Minęło trzydzieści lat od uzyskania pierwszego naukowego dowodu na istnienie planet poza Układem Słonecznym. Do czasu publikacji tej publikacji 3767 obiektów otrzymało oficjalny status egzoplanety, w sumie ponad 4500 kandydatów.
Większość z tych planet jest bardzo surowa i absolutnie nieodpowiednia dla światów życia, ale niektóre z nich, zdaniem naukowców, mogą nadal mieć odpowiednie warunki do jej występowania. Przynajmniej nie są one zbyt gorące, a jednocześnie nie za zimne, aby na ich powierzchni znajdowała się woda w postaci płynnej. A woda, jak wiesz, jest jednym ze źródeł życia.
Oczywiście głównym powodem poszukiwań nowych egzoplanet jest poszukiwanie życia poza Ziemią. Po co jeszcze wydawać ogromne sumy pieniędzy na budowę nowych teleskopów i tworzenie nowych technologii do eksploracji kosmosu? Dlatego naukowcy z Columbia University (USA) opracowali nowy system, który może uprościć „polowanie” na potencjalnie nadające się do zamieszkania światy. Korzystając z algorytmów uczenia maszynowego, naukowcy stworzyli technologię, która umożliwia skuteczniejsze określenie przetrwania określonej egzoplanety na stabilnej orbicie.
W tej pracy naukowcy skupili się na tzw. „Tatooines”, czyli egzoplanetach krążących wokół gwiazd podwójnych, podobnie jak pustynny świat Luke'a Skywalkera z „Gwiezdnych wojen”. Formalnie znane w kręgach naukowych jako planety okrężne, mogą podlegać kolosalnym zmianom orbitalnym, ponieważ zawsze znajdują się w basenie grawitacyjnym dwóch gwiazd jednocześnie. Przyciągając się do jednej gwiazdy, a następnie do drugiej, z czasem ryzykują wyrzucenie z układu, aw najgorszym przypadku - upadek na jedną ze swoich gwiazd.
Naukowcy opracowali równanie, które pomaga określić długoterminową stabilność orbity planet okołobiegunowych, jednak według Chrisa Lama, szefa omawianego obecnie rozwoju, równanie to nie może dostarczyć dokładnych danych, biorąc pod uwagę wszystkie możliwe okoliczności.
„Problem polega na tym, że gdy w systemie są trzy lub więcej ciał, ruch staje się„ chaotyczny”, jak mówią fizycy i matematycy” - komentuje Lam.
„Dlatego istnieją przypadki graniczne, w których równanie przewiduje, że system jest niestabilny, gdy jest faktycznie stabilny, i odwrotnie. Myśleliśmy, że sieć neuronowa pomoże nam poradzić sobie z tym problemem”.
Możliwość przewidywania, czy planeta zostanie wyrzucona ze swojego systemu, to nie tylko kaprys, to dodatkowa okazja do określenia potencjału zamieszkiwalności danego świata. W końcu pojawienie się i rozwój życia, przynajmniej takiego, jakie istnieje na Ziemi, zajęło kilka miliardów lat. Innymi słowy, nie będzie na to szans, jeśli mówimy o planecie wędrującej w kosmosie i niezwiązanej ze swoim źródłem światła.
Film promocyjny:
Aby uzyskać bardziej wydajną metodę określania przeżywalności Tatooines, Lam i jego współpracownicy stworzyli algorytm uczenia maszynowego, który naukowcy wytrenowali przy użyciu 10 milionów symulowanych planet. Lam zauważa, że po kilku godzinach eksperymentowania i dostrajania system był w stanie przewyższyć dokładność tradycyjnego równania „pod każdym względem”.
Naukowcy spodziewają się, że nowy teleskop kosmiczny TESS NASA, niedawno pomyślnie wystrzelony na orbitę, będzie w stanie wykryć wiele nowych planet okołobiegowych, a rozwój naukowców z Columbia University, powiedział Lam, może pomóc w badaniu tych światów.
„Nasz model pomoże astronomom zrozumieć, które regiony są najlepsze do znajdowania planet wokół układów podwójnych. Mam nadzieję, że pomoże nam to nie tylko odkryć nowe egzoplanety, ale także lepiej poznać ich cechy”- zauważył naukowiec.
Nikolay Khizhnyak