Kysymys:
Mitkä planeetoista löydettäisiin, jos ne olisivat eksoplaneettoja?
Ink blot
2020-03-17 03:56:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(Lähes -) kaikkivoipa olento valitsee aurinkokunnan, painaa Ctrl + C ja sitten Ctrl + V useita kertoja ja luo kopioita 5, 500, 50 000 ja 5 000 000 valovuoden etäisyydellä. Kaikki suuntaan, johon meillä olevat instrumentit on tällä hetkellä suunnattu.

Joten näemme nämä neljä tähtijärjestelmää eri etäisyyksillä.

Minkä planeetan löydämme nykyisellä tekniikallamme vuonna 2020 kullakin näistä etäisyyksistä?

Onko muita merkityksellisiä tunnisteita? En keksi mitään.
5 miljoonan valovuoden päässä? Ei edes löydä tähtiä, älä välitä planeetoista.
Eksoplaneettojen 'populaatiokaavio' eli aurinkokunnan planeettojen jaksomassakaavio on melko läsnä keskusteluissa, ja sen pitäisi olla helposti googlable.
Vastaako tämä kysymykseesi? [Onko outoa, että auringossamme on niin monta planeettaa?] (Https://astronomy.stackexchange.com/questions/13301/is-it-odd-that-our-sun-has-so-many-planets)
@Mark: En usko, että se on aivan sama. En kysy muista tähtijärjestelmistä (vaikka se motivoi kysymystä jossain mielessä), vaan pikemminkin tekniikastamme näiden löytöjen tekemiseksi.
@Mark Mielestäni kaksi vastausta *, jotka on lähetetty tänne * 16 tuntia sitten, vastaavat tähän kysymykseen * paljon paremmin * kuin vastaukset. Mielestäni tämän kysymyksen sulkeminen kaksoiskappaleena ei ole oikea asia tässä. Oletko lukenut nämä kaksi vastausta täältä ja löytänyt ne huonompia vastauksia * tähän kysymykseen * verrattuna jollakin tavalla? Lopetamme kopion vastausten perusteella, ei kysymysten samankaltaisuuden perusteella.
@uhoh "Me suljemme kopiona vastausten, ei kysymysten samankaltaisuuden perusteella", ei ole aivan oikein, se on monimutkaisempi. Olet oikeassa, että * vastausten * osuvuus on yksi avaintekijä päätettäessä, onko kysymys kaksoiskappale, mutta voit sulkea kysymyksen toisena, vaikka alkuperäisellä ei olisi vastausta.
@ChappoHasn'tForgottenMonica Tiedän, että moderaattorit voivat tehdä sen, mutta voivatko käyttäjät yleensä tehdä niin? Termien kuten "alkuperäinen" käyttö viittaa taipumukseen sulkea uudempi kysymys kopiona vanhempaan kysymykseen, mutta päätösten vääristämisen tulisi olla kronologia-agnostinen.
@uhoh VTC-ruudussa voit valita "kaksoiskappaleen" ja liittää minkä tahansa kysymyksen osoitteen, mukaan lukien kysymyksen, joka ei sisällä vastauksia, tai jopa suljetun itse. Kyllä, olen samaa mieltä kronologia-agnostiikasta: Pyrimme saavuttamaan parhaan käyttökokemuksen, eli * mikä saa käyttäjän vastaamaan mahdollisimman suoraan *. Esimerkiksi uudempi kysymys on saatettu sulkea vanhemman kysymyksen harhautuksena, mutta vanhemman vastaukset saattavat olla surkeat ja uudemmalla saattaa olla hyvä vastaus. Ihannetapauksessa tällaiset kakut tulisi * yhdistää *, mutta mielestäni se tarvitsee timanttivaltaa. :-)
@ChappoHasn'tForgottenMonica Kiitos! En tiennyt, että VTC-ruutu hyväksyisi vastaamattoman kysymyksen, mielenkiintoinen ...
Kaksi vastused:
Rob Jeffries
2020-03-17 12:17:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Etäisyysmoduulit 5, 500, 50 000 ja 5 000 000 ovat -4,1, 5,9, 15,9 ja 25,9. Lisätään, että Auringon absoluuttiseen visuaaliseen suuruuteen, 4,8, saadaan ilmeiset suuruudet 0,7, 10,7, 20,7 ja 30,7.

Suurin osa planeetoista havaitaan Doppler-heilumisella emotähdessä tai jos planeetta kulkee emotähden edessä. Jotkut havaitaan suoralla kuvantamisella, mutta nämä ovat planeettoja, jotka ovat paljon Jupiteria suurempia ja kiertävät paljon suuremmilla etäisyyksillä kuin Jupiter (vaikka katso alla).

Molemmat päähavaintotekniikat vaativat suhteellisen kirkkaita tähtiä. Doppler-heilutustekniikka perustuu pienten nopeudenmuutosten mittaamiseen. Nämä olisivat Jupiterin aiheuttamia suuruusluokkaa 10 m / s, mutta maapallon aiheuttamat vain 7 cm / s. Tunnistamisen vaatiminen edellyttää tähtiä tarkkailemasta vähintään kahden kiertoradan yli. Nykyinen tekniikka havaitsisi helposti Jupiterin, todennäköisesti Saturnuksen, mutta mahdollisesti ei maapallon, jos tarkkailet riittävän kauan. Mutta riittävän fotonien keräämiseen tarvitaan kirkkaampi tähti kuin noin 13-15 mag. Joten vain lähimmät etäisyydet ovat mahdollisia.

Läpikulkutekniikka on löytänyt tähtien ympäriltä (suuria) planeettoja hieman heikommin kuin tämä, mutta nämä ovat yleensä lyhyillä kiertoradoilla. Jupiterin kaltaisia ​​(koon ja kiertoradan suhteen) ei ole löytynyt kauttakulkujen kautta eikä myöskään maapallon kaltaisia. Voisit vain havaita Venuksen kaltaisen planeetan kahdelta lähimmältä etäisyydeltäsi. On myös otettava huomioon suuntautumistekijä. Suuntauksen todennäköisyys siten, että tapahtuu kauttakulku, on jotain tähtien säteestä / planeetan kiertoradan säteestä. Venukselle tämä on noin $ 6 \ kertaa 10 ^ {- 3} $ , ja vielä epätodennäköisempää kaukaisemmilla planeetoilla.

Joten päätelmeni on kyllä, havaitsisit planeetat kahdelta ensimmäiseltä etäisyydeltä Doppler-heilutustekniikalla (edellyttäen, että olet tarkkaillut noin 20 vuotta). Mutta et näe mitään etsimällä kauttakulkuja, ellet ole todella onnekas ja huomannut Venuksen, jälleen kahdella lähimmällä etäisyydelläsi.

Lisätietoja ja yksityiskohtia. Jos Alpha Centauri A: n aurinkokunta peilisi tarkalleen omaa, mitä voimme havaita?

Huomautus lisätty.

Tällä hetkellä on instrumentteja, jotka tutkivat Alpha Centauria planeetoille suoralla kuvantamisella. Tämä vastaa ensimmäistä matkaa. Minun on tarkistettava heidän herkkyytensä ...

On myös mahdollisuus lähitulevaisuudessa (SKA: n kanssa) havaita maapallon kaltaisen planeetan / sivilisaation radiopäästöt ensimmäinen etäisyyksistäsi. Katso https://astronomy.stackexchange.com/a/10638/2531

Eikö kohdistamisen todennäköisyys ole verrannollinen tähtien säteen / planeetan kiertoradan säteeseen, joten $ 10 ^ {- 3} $ Jupiterille ja $ 6 \ kertaa10 ^ {- 3} $ Venukselle? Planeetan säde vaikuttaa estetyn valon määrään, mutta ei todennäköisyyteen.
@nanoman täysin oikein! (Planeetan säteen takia on vain toisen asteen vaikutus)
@ Rob Jeffries Oletko varma, että Jupiterin löytäminen vie 20 vuotta? Exoplanet-luetteloissa on lukuisia planeettoja, joiden jaksot perustuvat osittaisiin kiertoradoihin. Oletan, että ajanjaksoilla on melko suuria epävarmuustekijöitä.
@JackR.Woods 2 periodit pelaavat sitä todennäköisesti turvallisesti. Kutsu sitä yhdeksi jaksoksi, jos haluat, se ei muuta vastausta.
Oli hyvin vaikeaa valita vastausta hyväksyttäväksi. Paljon kiitoksia kummassakin tapauksessa!
antispinwards
2020-03-17 12:39:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Säteisnopeus

Säteittäinen nopeus saattaa pystyä havaitsemaan Jupiterin 5 tai 500 valovuoden aikana, ellei aurinkokunta ole suunnattu lähelle kasvoja. On kuitenkin mahdollista sekoittaa aurinkoaktiivisuussykli samankaltaisella ajanjaksolla (tämä kysymys on tullut esiin pari Jupiterin ulkopuolista analogia), mikä saattaa edellyttää hyvin pitkä kampanja useiden Jovian-kiertoratojen läpi purkamiseksi. Pidempi kampanja voi pystyä havaitsemaan Saturnuksen, ja pitkä kampanja esimerkiksi ESPRESSO: n kanssa saattaisi saada Venuksen ja kenties maapallon, jos aurinko oli tuolloin riittävän hiljainen.

Kysymys siitä, katsotaanko aurinko riittävän arvokkaaksi kohteeksi, joka oikeuttaisi tällaiset intensiiviset radiaalinopeuskampanjat, on toinen asia. Viiden valovuoden aikana vastaus olisi todennäköisesti kyllä, kun otetaan huomioon Alpha Centaurille tarkoitetut kampanjat. 500 valovuoden aikana se todennäköisesti siirrettäisiin järjestelmien hyväksi, jotka saavat enemmän tuloksia nopeammin.

50 000 tai 5 000 000 valovuoden aikana aurinko olisi liian heikko radiaalisen nopeuden mittaamiseen.

Astrometria

Gaia pystyy todennäköisesti havaitsemaan Jupiterin astrometrialla 5 valovuoden puolipitkällä akselilla. Auringon refleksi kiertorata olisi 3,2 milliarcsekuntia. 500 valovuotta kohden tämä lyhenee 32 mikroarkosekunniksi, mikä voi olla havaittavissa tai ei: havaittavissa on kirkkaimpien tähtien tarkkuus 10 mikrosekuntia viiden vuoden matkan aikana, kun taas yksittäisissä mittauksissa virheitä voi olla noin 60 mikrosekuntia.

50 000 tai 5 000 000 valovuoden aikana planeettojen aiheuttama astrometrinen heilunta olisi liian pieni havaitsemiseksi, vaikka Aurinko itse näkisikin.

Transitit

Transitit havaitsevat todennäköisesti suurimman osan planeetoista, jos kiertoradat ovat sopivasti suunnattuja, vaikka Mars ja Merkurius todennäköisesti välttäisivät havaitsemisen ja ulommat planeetat olisivat yhden kauttakulun tapahtumia. Huomaa, että aurinkokunta ei ole riittävän tasainen, jotta se pystyy havaitsemaan kaikki planeetat tällä tavalla, saat vain osan niistä.

Geometriset tehosteet tekisivät ulompien planeettojen kauttakuljetuksia vähemmän todennäköinen, ja pitkät kuljetusajat vaativat jatkuvaa havainnointia (joten nykyään se tarkoittaisi todennäköisesti, että Auringon olisi oltava yhdessä TESS jatkuvan katselun vyöhykkeistä).

Tämä olisi kannattavaa 5 tai 500 valovuoden aikana. 50 000 tai 5 000 000 valovuoden aikana aurinko olisi liian heikko voidakseen tehdä hyödyllisen kohteen.

Kuvankäsittely

Planeettamme ovat paljon vanhempia kuin planeetat, jotka suora kuvantaminen, joten kaasujätteemme ovat paljon vähemmän valaisevia. Alfa Centaurin ympärillä olevien planeettojen havaitsemiseksi on meneillään kampanjoita kuvantamisen avulla, joten mahdollisesti lähestymme vaihetta, jossa jotkut planeetat (ehkä Jupiter on riittävän suuri ja hyvin erotettu kompensoimaan sen alhaisempaa valaistusta) olisivat havaittavuuden reunalla 5 valovuoden ajan. Sen lisäksi se on luultavasti kielletty.

Radio

Jupiter – Io-järjestelmän päästöt olisivat paras mahdollisuus havaita aurinkokunnan planeetat radiopäästöjen avulla, 5 valovuosien kuluttua tämä saattaa olla LOFAR: n ulottuvilla. Eksoplaneettojen radiohavainnointi on melko uusi alue, toistaiseksi vain yksi havaittu havainto: GJ 1151 ja sen planeetta näyttävät käyttäytyvän kuin Jupiter – Io: n laajennettu versio.

Mikrolensointi

Ellei auringolla ole riittävän hyvin kohdistettua oikeaa liikettä riittävän hyvin karakterisoidun taustalähteen kanssa, mikrosäteilystä ei todennäköisesti ole paljon hyötyä 5 tai 500 valovuoden aikana. Lensingillä on mitattu Proxima Centaurin painovoima, mutta havainnot eivät paljastaneet mitään sen planeetoista.

50 000 valovuotta on noin kaksi kertaa niin kaukana kuin tunnetuimmat planeetan isännöivät linssit. Tyypillisessä tapauksessa mikrolinssi on herkkä lumiviivan lähellä oleville planeetoille, joten se voisi todennäköisesti havaita Jupiterin ja ulommat planeetat edellyttäen, että ne näkyvät (projektiossa) riittävän lähellä aurinkoa. Olisi hankalaa havaita Aurinko suoraan, jotta parametrit olisivat todennäköisesti M-kääpiön isäntätähden. Saatat myös nähdä ulomman planeetan havaitsematta aurinkoa, joten tiedät vain, että siellä on (karkeasti) Neptunuksen kokoinen planeetta, joka saattaa olla laajalla kiertoradalla tai tähtienvälisessä avaruudessa.

Mikrolennostutkimukset kohdistuvat täynnä tähtikenttiä (esim. kohti Galaktista keskusta), jotta saat parhaan mahdollisuuden havaita suuntaus. Jos aurinko olisi suhteellisen tyhjässä osassa taivasta, tällainen tapahtuma todennäköisesti jää väliin, koska tutkimukset eivät katsoisi tähän suuntaan.

5 000 000 valovuoden aikana olet noin kahdesti etäisyys Andromeda-galaksiin. On esitetty väite planeetan havaitsemisesta pikselimikrolinssillä Andromeda-galaksissa PA-99-N2 -tapahtumassa, joten ehkä voit havaita Jupiterin, jos olet onnekas olettaen, että aurinkosi 5 000 000 valovuoden aikana sijaitsee galaksissa pikemminkin kuin galaktien välisessä avaruudessa. Tällä etäisyydellä et pysty havaitsemaan aurinkoa suoraan, joten sinulla olisi vain vähän tietoa: parhaimmillaan voisit sanoa, että järjestelmä, jonka massasuhde on ~ 0,001, on jossain sen sisällä galaksi.

Molemmissa tapauksissa luotat tähtikentän kirkkauden vaihtelujen tutkimiseen sen sijaan, että valitsisit auringon tietyksi kohteeksi. Lisäksi tapahtuma ei toistu, mikä tekee seurantahavainnoista erittäin vaikeita.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 4.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...