Astronomen vinden exoplaneet waar algoritme Kepler-data afdeed als valspositief

Wetenschappers hebben op basis van data van de Kepler-ruimtetelescoop een exoplaneet op 300 lichtjaar van de aarde gevonden. Deze bevindt zich in de bewoonbare zone en werd in eerste instantie genegeerd, omdat een computeralgoritme de helderheidspiek afdeed als valspositief.

De planeet heeft de naam Kepler-1649c gekregen en heeft een straal die 1,06 keer zo groot is als die van de aarde. De hoeveelheid licht die de planeet ontvangt van zijn ster, is ongeveer 75 procent van de hoeveelheid licht die de aarde van de zon krijgt. Volgens de NASA betekent dat dat de temperatuur op de planeet vergelijkbaar met die op aarde kan zijn. Kepler-1649c cirkelt in 19,5 aardse dagen om zijn ster en staat er dan ook relatief dicht bij. Deze ster is een rode dwerg. Dit type ster is een stuk zwakker en kleiner dan de gemiddelde ster en komt naar schatting het vaakst voor in het melkwegstelsel. Het is echter maar de vraag of er leven mogelijk is, mede omdat rode dwergsterren door hun hoge activiteit de neiging hebben om relatief vaak enorme sterrenvlammen met dodelijke straling uit te stoten.

NASA Kepler-1649c

De exoplaneet werd gevonden op basis van data van de in oktober 2018 uit dienst genomen Kepler-telescoop. Die gebruikte de transitmethode, waarbij de ster en de aarde in het vlak van de baan van de exoplaneet moeten liggen. Zodra de exoplaneet voor zijn ster langs kruipt, is een kleine dip in de helderheid van die ster waarneembaar. In de meeste gevallen hebben dergelijke kleine dalingen in de helderheid van sterren andere oorzaken dan een langsschuivende planeet. In twaalf procent van de data van Kepler gaat het om exoplaneten en om het kaf van het koren te scheiden, zetten wetenschappers een computeralgoritme genaamd Robovetter in.

De Kepler-missie heeft echter een enorme hoeveelheid data opgeleverd, waarbij de signalen soms ook lastig te identificeren zijn. Astronomen wisten dus dat er false positives tussen zouden zitten, waarbij het algoritme ten onrechte oordeelt dat een signaal niet door een exoplaneet wordt veroorzaakt. Eerder is de Kepler False Positive Working Group ingesteld om deze fouten op te sporen. Op basis van de bevindingen van deze groep onderzoekers blijkt nu dat Robovetter de data van Kepler-1649c verkeerd had geïdentificeerd.

Er is nog veel onbekend over Kepler-1649c, zoals de samenstelling van de atmosfeer, die invloed kan hebben op de daadwerkelijke temperatuur op de planeet. Bovendien gaan de huidige berekeningen over de planeet gepaard met een grote foutmarge, wat overigens normaal is in de astronomie bij het bestuderen van objecten die zover weg staan. Op basis van de Kepler-data is Kepler-1649c in ieder geval de planeet die wat de combinatie van temperatuur en formaat betreft, het dichtst bij de aarde komt.

De onderzoekers hebben over hun ontdekking gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift The Astrophysical Journal Letters, onder de titel A Habitable-zone Earth-sized Planet Rescued from False Positive Status

NASA Kepler-1649c
Artistieke impressie van Kepler-1649c en de rode dwergster waar de planeet in 19,5 dagen omheen draait

Door Joris Jansen

Redacteur

16-04-2020 • 10:36

89

Reacties (89)

89
84
35
5
0
21
Wijzig sortering
De render wekt de indruk van wolken op de planeet en ook de tekst geeft aan dat de samenstelling van de atmosfeer moet worden onderzocht, maar dat een atmosfeer uberhaupt is aangetoond of aannemelijk is wordt niet vermeld.
Dus de vragen die bij mij opkomen zijn; is er mogelijk een atmosfeer en zo ja, waarom? Volgt dit uit spectroscopie of iets dergelijks? Ik neem aan dat je op een dergelijke afstand geen magneetveld of gesmolten metaalhoudende kern kunt waarnemen waarmee je een atmosfeer aannemelijk zou kunnen maken.
Habitale zone is 1 ding, maar er is een hoop meer nodig dan alleen een temperatuur waar ons leven goed onder zou gedijen.
Die tekeningen worden gemaakt op basis van wat er gemeten is. Een foto van de planeet zal een paar pixels zijn maar de afstand van zijn zon kan een idee over de temperatuur geven en de kleuren die eraf komen kan de samenstelling van wat gassen en materialen prijs geven.

De illustrators krijgen daarmee de info om vervolgens een interessante tekening te maken want het publiek moet ook lekker gemaakt worden met info waar veel van hun belastinggeld naar toe gaat. Overigens is er ook een Nederlands tintje aan een soortgelijk verhaal:
https://www.omroepgelderl...ntdekte-planeet-voor-NASA
Een paar pixels is al erg optimistisch. Ze hebben een ruw idee hoe groot hij is, en hoe ver hij van z'n ster af staat, dat is het ongeveer. De rest is deductie.
de spectraal lijnen geven ook het nodig over de samenstelling weer.
Een "paar pixels" klinkt alsof je het hebt over Direct Imaging. We hebben pas een handjevol foto's, en deze planeet staat er nog niet op. Logisch, we wisten tot nu toe nog niet eens waar we moesten kijken bij deze ster.
In de meeste gevallen zijn er helemaal geen pixels van de betreffende planeet.
Aldus het artikel was dat hier ook niet het geval:
[De Kepler-telescoop] gebruikte de transitmethode, waarbij de ster en de aarde in het vlak van de baan van de exoplaneet moeten liggen. Zodra de exoplaneet voor zijn ster langs kruipt, is een kleine dip in de helderheid van die ster waarneembaar
En zo zijn er nog vijf andere manieren van planeten ontdekken
https://www.planetary.org...earch-for-exoplanets.html
Die tekening is volledig fantasie. Het enige dat ze nu nog weten is dat er een massa om de ster cirkelt die het licht af en toe dimt. Ze weten de omlooptijd en daarmee ook de afstand tot de ster, maar over de grootte en de samenstelling weten ze helemaal niets.
Kleur van de planeet is niet gemeten. Keppler keek naar dipjes in de helderheid van de bijbehorende ster, dus in feite naar de schaduw van de planeet.

Het plaatje is maar een artists' impression, oftewel een gok hoe het er uit zou kunnen zien
Blijft natuurlijk altijd de vraag: Zijn de voorwaarde voor leven bij andere levensvormen gelijk aan die van ons? Kan iets "buitenaards" misschien wel leven in een andere atmosfeer, met een andere tempratuur etc. Spiegelen met ons is natuurlijk de eerste stap, dat is immers bewezen als leefbaar. Dat sluit echter het andere niet uit.
zeker niet, helemaal niet als je rekening houd met de periode waarin onze eigen aarde nog "onleefbaar" was. Er was immers eerst zuurstof producerend leven nodig voordat de huidige levensvormen zuurstof op konden nemen. In die periode zag de chemie van het leven er heel anders uit.
wetenschappers hebben een tijd geleden al aangetoond dat behalve op koolstof gebasseerde levensvormen, er in theorie ook bouwblokken voor leven van silicium kunnen worden gevormd.
Puur theoretisch natuurlijk, maar dit neemt niet weg dat er dus een mogelijkheid bestaat dat er in extreme omstandigheden zoals die op andere planeten te vinden zijn, de waarschijnlijkheid dat er leven gevonden kan worden niet nul is.
Life always finds a way ...

"But it is not lifeless. In the hot, toxic water of those bubbling springs lurk all manner of strange microbes – some even content to live in water just a shade below 100C. 8-)
http://www.bbc.com/earth/...your-life-in-boilin-water
Ooh. Je hebt archaea die naast hot smokers leven op de zeebodem in water met temperaturen van rond de 116°C.

[Reactie gewijzigd door BlaDeKke op 22 juli 2024 15:36]

https://en.wikipedia.org/wiki/Tardigrade

tardigrades can survive:
A few minutes at 151 °C (304 °F)[50]
30 years at −20 °C (−4 °F)[51]
A few days at −200 °C (−328 °F; 73 K)[50]
A few minutes at −272 °C (−458 °F; 1 K)[52]

Tardigrades are the first known animal to survive after exposure to outer space

[Reactie gewijzigd door Scriptkid op 22 juli 2024 15:36]

En ze zijn goed in het vinden van een route ;)
Het is mogelijk om aan de hand van de samenstelling van het licht, af te leiden wat de samenstelling is van de atmosfeer.

We kunnen daarvoor eerst de samenstelling van de ster meten en kijken wat er verandert als het licht door de atmosfeer van de planeet schijnt alvorens het ons bereikt. Of dat op deze afstand/resolutie ook mogelijk is, durf ik dan weer niet te zeggen.
Dus de vragen die bij mij opkomen zijn; is er mogelijk een atmosfeer en zo ja, waarom? Volgt dit uit spectroscopie of iets dergelijks?
Deze exoplaneet is ontdekt doordat hij voor de ster langs vloog en dus de totale lichtopbrengst van de ster iets minder was. Met die manier van waarnemen (alleen kijken naar intensiteit van het licht) kun je niets zeggen over een eventuele atmosfeer (in bepaalde gevallen wel of er een atmosfeer is, maar niets over de samenstelling).

Er zijn wel exoplaneten waarvan informatie beschikbaar is over de atmosfeer. Maar dat zijn voornamelijk gasreuzen (vergelijkbaar met Jupiter) die dichtbij hun ster staan. Bij dat soort planeten is er voldoende licht (van de ster) dat door de atmosfeer schijnt waarop spectroscopie kan worden toegepast.

In de toekomst zullen we door beter telescopen als het goed is ook van kleinere planeten de atmosfeer kunnen meten. Maar zo gedetailleerd als deze 'artist impression' wordt het natuurlijk nooit.

[Reactie gewijzigd door Joe_P op 22 juli 2024 15:36]

Ik vraag me ook altijd af hoe ze op basis van mogelijk 1 pixel al die data kunnen uitlezen?
Lijkt me straf dat ze veel resolutie kunnen halen uit een planeet die 300 LJ verwijderd is?

Zijn het schattingen of krijgen ze echt accurate data binnen van de samenstellingen?
Het is accuraat wat ze meten, in hoeverre het accuraat wordt gerapporteerd in de media is zoals altijd een ander verhaal. Kort door de bocht verteld kunnen ze door het meten en analyseren van het licht dat van een planet opgevangen wordt (ook al is het 1 pixel) bepalen welke scheikundige elementen ze zien en met verdere wiskunde ook de verhouding waarin, etc. Zie ook dit Engels artikel op Wikipedia.
De grap is dat het niet telkens dezelfde pixel is. We kijken naar de planeet als die voorbij z'n ster draait. Dan schijnt het licht van die ster door de atmosfeer heen. De kleur van het sterrenlicht verandert daardoor tijdens de transit. Zonder atmosfeer gebeurt dat niet; een planeet zelf is natuurlijk ondoorzichtig.
Het is geen afbeelding van de planeet, maar een artistieke impressie. We hebben geen idee hoe hij eruit ziet. Enkel op basis van gegevens van zijn ster, schommelingen in diens helderheid en daaruit voortkomende analyses van het kleurenspectrum kunnen zaken als grootte, afstand en samenstelling van omcirkelende planeten afgeleid worden.
Dat is wel redelijk geimpliceerd zodra je het gaat hebben over 'habtiabele zone' en gaat zoeken naar water.
Atmosfeer is bij die afstand mogelijk, maar er zijn veel omstandigheden die mee bepalen of een planeet er na al die tijd nog 1 heeft. Rode dwergen zijn gemiddeld nogal oud en hebben een beetje een humeur: grote zonnevlammen. Al met al is er een flink magneetveld voor nodig om dan een atmosfeer te beschermen.

En oude planeten koelen intern af en net als mars verliezen ze dan hun magneetveld (wat de planeet beschermd tegen geladen deeltjes/zonnewind) en hun atmosfeer.

Ander lastig iets is dat hoe dichterbij een ster een planeet ronddraait hoe groter de kans is dat ze met 1 kant naar de ster gaan staan (eigenlijk net als de maan). Dan is de ene kant van de planeet warm en de andere koud. Ik heb simulaties gezien van deze planeet en de warme kant valt dan nog wel mee een graad of 30, maar de koude kant is dan -90.

Al met al een interessante planeet om te onderzoeken, maar of ie echt bewoonbaar is?
Inderdaad. Snackbars, playstations, om maar wat te noemen.
Na het zien van de naam van de exoplaneet wilde ik weten wat voor systeem erachter de naamgevingen zit. Wikipedia stelt niet teleur, misschien leuk om even tussendoor te lezen! https://en.wikipedia.org/wiki/Exoplanet_naming_convention

edit:
of een video van NASA met een korte uitleg: https://www.youtube.com/watch?v=iL48DLbA4OI

[Reactie gewijzigd door [object Object] op 22 juli 2024 15:36]

Astronomen wisten dus dat er false positives tussen zouden zitten, waarbij het algoritme ten onrechte oordeelt dat een signaal niet door een exoplaneet wordt veroorzaak.
Dit is eerder een false negative. Een Positive, die gemarkeert is als negative.
Dit is eerder een false negative. Een Positive, die gemarkeert is als negative.
De formulering van de auteur van dit artikel klinkt inderdaad fout. Geredeneerd vanuit het algoritme dat de helderheidsvariaties moest analyseren is het inderdaad een false negative. Echter: de auteurs van het oorspronkelijke artikel hebben het ook over false positives - en dit was er een. Ik denk niet dat zij zich vergisten, dus een positive is voor hun waarschijnlijk een oorspronkelijke gedetecteerde helderheidsvariatie, en dus een mogelijke planeet. Een false positive is een helderheidsvariatie waarvan later geconcludeerd is dat het géén planeet is. In die categorie viel deze ontdekking. Dat blijkt nu dus toch een planeet te zijn. Een false false positive dus :-) Dus gewoon een positive.
Klopt; dit gaat over een analyse van de "RoboVetter". Die filtert de resultaten van de Kepler satelliet. Als je het vanuit de Kepler kant bekijkt is het een False Negative, maar vanuit het perspectief van de RoboVetter (die resultaten wegfiltert) i het dus precies het omgekeerde.

Dat is geen hypothese van mijn kant; de code voor deze RoboVetter staat gewoon op Nasa's GitHub.
The DR25 Kepler Robovetter is a robotic decision-making code that dispositions each Threshold Crossing Event (TCE) from the Kepler pipeline into Planet Candidates (PCs) and False Positives (FPs).
Ik vond het ook verwarrend, maar in de nederlandse tekst wordt volgens mij een stap overgeslagen. In de originele tekst wordt dan ook gesproken over misinterpretation.
Als ik de originele tekst goed volg, is het eerst geidentificeerd als een positive (er is een planeet) en daarna door een vervolg onderzoek als een false postive. En nu is dus dat false positive ingetrokken, is er toch een planeet.
300 lichtjaar afstand, ofwel zo'n 2.838.219.141.774.240 kilometer afstand.

Denk niet dat ze daar iets meer van hebben dan door @slijkie genoemde pixel....
300 lichtjaar afstand, ofwel zo'n 2.838.219.141.774.240 kilometer afstand.
Vergeet niet dat die afstand (langzaam) steeds meer wordt. Het universum zet zich nog steeds uit. ;)
Is dat zo? Als deze planeet in de melkweg zit dan zal de afstand niet groter worden vanwege het groeien van het universem. De melkweg is 1 van de gigantische hoeveelheid sterrenstelsels in het universum. Het groeien van het universum bied dan toch juist ruimte voor meer sterrenstelsels?
Maar systemen binnen de melkweg roteren ook weer, dus de afstand is variabel denk ik, maar wel in een herhalende patroon.
Ja dat dacht ik ook, maar dat heeft niet te maken met de groei van het universum dacht ik
Het universum wel maar op "kleinere" schaal valt de uitzetting reuze mee. De zwaartekracht wint daar. Dat geldt voor de Melkweg. De Melkweg wordt ook groter, maar niet zo snel.
Het zijn vooral Melkwegstelsel die steeds verder uit elkaar gaan. Soms vormen zich clusters die samen blijven maar andere clusters van stelsels racen zo snel weg dat we er nooit naartoe kunnen :X

Kurzgesagt heeft leuke videos.
De nieuwe Huawei P40 Pro maakt daar zo een goeie foto van. Weet je hoe goed dat ding kan inzoomen? :+
Onder de eerste foto mag ook wel "Artistieke impressie van Kepler-1649c" komen te staan.
Maar toch fijn om te weten dat wanneer we technologisch minimaal zo snel als het licht zouden kunnen gaan reizen, en langdurig verblijf in de ruimte zouden kunnen overleven, we minimaal 350 i.p.v. maximaal 120 jaar oud zouden worden, dat we deze pixel zouden kunnen bereiken voor een rustige oude dag.
Je vergeet tijdsvertraging. Als we met 0.99c gaan, dan duurt het maar 35 jaar.

Het licht zelf is ook geen 350 jaar oud. Licht heeft geen leeftijd, precies omdat het met exact de lichtsnelheid reist en dus niet ouder wordt. Op onze klokken heeft het licht er 350 jaar over gedaan, maar reistijden moet je meten met meereizende klokken, niet met stilstaande klokken.
Je vergeet tijdsvertraging. Als we met 0.99c gaan, dan duurt het maar 35 jaar.

Het licht zelf is ook geen 350 jaar oud. Licht heeft geen leeftijd, precies omdat het met exact de lichtsnelheid reist en dus niet ouder wordt. Op onze klokken heeft het licht er 350 jaar over gedaan, maar reistijden moet je meten met meereizende klokken, niet met stilstaande klokken.
Good old relativity ....blows my mind , every time
Waarom hebben ze het over een 'false positive' en niet over een 'false negative'?
Wanneer er een planeet wordt gevonden is dat toch een 'positive' resultaat? Het bewust negeren van een planeet door het algoritme had dan toch een 'false negative' moeten worden genoemd?
Ik denk dat elke helderheidsvariatie een positive (mogelijke planeet) is. Als dat toch geen planeet is, is het dus een false positive. In dit geval was er dus een waarneming als false positive geclassificeerd, en is nu geconcludeerd dat dat onjuist was. Toch gewoon een posive dus.

Geredeneerd vanuit het oorspronkelijke classificatiealgoritme kun je wel zeggen dat het een false negative is. Kwestie van perspectief.
Een plausibele verklaring. Bedankt.
Die art impression is puur marketing. Dergelijke art impression, van een ontdekkingen, doen het altijd heel goed bij publiek, pers en politiek. Met name de politiek. (budgetten, fondsen) Want ja, die peperdure Kepler telescoop, moet natuurlijk wel, wetenschap is toch een soort bedrijf dat geld kost, natuurlijk enig resultaat opleveren. En als dat resultaat er dan uiteindelijk is. Moet die ontdekking wel in een mooi duidelijk en helder verhaal wereldkundig gemaakt worden. Om voortzetting van het project, en toekomstige toewijzingen van fondsen veilig te stellen. Door in te spelen op het, "misschien zijn we toch niet alleen in het heelal". En dat verkoopt altijd goed bij publiek, pers en politiek.
Moet die ontdekking wel in een mooi duidelijk en helder verhaal wereldkundig gemaakt worden. Om voortzetting van het project, en toekomstige toewijzingen van fondsen veilig te stellen. Door in te spelen op het, "misschien zijn we toch niet alleen in het heelal". En dat verkoopt altijd goed bij publiek, pers en politiek.
Of omdat échte wetenschap oersaai werk is waar bergen data jarenlang doorspit worden om tot een ontdekking te komen en tevens totaal onbegrijpelijk voor de 'gewone mens' want formules en codes?

Maar die 'formules en codes leiden wel tot ontdekkingen die de wereld veranderen en jou (en mij ) de luxe geven waaronder de krachtige pc in je broekzak

En dus ja, voor de meeste mensen is een planeet een bol met herkenbare continenten en wolkjes of een rode bol (Mars)

[Reactie gewijzigd door OxWax op 22 juli 2024 15:36]

[...]
Of omdat échte wetenschap oersaai werk is waar bergen data jarenlang doorspit worden om tot een ontdekking te komen en tevens totaal onbegrijpelijk voor de 'gewone mens' want formules en codes?

Maar die 'formules en codes leiden wel tot ontdekkingen die de wereld veranderen en jou (en mij ) de luxe geven waaronder de krachtige pc in je broekzak

En dus ja, voor de meeste mensen is een planeet een bol met herkenbare continenten en wolkjes of een rode bol (Mars)
Maar ja, de realiteit is nou eenmaal, dat beleidsmakers (politici) net als het overgrote deel van pers en publiek. Niet veel begrijpen van al die wetenschappelijke termen, codes. Een ontdekking, voortgang van het project kan nog zo nuttig zijn. Je moet het wel weten te verkopen. Daarom geven dergelijke instituten zoals ESA museum in Noordwijk en universiteiten ook om de zoveel tijd, open dagen, om de wetenschap publiek toegankelijk te maken, en het publiek een mogelijkheid te geven, te zien,horen en voelen wat er allemaal gebeurd. Aan de hand van rondleidingen, lezingen en (spectaculaire) demonstraties,
Moet je mij niet vertellen hoor ;) Ik ben lid van deze

https://www.urania.be/
Saaie data of niet. Wetenschap is op andere manieren spannend en bevredigend. De data van vandaag (letterlijk) is een brij onbegrijpelijke data. Voor mijn collega betekent mijn analyse dat ze iemand kan vertellen wat zij/hij* mankeert, is een therapie letterlijk een stapje dichterbij en hebben wij wellicht een publicatie er bij.

*weet ik wel, maar avg enzo....
Gelukkig hebben we voldoende mensen, zoals jij, die dit soort ontdekkingen in het juiste perspectief weten te plaatsen. Namelijk dat het eigenlijk niets anders dan projecten zijn, bedoeld om geld te genereren, om bepaalde mensen (natuurlijk niet ons-soort-mensen) aan een baan te helpen en wetenschappers goede sier te laten maken en als toetje: het houdt een hele trits aan illustratoren van de straat.
Het is een project om onze kennis van alles wat ons omringt te vergroten. Dat is een prima doel. Een veel betere geldbesteding dan bijvoorbeeld het verkiezingscircus in de VS. Het probleem is dat mensen met weinig kennis van wetenschap, en van het onderwerp, over de toekenning van geld moeten oordelen. Die oordelen dus niet naar de inhoud, maar naar de PR eromheen. Want dat begrijpen ze wel. Vandaar dat er een boel nutteloze PR omheen wordt gemaakt.

Verder vind ik dat je nogal negatief bent over wetenschap. Ben je ook zo negatief over andere beroepsgroepen ? En dan met name over die groepen die, in tegenstelling tot wetenschappers, effectief niets aan de maatschappij bijdragen ? Als voorbeeld (maar er zijn er veel meer) zou ik kunnen noemen een bepaalde categorie advokaten.
Je hebt het sarcasme-sausje gemist. En misschien was ik daar niet duidelijk genoeg in, mea culpa.
Ik vond @Astrix nogal simpel en popi-jopi.
Voor de duidelijkheid: ik vind dit soort wetenschap fascinerend en kan er geen genoeg van krijgen.
Computer says no.
Offtopic: hoe komt de lichaam benaming tot stand?

Kepler-1649c

Kepler begrijp ik, 1649 is wellicht het volgnummer van de zoveelste ontdekking door Kepler, en c?
de 1649 de ster, en de a,b,c etc de planeten van die ster.

bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Kepler-11
Check je bron nog eens; Kepler 11b-g zijn de 6 planeten en Kepler 11-a is de ster.
Kepler 1649 is ook weet het hele stelsel. Kepler 1649a is dé ster. Sommige stelsels hebben 2 of 3 sterren, zoals Alpha Centauri (A, B en C), maar 11 heeft alleen 11a en 1649 heeft alleen 1649a. 1649b en 1649c zijn dus twee exoplaneten.
in mijn bron staat: “Kepler-11 kreeg zijn naam, omdat het de elfde ster is die de Kepler-satelliet ontdekt heeft. De planeten krijgen een letter achter de naam van de ster: Kepler-11b, Kepler-11c, Kepler-11d, enzovoort.”

... je kan zitten muggenziften over die a erbij of niet, maar het staat er toch echt!!

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.