Tot ziens, MESSENGER! NASA-probe crasht in Mercury

Dit verhaal is bijgewerkt om 14.45 uur. EDT.

NASA heeft de volledige set gegevens onthuld van de eerste vier jaar van de Kepler Space Telescope-missie van het bureau, die naar een enkel stukje hemel staarde in de zoektocht naar buitenaardse planeten. Het resultaat: Kepler heeft 219 nieuwe kandidaten ontdekt sinds NASA's laatste onthulling van gegevens, waaronder 10 bijna-aardachtige planeetkandidaten in de zogenaamde bewoonbare zone rond hun sterren, waar de omstandigheden precies goed zijn voor het bestaan ​​van vloeibaar water op het oppervlak van een planeet - een belangrijke functie bij het zoeken naar bewoonbare werelden.

De nieuwe ontdekkingen vergroten Kepler's totaal naar 4.034 kandidaat-planeten tijdens zijn missie, waarvan 2.335 later werden bevestigd door follow-up observaties, zeiden NASA-functionarissen in een verklaring. De 10 hernieuwde potentieel werelden van aardse werelden brengen Kepler's totaal tot 50 van dat type exoplaneet, waarvan er meer dan 30 worden bevestigd, aldus NASA-functionarissen tijdens een briefing vandaag (19 juni).

De onderzoekers onthulden ook een verrassende scheiding tussen kleine, aardachtige planeten en mini-Neptunes die uit de gegevens werden gehaald. [Uit het Exoplanet-archief: hoe NASA vreemde werelden bijhoudt]

"Met deze catalogus kunnen we [onze analyse van de demografische gegevens van planeten] uitbreiden tot de langste perioden, die perioden die het meest lijken op onze aarde", zegt Susan Thompson, een Kepler-onderzoeker voor het SETI Institute in Californië en hoofdauteur van de nieuwe catalogusstudie.

"Als gevolg hiervan zal deze enquêtekatalogus de basis vormen voor het direct beantwoorden van een van de meest boeiende vragen van de astronomie: hoeveel planeten zoals onze aarde bevinden zich eigenlijk in de melkweg?"

Volgens de onderzoekers ontdekte Kepler meer dan 80 procent van alle planeetkandidaten en bevestigde exoplaneten ooit gevonden. Deze catalogus is de definitieve uitgave van gegevens van de vierjarige primaire missie van Kepler, die een nauw stukje lucht in de Cygnus-constellatie onderzocht. Kepler werd gelanceerd in 2009 en voltooide zijn primaire missie in 2013. Nu zit het in een uitgebreide missie bekend als K2.

Om planeten te vinden, gebruikt Kepler de methode voor doorvoer: de ruimtetelescoop volgde sterren gedurende een lange periode, zodat wetenschappers konden vaststellen wanneer de sterren kort zwommen, wat een planeetkruising tussen de ster en de aarde kan suggereren.

Dat proces ontdekte potentiële planeten zoals de nieuw gevonden KOI 7711 (afkorting van Kepler object of interest), een exoplaneet die erg veel lijkt op de aarde - slechts 1,3 maal de straal van de aarde in een baan die de planeet ongeveer evenveel straling laat voelen als de aarde van krijgt de zon. Voor KOI 7711 en de andere planeten liet het percentage van de gedimde ster de onderzoekers de grootte bepalen, en de frequentie van het dimmen liet de baan zien.

Om te bepalen welke dimensies van de 200.000 sterren die Kepler waarneemt waarschijnlijk planeten waren, ondergingen de gegevens een intensief onderzoeksproces. Zoals Thompson beschreef, werden ongeveer 34.000 signalen gevonden - zowel transiterende planeten als ruis die mogelijk afkomstig was van de camera of de ster zelf. Na controle bleek het totaal neer te komen op ongeveer 4.000 kandidaten, waarvan er 50 Earth-size waren en in de bewoonbare zone.

De onderzoekers hebben vervolgens gesimuleerde transits in de gegevens gezet en vastgelegd hoeveel er daadwerkelijk door de software zijn opgepikt - het bepalen hoeveel transits het proces mogelijk heeft gemist. En ze maakten ook lawaai tijdens het proces, waarbij ze controleerden hoeveel er gemarkeerd waren als transiterende planeten - dus wisten ze hoeveel planeten waarschijnlijk vals alarm waren. [NASA's Planet-Hunting Kepler Explained (Infographic)]

Tijdens de briefing bespraken onderzoekers ook een verrassend onderscheid dat ze vonden tussen super-aardes, dat zijn rotsachtige planeten met dunne atmosferen, tot ongeveer 1,75 keer de aardoppervlakte, en mini-Neptunes die dichte gasballen vormen van 2 tot 3,5 keer de grootte van de aarde .

Een onderzoeksgroep gebruikte het Keck Observatorium op Hawaii om de door Kepler gemeten grootte van 1300 sterren te meten, waardoor ze de grootte van de sterren nauwkeuriger konden bepalen - en dus de grootte van hun potentiële planeten. Ze ontdekten dat, hoewel onderzoekers dachten dat er een soepele populatie was met het hele bereik van maten tussen 1 en 4 keer die van de aarde, er een veel scherpere kloof was.

"Dit is een belangrijke nieuwe divisie in de stamboom van exoplaneten, enigszins analoog aan de ontdekking dat zoogdieren en hagedissen afzonderlijke takken zijn van de boom des levens", zegt Benjamin Fulton, onderzoeker aan de Universiteit van Hawaï in Manoa en het California Institute van Technologie en hoofdauteur van de Keck-studie.

Die scherpe scheidslijn komt waarschijnlijk van het proces van planeetvorming, zei Fulton: de rotsachtige kernen van planeten vormen zich uit kleinere stukjes, en vervolgens trekt de zwaartekracht van het protoplanet waterstof en heliumgas aan. Een klein beetje gas maakt de planeet veel groter en legt het op de mini-Neptune-kant van de dingen. Planeten in het midden, zei Fulton, kunnen een tegenslag ervaren die hen terugbrengt op de rotsachtige super-aardse kant van de dingen: de nieuwe atmosfeer kan weg worden gebakken als de ster te dichtbij is of er niet genoeg is om mee te beginnen.

Terwijl de Kepler-gegevensset de beste-ooit glimp van exoplaneet demografische gegevens voor een deel van de hemel biedt, zullen toekomstige telescopen - zoals NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite ingesteld om te lanceren in 2018 - onderzoekers in staat stellen om deze Kepler-vondsten op te volgen om de planeten te karakteriseren nog meer. Ze kunnen op een dag zelfs directe beelden van exoplaneten maken met hulpmiddelen zoals de opvolger van Hubble Space Telescope, de James Webb Space Telescope (die ook in 2018 zou worden gelanceerd).Bovendien zullen extra gegevens van de huidige K2-missie van Kepler onderzoekers een kijkje geven in hoe de dingen er in andere delen van de hemel uitzien, planeten onthullen rond sterrenhopen van verschillende leeftijden, met verschillende ijzergroottes en veel meer sterren met een lage massa dan Kepler zag de eerste keer rond, zeiden de onderzoekers.

"Het voelt een beetje als het einde van een tijdperk, maar eigenlijk zie ik het als een nieuw begin," zei Thompson. "Het is verbazingwekkend wat Kepler heeft gevonden. Het heeft ons deze aardse werelden getoond en we hebben nog steeds alles te doen om echt te begrijpen hoe gewone aardes in de melkweg zijn."

"Ik ben echt heel enthousiast om te zien wat mensen gaan doen met deze catalogus, want dit is de eerste keer dat we een populatie hebben die echt goed gekarakteriseerd is en we kunnen nu deze statistische onderzoeken doen en echt de aardanalogen beginnen te begrijpen daar, "voegde ze eraan toe.