Een wetenschapper van het Southwest Research Institute gebruikt big data om de wetenschappelijke gemeenschap te helpen bij het karakteriseren van exoplaneten, met name buitenaardse werelden die rond nabije sterren draaien. Van bijzonder belang zijn exoplaneten die leven kunnen herbergen.

"In het begin concentreerden wetenschappers zich op temperaturen, op zoek naar exoplaneten in de 'Goldilocks-zone' - niet te dichtbij, noch te ver van de ster, waar vloeibaar water zou kunnen bestaan, " zei dr. Natalie Hinkel, een planetaire astrofysicus bij SwRI. "Maar de definitie van bewoonbaarheid evolueert verder dan vloeibaar water en een gezellige temperatuur."

De planeten hebben ook de bouwstenen voor leven nodig (zoals waterstof, koolstof, stikstof, zuurstof en fosfor) en een rotsachtige samenstelling (inclusief elementen zoals ijzer, silicium en magnesium) om een ​​planeet bewoonbaar te maken. Plus, actieve geochemische cycli zijn nodig om deze elementen over de wereld te verspreiden. Zoals te zien op aarde, een beschermende atmosfeer is ook een levensbehoefte.

"Met de huidige technologie we kunnen de samenstelling van het oppervlak van een exoplaneet niet meten, veel minder het interieur, Hinkel zei. "Maar we kunnen de overvloed aan elementen in een ster spectroscopisch meten, bestuderen hoe licht interageert met de elementen in de bovenste lagen van een ster. Met behulp van deze gegevens, wetenschappers kunnen afleiden waaruit de planeten van een ster zijn gemaakt, met behulp van stellaire samenstelling als een proxy voor zijn planeten."

Hinkel bouwde een publiek beschikbare database, genaamd de Hypatia-catalogus, om onderzoekers te helpen duizenden sterren te verkennen, evenals potentiële ster-exoplaneetsystemen, waargenomen in de afgelopen 35 jaar. Het is de grootste database van sterren en hun elementen voor de populatie binnen 500 lichtjaar van onze zon. Bij de laatste telling, Hypatia had geweldige gegevens over chemische overvloed op 6, 156 sterren, 365 waarvan bekend is dat ze planeten hosten. De database catalogiseert ook 72 stellaire elementen van waterstof tot lood.

"De Hypatia-catalogus en andere grote databases van stellaire chemische abundanties openen een nieuw tijdperk van verkenning van exoplaneten, Hinkel zei. Ze maakte deel uit van een team van wetenschappers die recentelijk water hebben gemodelleerd in planeten die rond de nabije ster TRAPPIST-1 draaien. "We ontdekten dat een paar van de planeten, waaronder een in de bewoonbare zone, zijn waarschijnlijk 'waterwerelden, ' bestaande uit 5 tot 25 procent water, die hun bewoonbaarheid sterk zouden aantasten. Ter vergelijking, De aarde heeft 0,02 procent water."

Volgende, Hinkel werkt met verschillende machine learning-algoritmen om de onzichtbare manieren te onderzoeken waarop de aanwezigheid van een planeet de chemie van de gastheerster kan beïnvloeden.

In het september-oktober nummer van American Scientist stond een artikel van Hinkel met de titel "Big Data on Exoplanet Composition, " met de Hypatia Catalogus. Hinkel noemde de catalogus naar een van haar wetenschappelijke heldinnen, een vooraanstaand wiskundige en astronoom in de late 300s, begin 400s - de enige vrouw waarvan bekend is dat ze in haar tijd dit niveau van wetenschappelijke invloed had.

Voor meer informatie, bezoek Astrofysica, www.hypatiacatalog.com/ .