Wir beginnen mit Projekt 1:

1. Projekt:
Wir benötigen Daten zu:

1. Was bedeutet habitabel? (gemacht)

- liegt in Habitable Zone
- Spektraltyp des Sterns
- Planet soll terrestrisch sein
- Excentricity der Umlaufbahn?

2. Organisieren der Tabelle:
- lesen in einen Dataframe - Zusammenfassen von doppelten Planeten
- Planeten mit leeren (relevanten) Zellen entfernen
-

3. Festlegen was genau unsere Parameter sind (gemacht)

Habitable Zone: Unser Planet soll in der habitable Zone liegen, heißt:
r_in < Orbit Semi Major Axis < r_out
r_in = sqrt(L⋆/1.1)
r_out = sqrt(L⋆/0.53)
mit
L = 4*π*R^2*σ*T^4 (Luminosity), R = Stellar Radius, T = Stellar Effektive Temperature, σ≈5,670×10 ^−8

L⋆ = L / L⊙

L⊙ ≈3,828×10 ^26 Watt

Spektraltyp des Sterns:
- K-Stern, G- Stern, M-Stern

Exzentrizität: Wie „rund“ ist die Umlaufbahn:

Quote: „However, planets on high eccentricity orbits around luminous objects can only sustain surface liquid water around periastron. This is the case for planets orbiting a 1 L⊙ star with an eccentricity higher than 0.6, planets orbiting a 10-2L⊙ star with an eccentricity higher than 0.8, and planets orbiting a 10-4L⊙ star with an eccentricity higher than 0.9. For example, we find that a planet orbiting a 10-2L⊙ star with an eccentricity of 0.9 cannot have surface liquid water; it always has an ice layer covering the whole planet. In addition, for planets with high eccentricities, the dayside temperature variations over a period of 365 days (1 L⊙) to 4 days (10-4L⊙) can be huge (up to 100 K). This could have detrimental consequences for eventual life forms. Figure 16 summarizes our results.“ https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2016/07/aa28073-16/aa28073-16.html

→ Wir benötigen L⊙ ≈3,828×10 ^26 Watt

if L >= 1L⊙: eccentricity muss < 0.6
if L = 10^-2 L⊙: eccentricity muss < 0.8
if L = 10^-4 L⊙: eccentricity muss < 0.9

Ist der Planet terrestrisch?:

Planet Radius < 2 Erdradius
0.1 Earthmasses < Planet Mass < 5.0 Earthmasses

3. Ausfiltern der unpassenden Planeten

-schreiben der einzelnen Funktionen (so halb gemacht)

4. Ranking der Planeten
- hier ist die Frage, ob wir uns ein eigenes Ranking ausdenken oder nicht
ESI:
- Earth-Similarity-Index (ESI)
- value von 0 bis 1
- https://en.wikipedia.org/wiki/Earth_Similarity_Index

Pro: Wissenschaftlich bestätigt
Con: An sich kein Index für die Habitability sonderndafür, wie ähnlich ein Planet der Erde ist.

Jedoch kann man sich an der Berechnung orientieren.

- Earth-Habitability-Index (EHI):
- wie man den berechnet finde ich leider nicht, aber er nutzt Atmospheric Composition, was wir bei nur ca 100 von 5700 Planeten haben
- also ist es nicht sinnvoll diesen zu benutzen

CDHS:
- Cobb-Douglas Habitability Score (CDHS)
- Berechnung: Hier sollten wir die meisten Parameter haben. Pro: Nutzt ähnliche Parameter die wir eh schon benutzt haben Con: Parameter müssen genau bemessen werden, betrachtet nicht die Ecc und Spectype.

Machine-Learning:
- wäre schön, ist aber sehr aufwendig und wir müssten ein Trainingsset haben. Könnte man ggf. mit der kleineren Liste an Exoplaneten probieren

Eigener Index:
- wir suchen uns bei jeder unser Eigenschaften das Optimum und multiplizieren dann. Dabei priorisieren wir: Terr, HZ, Ecc, Spectype Grund: ein Planet muss definitiv terrestrisch sein. Wann ein Planet terrestrisch ist, ist nicht ganz klar, aber je näher an der Erde desto besser. Habitable Zone ist wichtig, um einmal Temperaturen zu haben wo Moleküle stabil sind und flüssiges Wasser zu haben. Sie ist außerdem wissenschaftlich etabliert. Ecc danach, da der Einfluss nicht 100% untersucht ist. Spectype als letztes da unsere Sonne ein G Stern ist und wir trotzdem leben. Unser Optimum:
Terr: Erdmasse
HZ: In der Mitte der Habitablen Zone —> Formel: Orbsmaxx =
Ecc: 0 Spectype: K, dann G, dann M

5. Visuelle Darstellung