PWS: Exoplaneten

[Stickbass]

Hallo forumredactie!

Sinds begin dit schooljaar zijn wij bezig met ons profielwerkstuk betreft exoplaneten. Na een half jaar schrijven en onderzoek zijn wij nu de laatste dingen aan het afronden en zijn we opzoek naar nog een ding. Wij zijn er niet achter gekomen hoe we afstand bepalen tot een planeet of ster. Met deze vraag zaten wij een tijdje tot we zelf een mogelijke oplossing bedachten.

We hebben bedacht dat als je met twee ogen diepte kan zien, je ook met twee telescopen afstanden moet kunnen meten. Dit plan hebben we nog iets verder uitgewerkt maar nu vragen we ons af of het mogelijk is.

Onze vraag is dus of we met iemand zouden kunnen spreken die ons iets kan zeggen over de mogelijkheden, zin, en haalbaarheid van dit idee.

Een andere vraag die we nog hebben gaat over het economisch aspect van onderzoek. Wie investeert er in onderzoek in exoplaneten en wat is het nut van onderzoek enz. Graag zouden we een keer iemand interviewen die hier verstand van heeft.

Wij hoop dat jullie ons verder kunnen helpen.
Alvast bedankt,
Lars van Genderen en Wessel Teunisse

[Wouter Bouma]

Hoi Lars en Wessel,

Cool onderwerp om te onderzoeken en goed dat jullie al zo ver zijn. Wat is jullie hoofdvraag? En jullie deelvragen? Ben wel benieuwd naar wat jullie hebben onderzocht!

Voor het meten van de afstand van de aarde tot een ster zijn verschillende manieren. Dit is heel uitgebreid beschreven op internet. Zoals op hier en hier. Hoe ze vervolgens bepalen of er een exoplaneet rond een ster draait kun je bijvoorbeeld hier lezen.

Om te weten te komen wie investeert in onderzoek naar exoplaneten, moet je uitzoeken welke satellieten of telescopen exoplaneten hebben gevonden. De ontwikkelaars van de meetapparatuur op deze satellieten en telescopen hebben er geld in gestoken. Dit kan uit eigen vermogen zijn, maar ook gefinancierd door een andere partij. Probeer daar via internet eens achter te komen.

Als jullie een paar goede vragen bedenken en deze naar mij opsturen, zou ik eventueel wel een interview voor jullie kunnen regelen! Laat maar weten.

Grt. Wouter

[Stickbass]

Hoi,

Ja we hadden ondertussen al wat gedaan aan onze hoofd en deel vragen maar hierin zit wel een hele goeie opbouw. Dus misschien dat we er wel wat mee kunnen. Zelf hadden we nu dit bedacht, alleen dan misschien in een andere volgorde:
Hoofdvraag
Is er buitenaardsleven op exoplaneten?
Deelvragen
Hoe zit het met exoplaneten
Wat zijn exoplaneten
Hoe ontstaan exoplaneten
Wat is de geschiedenis van het onderzoek naar exoplaneten?
Hoe detecteren we exoplaneten?
Detectie methodes
Hoe detecteren we in het echt (toepassingen van methodes)
Hoe bepalen we de afstand tot planeten?
Hoe loopt het onderzoek naar exoplaneten?
Financiering
Belang
Wat is de waarschijnlijkheid van buitenaardsleven?
Stelling van Drake
Voorwaarde
Hoe bepalen we stoffen op exoplaneten?
Absorptie
Polarisatie
Onderzoek
Transit methode
Begrippen

En wat betreft de afstandsmeting, we hebben gelezen dat bij de meting met parallax zoiets inderdaad gebeurd, alleen dan door het draaien van aarde om de zon.
Wat we ons nu nog afvragen is hoe je bij microlensing de massa van een planeet weet te bepalen. Want je weet natuurlijk de verhouding van het extra licht dat je binnen krijgt, maar hoe kunnen we aan de hand van dat de massa bepalen, zijn daar misschien formules voor?

Dat zou ons nu zeker helpen,
Ook bedankt voor je opzet, daar kunnen we denk ik ook wel wat mee.

Groet,
Wessel

[Wouter Bouma]

Hoi Lars en Wessel,

Als ik naar jullie deelvragen kijk zou ik de hoofdvraag als volgt formuleren:

"Zijn er meer planeten zoals onze aarde buiten het zonnestelsel?"

Hier moeten jullie je deelvragen een beetje op aanpassen:

• Je legt uit waarom dit onderzoek van belang is
• Je wil weten of er onderzoek gedaan wordt naar deze stelling en zo ja, door wie, hoe lang al, met welk doel
• Vervolgens ga je onderzoeken hoe planeten buiten het zonnestelsel gevonden (kunnen) worden
• Daarna leg je uit hoe onderzocht kan worden of een exoplaneet 'aards' is (samenstelling, grootte, afstand tot z'n ster, etc.)
• Tot slot kun je de voorwaarden voor leven op een planeet bespreken en een conclusie trekken

Dit is een snel voorbeeld van hoe je profielwerkstuk eruit zou kunnen zien. Wat betreft je proef met twee telescopen: je moet bedenken dat exoplaneten vaak tientallen, honderden lichtjaren van ons afstaan. Signalen sturen om afstand te meten (zoals je doet met diepte), heeft niet zoveel zin, want als het signaal al de ster of planeet weet te bereiken (die kans is zeer gering), duurt het alsnog tientallen, honderden jaren voordat het signaal weer terug is.

Je zou ook iets met de parallaxmethode kunnen bedenken en dat na kunnen bootsen.

Groet,
Wouter

[Stickbass]

Hoi Wouter,

Haha daar vraag je ons wat. Onze hoofdvraag is nog een beetje een probleem. We hadden eerst bedacht om te gaan onderzoeken of het in andere planetenstelsels ook zo was dat de kleinste planeet het meest dicht bij de ster staat en grotere planeten verder van de ster, zoals in ons zonnestelsel. En we wilde graag weten hoe dit kwam. Helaas bleek al snel dat dit puur toeval was en geen natuurkundige verklaring kende. Dus daar zijn we vanaf gestapt en we hebben nog steeds niks nieuws gevonden.

Onze deel vragen zijn onder andere:

• Hoe kunnen we exoplaneten waarnemen?
• Hoe lang zoeken we al naar exoplaneten?
• Wat is de waarschijnlijkheid op buitenaards leven?
• Hoe kunnen we vaststellen uit welke stoffen een planeet of ster bestaat?

Als onderzoek hebben we vervolgens alleen een reproductie van de transitmethode op schaal gemaakt. Wat we wel jammer vinden omdat we eigenlijk alleen iets dat al bestaat nagemaakt hebben. Alleen omdat exoplaneten toch een beetje buiten hand bereik liggen weten we niet zo goed wat we anders kunnen doen. Als jij nog een idee hebt, graag!

In ieder geval bedankt voor die sites over het afstand meten. Maar weet jij toevallig of het mogelijk zou zijn om afstand te meten door bijvoorbeeld twee telescopen aan ieder een andere zijde van de aarde te hangen, en zo door middel van diepte de afstand te meten? Al is het waarschijnlijk wat bombastisch vergeleken met de andere methodes en daardoor niet heel zinvol.

Het interview hebben we overigens ondertussen al geregeld, met onder andere iemand van het SRON, en iemand uit Leiden. Dus dat komt goed.

In ieder geval bedankt voor je reactie,
En we horen het wel als je nog iets weet over deze onderwerpen.
Groeten, Lars en Wessel

[Wouter Bouma]

Ha mannen,

Jullie opzet van hoofdvraag en deelvragen ziet er goed uit. Wel zou ik je willen aanraden om de volgorde zo te doen:

Hoofdvraag
    Is er buitenaardsleven op exoplaneten?
Deelvragen       
    Wat zijn exoplaneten?
       Hoe ontstaan exoplaneten   
       Wat is de geschiedenis van het onderzoek naar exoplaneten?       
    Hoe detecteren we exoplaneten?               
        Detectie methodes
        Hoe detecteren we in het echt (toepassingen van methodes)
        Hoe bepalen we de afstand tot planeten?
    Hoe bepalen we de stoffen op exoplaneten?           
        Absorptie
        Polarisatie
    Hoe loopt het onderzoek naar exoplaneten?
        Financiering                       
        Belang
    Wat is de waarschijnlijkheid van buitenaardsleven?       
        Stelling van Drake
        Voorwaarde
Onderzoek
    Transit methode
Begrippen

Dus eerst het hele onderwerp exoplaneet behandelen voordat je het over huidig onderzoek gaat hebben. Hoe gaan jullie trouwens de transit methode uitvoeren?

Ik moet je eerlijk zeggen dat ik van microlensing niet heel veel weet. Dit is echt een onderwerp voor de sterrenkunde (en dat studeer ik helaas niet ;)). Wat ik heb kunnen vinden over microlensing, is dat deze methode vooral gebruikt wordt om kleine exoplaneten te detecteren en niet zozeer om de massa ervan te bepalen. De massa van een exoplaneet wordt doorgaans bepaald door een 'wobble' in de beweging van de ster waar hij omheen draait. Deze 'wobble' kan worden aangetoond door het lichtspectrum van de betreffende ster te bestuderen en daarbij het effect van Doppler toe te passen. Meer over zulks onderzoek kun je hier vinden.

Voor formules is deze pagina misschien wel interessant. Tevens is dit een leuk artikel om te lezen.

Hoop dat dit jullie verder helpt!

Grt. Wouter

[Stickbass]

Hoi,

Oke dat verklaart waarom hij niet reageerde,
dankjewel!

Wessel

[margjealberts]

Hoi Wessel,

Wouter is deze week op wintersport, hij zal jullie volgende week verder helpen!

[Stickbass]

Ha,

Ja die volgorde is inderdaad nog net iets beter. Die formules voor het doppler effect had ik al, toch bedankt!
Als ik nog vragen heb zal ik het even laten weten.

In ieder geval bedankt voor je hulp.
Wessel