Een team van trans-Atlantische wetenschappers, met behulp van opnieuw geanalyseerde gegevens van NASA's Kepler-ruimtetelescoop, heeft een exoplaneet ter grootte van de aarde ontdekt in de bewoonbare zone van zijn ster, het gebied rond een ster waar een rotsachtige planeet vloeibaar water zou kunnen dragen.

Wetenschappers hebben deze planeet ontdekt, genaamd Kepler-1649c, bij het doorbladeren van oude waarnemingen van Kepler, waarmee het bureau in 2018 met pensioen ging. Terwijl eerdere zoekopdrachten met een computeralgoritme het verkeerd identificeerden, onderzoekers die Kepler-gegevens bekeken, wierpen een tweede blik op de handtekening en herkenden het als een planeet. Van alle exoplaneten die Kepler heeft gevonden, deze verre wereld - op 300 lichtjaar van de aarde gelegen - lijkt qua grootte en geschatte temperatuur het meest op de aarde.

Deze nieuw geopenbaarde wereld is slechts 1,06 keer groter dan onze eigen planeet. Ook, de hoeveelheid sterlicht die het ontvangt van zijn moederster is 75% van de hoeveelheid licht die de aarde ontvangt van onze zon - wat betekent dat de temperatuur van de exoplaneet vergelijkbaar kan zijn met die van onze planeet. Maar in tegenstelling tot de aarde, het draait om een ​​rode dwerg. Hoewel er geen zijn waargenomen in dit systeem, dit type ster staat bekend om zijn opflakkeringen van sterren die de omgeving van een planeet een uitdaging kunnen maken voor elk potentieel leven.

"Dit intrigerende, verre wereld geeft ons nog meer hoop dat er een tweede aarde tussen de sterren ligt, wachtend om gevonden te worden, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator van NASA's Science Mission Directorate in Washington. "De gegevens die zijn verzameld door missies zoals Kepler en onze Transiting Exoplanet Survey Satellite [TESS] zullen verbazingwekkende ontdekkingen blijven opleveren terwijl de wetenschappelijke gemeenschap haar mogelijkheden verfijnt om jaar na jaar naar veelbelovende planeten te zoeken."

Er is nog veel onbekend over Kepler-1649c, inclusief de sfeer, die de temperatuur van de planeet kunnen beïnvloeden. De huidige berekeningen van de grootte van de planeet hebben aanzienlijke foutenmarges, net als alle waarden in de astronomie bij het bestuderen van objecten die zo ver weg zijn. Maar op basis van wat bekend is, Kepler-1649c is vooral intrigerend voor wetenschappers die op zoek zijn naar werelden met potentieel bewoonbare omstandigheden.

Er zijn andere exoplaneten die naar schatting dichter bij de aarde staan, zoals TRAPPIST-1f en, volgens enkele berekeningen Teetuin c. Anderen kunnen qua temperatuur dichter bij de aarde zijn, zoals TRAPPIST-1d en TOI 700d. Maar er is geen andere exoplaneet die in beide waarden als dichter bij de aarde wordt beschouwd en die ook in de bewoonbare zone van zijn systeem ligt.

"Van alle verkeerd gelabelde planeten die we hebben teruggevonden, deze is bijzonder opwindend - niet alleen omdat hij in de bewoonbare zone ligt en zo groot als de aarde is, maar vanwege de manier waarop het kan interageren met deze naburige planeet, " zei Andrew Vanderburg, een onderzoeker aan de Universiteit van Texas in Austin en eerste auteur van het artikel dat vandaag in The . is gepubliceerd Astrofysische journaalbrieven . "Als we het werk van het algoritme niet met de hand hadden bekeken, we zouden het gemist hebben."

Kepler-1649c draait zo dicht om zijn kleine rode dwergster dat een jaar op Kepler-1649c overeenkomt met slechts 19,5 aardse dagen. Het systeem heeft nog een rotsachtige planeet van ongeveer dezelfde grootte, maar hij draait om de ster op ongeveer de helft van de afstand van Kepler-1649c, vergelijkbaar met hoe Venus om onze zon draait op ongeveer de helft van de afstand die de aarde doet. Rode dwergsterren behoren tot de meest voorkomende in de melkweg, wat betekent dat planeten zoals deze vaker voorkomen dan we eerder dachten.

Op zoek naar valse positieven

Eerder, wetenschappers van de Kepler-missie ontwikkelden een algoritme genaamd Robovetter om te helpen bij het sorteren van de enorme hoeveelheden gegevens die door het Kepler-ruimtevaartuig werden geproduceerd, beheerd door NASA's Ames Research Center in Silicon Valley in Californië. Kepler zocht naar planeten met behulp van de transitmethode, staren naar sterren, op zoek naar dalingen in helderheid toen planeten voor hun gastheersterren langs gingen.

Meestal, die dips komen van andere fenomenen dan planeten - variërend van natuurlijke veranderingen in de helderheid van een ster tot andere kosmische objecten die voorbij komen - waardoor het lijkt alsof een planeet er is terwijl dat niet het geval is. Het was de taak van Robovetter om de 12% dips die echte planeten waren te onderscheiden van de rest. Die handtekeningen waarvan Robovetter vaststelde dat ze uit andere bronnen kwamen, werden bestempeld als "false positives, " de term voor een testresultaat dat ten onrechte als positief is geclassificeerd.

Met een enorm aantal lastige signalen, astronomen wisten dat het algoritme fouten zou maken en dubbel gecontroleerd moest worden - een perfecte klus voor de Kepler False Positive Working Group. Dat team beoordeelt het werk van Robovetter, door elke vals positief te gaan om er zeker van te zijn dat het echt fouten zijn en geen exoplaneten, zodat er minder potentiële ontdekkingen over het hoofd worden gezien. Zoals het blijkt, Robovetter had Kepler-1649c verkeerd gelabeld.

Zelfs nu wetenschappers werken aan het verder automatiseren van analyseprocessen om zoveel mogelijk wetenschap uit een bepaalde dataset te halen, deze ontdekking toont de waarde aan van het dubbel controleren van geautomatiseerd werk. Zelfs zes jaar nadat Kepler stopte met het verzamelen van gegevens uit het oorspronkelijke Kepler-veld - een stukje lucht waar het van 2009 tot 2013 naar staarde voordat we veel meer regio's gingen bestuderen, onthulde deze rigoureuze analyse een van de meest unieke aardanalogen die tot nu toe zijn ontdekt.

Een mogelijke derde planeet

Kepler-1649c is niet alleen een van de beste overeenkomsten met de aarde in termen van grootte en energie ontvangen van zijn ster, maar het geeft een geheel nieuwe kijk op zijn thuissysteem. Voor elke negen keer dat de buitenste planeet in het systeem om de moederster draait, de binnenplaneet draait bijna precies vier keer. Het feit dat hun banen in zo'n stabiele verhouding overeenkomen, geeft aan dat het systeem zelf extreem stabiel is en waarschijnlijk lange tijd zal overleven.

Bijna perfecte periodeverhoudingen worden vaak veroorzaakt door een fenomeen dat orbitale resonantie wordt genoemd. maar een verhouding van negen tot vier is relatief uniek onder planetaire systemen. Gewoonlijk nemen resonanties de vorm aan van verhoudingen zoals twee-op-een of drie-tegen-twee. Hoewel niet bevestigd, de zeldzaamheid van deze verhouding zou kunnen duiden op de aanwezigheid van een middelste planeet waarmee zowel de binnen- als de buitenplaneten synchroon draaien, het creëren van een paar van drie-op-twee resonanties.

Het team zocht naar bewijs van zo'n mysterieuze derde planeet, zonder resultaat. Echter, dat kan zijn omdat de planeet te klein is om te zien of in een orbitale helling die het onmogelijk maakt om te vinden met behulp van Kepler's transitmethode.

Hoe dan ook, dit systeem biedt nog een ander voorbeeld van een planeet ter grootte van de aarde in de bewoonbare zone van een rode dwergster. Deze kleine en schemerige sterren vereisen dat planeten extreem dicht in een baan rond die zone draaien - niet te warm en niet te koud - om het leven zoals we dat kennen mogelijk te laten bestaan. Hoewel dit ene voorbeeld slechts een van de vele is, er is steeds meer bewijs dat dergelijke planeten veel voorkomen rond rode dwergen.

"Hoe meer gegevens we krijgen, hoe meer tekenen we zien die wijzen op het idee dat potentieel bewoonbare en aardse exoplaneten veel voorkomen rond dit soort sterren, " zei Vanderburg. "Met bijna overal rode dwergen rond ons melkwegstelsel, en deze kleine, potentieel bewoonbare en rotsachtige planeten om hen heen, de kans dat een van hen niet te veel anders is dan dat onze aarde er een beetje helderder uitziet."