Der Hypatia-Katalog verwendet „Big Data“ - extrem große Datenmengen -, um hoffentlich Muster, Trends und Assoziationen aufzudecken, die dazu führen könnten, entfernte Welten zu finden, in denen Leben herrscht.
Künstlerkonzept einiger der bisher entdeckten Exoplanetenarten. Bild über die NASA.
Da immer mehr Exoplaneten entdeckt werden, von denen 3.778 plus 2.737 zusätzliche Kandidaten bestätigt wurden, verlagert sich der Fokus von der bloßen Suche nach Exoplaneten auf deren Verständnis. Zu diesem Zweck hat die planetarische Astrophysikerin Natalie Hinkel vom Southwest Research Institute (SwRI) im texanischen San Antonio eine neue, umfangreiche Datenbank mit dem Namen Hypatia Catalog entwickelt. Es verwendet Big Data - extrem große Datenmengen - die so organisiert sind, dass sie zu einem tieferen Verständnis der bewohnbaren Planeten führen. In einer Erklärung des SwRI vom 28. August 2018 heißt es:
Von besonderem Interesse sind Exoplaneten, die Leben beherbergen könnten.
Hinkel wies in der Erklärung darauf hin, dass sich das Konzept der Wissenschaftler zur Bewohnbarkeit der Planeten im Laufe der Zeit ändert und mehr über diese fernen Welten gelernt wird. Sie erklärte:
Zunächst konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die Temperaturen und suchten nach Exoplaneten in der Goldlöckchen-Zone - weder zu nah noch zu weit vom Stern entfernt, wo flüssiges Wasser existieren könnte.
Die Definition von Bewohnbarkeit entwickelt sich jedoch über flüssiges Wasser und angenehme Temperaturen hinaus.
Natalie Hinkel untersucht die chemischen Elemente in Sternen in der Nähe unserer Sonne und, wie sie es beschreibt, das „chemische Zusammenspiel zwischen Sternen und ihren Planeten“. Bild via NatalieHinkel.com
Sie sagte, dass es neben geeigneten Temperaturen und flüssigem Wasser auch andere Anforderungen an die Bewohnbarkeit gibt, wie z. B. die chemischen Bausteine - Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor -, die für das Leben benötigt werden. Ein erdähnlicher bewohnbarer Planet braucht auch eine felsige Zusammensetzung mit Elementen wie Eisen, Silizium und Magnesium. Eine aktive Geochemie und eine ausreichend dichte Schutzatmosphäre werden als notwendig angesehen, damit das Leben gedeihen kann. Wie Hinkel feststellte:
Mit der gegenwärtigen Technologie können wir die Zusammensetzung der Oberfläche eines Exoplaneten nicht messen, geschweige denn sein Inneres. Aber wir können die Häufigkeit von Elementen in einem Stern spektroskopisch messen und untersuchen, wie Licht mit den Elementen in den oberen Schichten eines Sterns interagiert. Mithilfe dieser Daten können Wissenschaftler ableiten, woraus die umlaufenden Planeten eines Sterns bestehen, indem sie die Sternenzusammensetzung als Proxy für seine Planeten verwenden.
Und so wurde die Hypatia-Katalogdatenbank geboren.
Der Katalog ist eine öffentlich zugängliche Datenbank, mit deren Hilfe Forscher Tausende von Sternen und mögliche Planetensysteme „erforschen“ können, die in den letzten 35 Jahren beobachtet wurden.
Es ist die größte Datenbank von Sternen und ihren chemischen Elementen innerhalb von 500 Lichtjahren.
Die Datenbank enthält außerdem 72 stellare Elemente von Wasserstoff bis Blei sowie chemische Daten zu 6.156 Sternen, von denen 365 Planeten aufweisen.