A A A A Автор Тема: Солнечная система издалека  (Прочитано 32873 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Солнечная система издалека
« : 14 Авг 2013 [12:11:27] »
Давно хотела завести эту тему, но все руки не доходили.

К сожалению, многие посетители форума крайне туманно представляют себе работу экзопланетных астрономов и реальные возможности современных методов и инструментов. Отсюда возникают требования немедленно представить вторую Землю или вторую Солнечную систему (а раз они не открыты, то их типа не существует). В этой теме я предлагаю рассмотреть, как будет выглядеть наша Солнечная система при наблюдениях современными средствами с разных расстояний, и какими методами какие планеты возможно открыть. Исторический взгляд на этот вопрос тоже приветствуется.

Начну с метода измерения лучевых скоростей.
Итак, Солнце - сравнительно хромосферно тихий одиночный G-карлик среднего возраста. Его абсолютная звездная величина (грубо) +4.8, звездой именно такой звездной величины оно будет выглядеть с расстояния 10 пк. На расстоянии 100 пк видимая звездная величина Солнца увеличится до +9.8, на расстоянии 1000 пк - до +14.8 (в пренебрежении межзвездным поглощением света, которым на расстояниях ~1 кпк пренебрегать уже нельзя).
Юпитер наводит на Солнце колебания лучевой скорости с амплитудой ~13 м/сек с периодом 11.9 лет, Сатурн ~3 м/сек с периодом 29.4 лет. Все внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс) наводят лучевую скорость меньше 10 см/сек. Замечу, что эти амплитуды лучевой скорости будут достигнуты только при удачном расположении внеземного наблюдателя примерно в плоскости эклиптики, в противном случае их надо умножать на величину sin i, где i - наклонение плоскости эклиптики относительно наблюдателя.
Лучшие современные спектрографы измеряют лучевую скорость звезд с точностью ~1 м/сек (в некоторых наиболее удачных случаях очень спокойных К-звезд - 0.6-0.8 м/сек).
Отсюда немедленно следует, что:
- планеты земной группы в Солнечной системе RV-методом обнаружить невозможно,
- наблюдательная программа, рассчитанная на 10 лет и достигшая точности 1 м/сек, Юпитер, скорее всего, обнаружит, но его видимый эксцентриситет орбиты окажется завышенным из-за влияния Сатурна, которое за 10 лет наблюдений отделить не удастся,
- потребуется как минимум 30 лет наблюдений с точностью 1 м/сек, чтобы разделить влияние Юпитера и Сатурна на лучевую скорость Солнца и убедиться, что вокруг Солнца вращается не один гигант на эллиптической орбите, а два гиганта на почти круговых орбитах.
Для обнаружения RV-методом Урана и Нептуна требуются наблюдательные программы продолжительностью более 100 лет (чего мы сейчас явно не имеем).
Вывод - "с точки зрения метода лучевых скоростей" в Солнечной системе есть две планеты-гиганта. Причем для аккуратного разделения их влияния на Солнце требуются наблюдательные программы продолжительностью не менее 30 лет. Для более коротких программ в Солнечной системе есть всего одна планета-гигант на широкой слегка эллиптической орбите.

Продолжение следует.

я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #1 : 14 Авг 2013 [13:06:47] »
Транзитный метод.
Геометрическая вероятность транзитной конфигурации (грубо) равна отношению радиуса звезды к большой полуоси планеты, а глубина транзита равна квадрату отношения радиусов планеты и звезды. Поэтому транзитный метод лучше всего подходит для поиска больших планет на тесных орбитах (которых в Солнечной системе нет).
А что у нас есть?
Ниже я приведу величины вероятности транзитной конфигурации первых пяти планет Солнечной системы и глубину транзитов в миллионных долях (ppm).
Меркурий - 1.2%  - 12 ppm
Венера     - 0.65% - 75 ppm
Земля       - 0.47% - 83 ppm
Марс        - 0.3% -  23.5 ppm
Юпитер     - 0.09% - 10400 ppm = 1.04%

Транзиты с глубиной менее 0.2-0.3% замываются земной атмосферой, поэтому с Земли можно обнаружить только транзит Юпитера. Однако для наступления единичного транзитного события нужно ждать 12 лет, а чтобы зафиксировать хотя бы 3 транзитных события - 36 лет, причем геометрическая вероятность этого менее 0.1%. Вывод - с точки зрения наземных транзитных обзоров (то есть, конечно, инопланетных транзитных обзоров, аналогичных нашим) в Солнечной системе планет НЕТ.

"Кеплер", в принципе, смог бы зафиксировать Меркурий (на пределе возможностей), Венеру и Землю. Лучшие шансы тут у Венеры. За 4 года работы "Кеплер" смог бы увидеть (4/0.615 = 6.5) 6-7 транзитов Венеры. Причем из-за заметного наклона плоскости орбиты Меркурия к эклиптике (7°) если мы видим транзиты Меркурия, то не видим транзиты Земли, и наоборот (кроме редких случаев, когда транзит произойдет как раз когда Меркурий будет пересекать плоскость эклиптики). С Венерой надо считать, наклон ее орбиты 3.4°, а значит, скорее всего, это верно и для нее (если мы видим транзит Венеры, то не видим транзитов Меркурия и Земли).
Т.е. "с точки зрения транзитного метода силами Кеплера" в Солнечной системе можно обнаружить одну планету земного типа (или Меркурий, или Венеру, или Землю) с общей вероятностью ~2.3%.

Кстати, и CoRoT, и будущий TESS никаких транзитных планет в Солнечной системе не нашел бы. Первый из-за плохой чувствительности к небольшим планетам, второй - из-за поиска только короткопериодических планет.

Продолжение следует.
« Последнее редактирование: 14 Авг 2013 [16:47:59] от vika vorobyeva »
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #2 : 14 Авг 2013 [13:25:56] »
Гравитационное микролинзирование.
Гравитационное микролинзирование наиболее чувствительно к планетам на расстоянии радиуса Эйнштейна от звезды. В Солнечной системе это расстояние ~3 а.е. Это значит, что в Солнечной системе микролинзированием хорошо ловится Юпитер. Про Марс очень не уверена - таких маломассивных планет с помощью гравитационного микролинзирования еще не открывали.
Но вероятность события микролинзирования чудовищно низка. Возможно (если очень повезет) алиены, находящиеся от нас на расстоянии 1-3 кпк в направлении, противоположном центру Галактики, смогли бы обнаружить Юпитер.
(Почему в направлении, противоположном центру Галактики? Потому что наземные микролинзовые обзоры наблюдают богатые звездные поля в направлении на центр Галактики и балдж; чтобы попасться им на глаза, мы должны быть на фоне балджа.)
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #3 : 14 Авг 2013 [16:27:24] »
Кстати, ув. Olweg меня поправил - вероятность транзитной конфигурации приблизительно равна отношению радиуса звезды к величине большой полуоси орбиты планеты, а не диаметра. Соответственно, все вероятности транзитной конфигурации планет Солнечной системы уменьшаются в 2 раза. Сейчас поправлю, чтобы народ не путался.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #4 : 14 Авг 2013 [16:47:17] »
Посчитала угол наклона орбиты Венеры к эклиптике, при котором (или меньшем) Венера гарантированно была бы транзитной планетой, если транзитна Земля. Получилось 0.1°  :o
Возможно, где-то ошиблась.
Впрочем, и Земля перестает быть транзитной уже при наклонении i < 89.7°, так что, может быть, и не ошиблась.
В любом случае наклон орбиты Венеры к эклиптике на полтора порядка больше, а значит, если мы видим транзиты Венеры, то не видим транзитов Земли, и наоборот.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #5 : 14 Авг 2013 [20:38:46] »
"Кеплер", в принципе, смог бы зафиксировать Меркурий (на пределе возможностей)
Скорее нет, чем да. Слишком велик у него период обращения и, как следствие, мало было бы число транзитов.

Согласна. Меркурий вычеркиваем.
Но Венера вполне себе ловится (хотя и она близка к порогу обнаружимости). Глубина транзита - 75 ppm, за 4-летний период работы телескопа самих транзитов наберется 6-7 штук в зависимости от везения. Я думаю, в данных Кеплера найдется несколько аналогов Венеры (плюс/минус лапоть). Правда, RV-проверки этих "венер" мы еще долго не дождемся.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #6 : 14 Авг 2013 [20:49:29] »
2) Все неизвестные скандально известного уравнения Дрейка, по прежнему остаютс неизвестными и будут таковыми, в течении ближайшей тысячи лет.

Давайте не будем оффтопить. Тема посвящена не уравнению Дрейка, а тому, как выглядит Солнечная система с точки зрения разных методов поиска экзопланет с учетом возможностей различных инструментов.

Чуть позже я попробую обсудить (с вашей помощью, друзья), насколько нас могут продвинуть проекты и миссии, ожидающиеся в ближайшем будущем. Т.е. GAIA (запуск в ноябре 2013 года), TESS, CHEOPS (оба летят в 2017-м), JWST (запуск в 2018-м, если не передвинут), WFIRST и др. Плюс через несколько лет должен заработать спектрограф ESPRESSO с точностью единичного замера лучевой скорости 20 см/сек. Ну и наверняка я что-нибудь забыла, помогайте :)
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #7 : 14 Авг 2013 [21:29:10] »
Начнем с Гайи.

Запуск астрометрической миссии Гайя (GAIA, ESA) ожидается в ноябре 2013 года. Этот проект не посвящен непосредственно поиску экзопланет, он предназначен для построения точной трехмерной карты нашей Галактики. В рамках миссии планируется определить координаты, параллаксы и собственные движения миллиарда звезд (что составляет 1% полного числа звезд Галактики) с точностью лучше 10 угловых микросекунд для звезд ярче +10m, лучше 25 угловых микросекунд для звезд ярче +15m, лучше 300 угловых микросекунд для звезд ярче +20m. Также будут измерены лучевые скорости 150 миллионов звезд (правда, с точностью порядка 0.5 км/сек), и проведена их фотометрия в нескольких спектральных диапазонах. Ожидается, что до +20 звездной величины выборка звезд, наблюдаемых Гайей, будет полна (т.е. будут охвачены все звезды ярче +20 видимой звездной величины). За 5 лет работы космического аппарата планируется получить по 70 замеров для каждого объекта.
Гайя снабжена двумя одинаковыми телескопами с размером главного зеркала 1.45х0.5 м, фокусным расстоянием 35 м и полем зрения 0.7х0.7 градусов каждый, которые повернуты друг относительно друга на фиксированный угол 106.5 градусов. В фокальной плоскости (общей для обоих телескопов) расположены 106 CCD-детектора общей площадью 0.5х1.0 м. Инструмент чувствителен в спектральном диапазоне 330-1000 нм.
Космический аппарат планируется направить во вторую точку Лагранжа системы Солнце-Земля (реальная орбита будет совершать либрации вокруг L2). Миссия рассчитана на 5 лет с возможностью продления еще на 1 год.

Какой бы увидела Гайя Солнечную систему?
Под действием притяжения Юпитера Солнце совершает вокруг барицентра Солнечной системы колебания с периодом 11.9 лет и полуамплитудой 0.0052 а.е. = 0.78 млн. км. Пусть для надежной фиксации колебательного движения Солнца мы потребуем, чтобы амплитуда этого колебания составила 200 угловых микросекунд, т.е. в 20 раз превышала погрешность единичного измерения. 0.78 млн. км будут видны под углом 200 угловых микросекунд с расстояния 26 пк. Если мы понизим свои требования вдвое и сочтем, что для надежной регистрации движения Солнца под действием Юпитера нам хватит отношения сигнал/шум = 10, то расстояние обнаружения Юпитера увеличивается до ~50 пк.
Правда, тут есть важное НО. Орбитальный период Юпитера - 11.9 лет, а Гайя проработает максимум 6 лет. За это время Солнце совершит только половину своего колебания вокруг барицентра. Этого достаточно, чтобы зафиксировать Юпитер, но, возможно, недостаточно, чтобы точно определить его орбитальные параметры. Однако планеты-гиганты с большой полуосью 1-3 а.е., расположенные ближе 30-50 пк от Солнца, Гайя будет ловить очень эффективно.
Сатурн, Уран и Нептун движутся слишком медленно, так что Гайя их не увидела бы, а планеты земной группы слишком маломассивны. Так, под действием притяжения Земли Солнце совершает колебания с полуамплитудой 3·10-6 а.е. = 450 км  :o

Итого, с точки зрения Гайи в Солнечной системе есть только Юпитер.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #8 : 14 Авг 2013 [22:53:56] »
Вот здесь вы сильно ошибаетесь.
...Например у Проксимы кольцо Эйнштейна будет уже 28 mas, его можно разрешить хорошим телескопом и точно измерить фактическое угловое смещение звезды-источника. Если рядом есть планета, она тоже приведет к дополнительному смещению, что позволит определить ее массу. Даже без спецэффектов типа увеличения яркости, чистая астрометрия.

Спасибо за уточнение!
Век живи - век учись.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #9 : 14 Авг 2013 [23:03:00] »
Итого, с точки зрения Гайи в Солнечной системе есть только Юпитер.
Сатурн будет вызывать у Солнца довольно большую амплитуду, сравнимую с юпитерианской - 0.40 млн. км. На расстоянии, скажем, 10 пс эта амплитуда будет видна под углом 270 микросекунд. При точности 10 микросекунд отношение сигнал/шум получается весьма неплохим - 27:1. Интересно, удастся ли вытащить гармонику при 1/6 или 1/5 полного периода (30 лет)? Правда, встречал и более высокую оценку точности Гайи - около 25 микросекунд. Тогда сигнал/шум получается около 10:1, этого уже скорее всего будет недостаточно для определения полной орбиты. Но "загрязнение" в сигнал Юпитера Сатурн внесёт, и немалое :( Даже Уран с Нептуном могут добавить свои пару копеек.

Я боюсь, что мы просто не "расплетем" влияние Юпитера и Сатурна на Солнце (с учетом того, что наблюдения продлятся только 5-6 лет). В этом смысле астрометрия имеет тот же недостаток, что и метод измерения лучевых скоростей - она фиксирует совокупный отклик звезды на свою планетную систему. То есть мы получим некую дугу движения Солнца, но не поймем, сколько именно планет приложило к этой дуге руку. Скорее всего, получим однопланетное эллиптическое решение (суперпозицию влияния Юпитера и Сатурна).
То есть Юпитер у нас получится не чистый, а изрядно "загрязненный" Сатурном ;)
Уран с Нептуном почти не повлияют, поскольку за 6 лет первый пройдет 7% своей орбиты, а второй - 3.6%.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #10 : 14 Авг 2013 [23:08:55] »
Ладно, едем дальше.
TESS.
TESS (The Transiting Exoplanet Survey Satellite) – сравнительно дешевая миссия (бюджет 200 млн. $) в рамках проекта Astrophysics Explorer. Космический аппарат будет оснащен 4-мя камерами с диаметром линз 12 см, поле зрения каждой камеры 23х23 градуса. Поля зрения всех четырех камер выстроены в одну линию, формируя одну наблюдательную площадку общей площадью 2100 квадратных градусов. На каждой наблюдательной площадке телескоп будет снимать фотометрию звезд от +4 до +12 звездной величины в течение 27 суток (2 витка вокруг Земли), потом переходить к следующей наблюдательной площадке. За 2 года планируется покрыть наблюдениями всю небесную сферу.
Планируется, что аппарат будет запущен на эллиптическую околоземную орбиту с периодом 2 недели, находящуюся в орбитальном резонансе 2:1 с Луной. Авторы проекта обещают обнаружить около 300 земель и суперземель, около 700 мини-нептунов, более тысячи нептунов и ~660 планет-гигантов у ближайших звезд.
Важным недостатком проекта можно считать малое время мониторинга одной наблюдательной площадки (27 суток), позволяющее обнаруживать только планеты на тесных (короткопериодических) орбитах. Наблюдая Солнечную систему, TESS бы ничего не нашел.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #11 : 14 Авг 2013 [23:29:59] »
Сюдя по всему фотографический метод достаточно близко уже подобрался к аналогам наших Юпитера и Сатурна.
...Эффективная температура лишь 510 +30/-20 Кельвинов

GJ 504 b нашли все-таки по собственному тепловому излучению, а не в отраженных лучах. А тут разница между 510К и 130К, мягко говоря, не маленькая - мощность излучения пропорциональна 4-й степени температуры...
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #12 : 14 Авг 2013 [23:41:04] »
Ладно, CHEOPS пропускаем, у него апертура только 30 см и точность измерения кривой блеска 150 ppm за минутную экспозицию. Как обещают авторы проекта, он сможет фиксировать транзиты планет размером с Землю у звезд радиусом 0.9 солнечных. Иначе говоря, все внутренние планеты Солнечной системы оказываются у него под порогом обнаружения или чуть-чуть выше порога с низким отношением сигнал/шум.

Про PLATO тоже пока не пишу, его еще не одобрили и не факт, что он получит финансирование даже в следующей пятилетке.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #13 : 14 Авг 2013 [23:44:32] »
Тем более, что уже строятся не 8-метровые телескопы, а 25-39-метровые и собирающая площадь у них будет в 25 раз больше, чем у Субару.

Ну и прогресс в адаптивной оптике. Число корректоров тонкого зеркала может быть сколько угодно большое. В перспективе влияние атмосферной циркуляции на изображение наземного телескопа можно свести к минимуму и довести почти до качества космического телескопа. Этому еще способствуют лазерные искуственные звезды.

Я, к сожалению, тут совсем не в теме. Расскажете про ближайшие проекты такого рода? Интересуют реальные (профинансированные) проекты, которые точно осуществятся в ближайшие 5-10-15 лет.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #14 : 15 Авг 2013 [11:14:23] »
Лукавите. Тема явно является вашим ответом мыодинокерам :)

Мыодникеры мыодникерам рознь. Можно стоять на позиции Семенова и упирать на то, что вероятность самозарождения жизни исчезающе мала, а панспермия неэффективна. До получения каких-либо сведений о составе атмосфер землеподобных планет в обитаемой зоне это самая надежная и пронаучная мыодникерская позиция - информации пока нет, может быть и так, и этак.
А можно просто демонстрировать свое невежество и кричать, что раз до сих пор "вторые Земли" не открыты, то наша Земля уникальна. Совершенно не желая вникать в то, а как эти "вторые Земли" вообще можно обнаружить и способна ли на это современная наблюдательная техника.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #15 : 15 Авг 2013 [13:35:03] »
Как показывают мои беглые изыскания, даже Юпитер в большинстве случаев был бы упущен (на таких широких орбитах преобладают планеты с msini 3..8 юпитеров в каталогах). Т.е. на нашем уровне развития высока вероятность того, что где-то под боком (в пределах 100 св. лет) пропустили полный аналог Солнечной Системы и не обнаружили НИ ОДНОЙ планеты вообще.

Это вопрос сложный. Я тут покопалась немного. С одной стороны, многие наземные RV-обзоры работают уже больше 10 лет. Взять, к примеру, Англо-Австралийский планетный обзор:
http://www.phys.unsw.edu.au/~cgt/planet/AAPS_Home.html
Они с 1998 года мониторят 240 звезд ярче 8 звездной величины (причем самых разных, от субгигантов до красных карликов). На 23 февраля 2009 года (позже страница не обновлялась) обнаружены 24 планеты, большинство, конечно, газовых гигантов. Погрешности в измерении лучевых скоростей разные, но у большинства звезд 1-3 м/сек, так что Юпитер должен ловиться уверенно.
Солнце выглядело бы звездой 8 звездной величины с расстояния 43.6 пк.
Правда, чуваки сидят глубоко в южном полушарии и наблюдают исключительно южное небо, а есть ли подобные обзоры в северном полушарии, я пока не рыла.

То есть подходя формально - да, какая-то звезда вполне может не попасть в списки целей наземных обзоров (которые неизбежно ограничены сотнями, ну максимум тысячами звезд). Если нам нужна полнота данных, то их даст только Гайя (они обещают получить данные для всех звезд по +20 видимую звездную величину). Правда, "настоящие" юпитеры у G-звезд там будут представлены только половинкой своей орбиты, а значит - с весьма неточным определением орбитальных параметров.
Но аналоги "настоящих юпитеров" у К-звезд (с большой полуосью 3-4 а.е. и орбитальным периодом 5-6 лет) наловятся тысячами - по крайней мере, так обещают разработчики миссии.

я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #16 : 15 Авг 2013 [13:41:18] »
А насколько у звезд известны их полюса?

В принципе, наклон оси вращения звезды к лучу зрения оценивается сравнением орбитального периода звезды, измеряемого по периодичности хромосферной активности, с величиной v sin i (видимой скоростью ее вращения, измеряемой по степени уширения спектральных линий). Но эти оценки не слишком точные.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #17 : 15 Авг 2013 [14:12:32] »
Ладно, на правах топикстартера подведу промежуточный итог темы.

На данный момент нет ни одного метода поиска экзопланет, который смог бы обнаружить Солнечную систему в ее полноте (или хотя бы приблизиться к этому). Методом лучевых скоростей можно обнаружить Юпитер и (с натяжкой) Сатурн, в данных Кеплера можно поискать вторую Венеру. Все остальные планеты Солнечной системы лежат НИЖЕ ПОРОГА ОБНАРУЖЕНИЯ.

Тем не менее, среди уже открытых планетных систем есть несколько подходящих кандидатов, которые выглядят так или почти так, как выглядела бы Солнечная система, наблюдаемая использованным методом. awsislemse привел несколько примеров, я могу дополнить список:
HD 13931 - планета-гигант с большой полуосью 5.15 а.е. и почти круговой орбитой, масса около 2 масс Юпитера:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=HD 13931
HD 24040 - планета-гигант с большой полуосью 4.9 а.е., орбита круговая, масса 4 Юпитера:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=HD 24040
HD 290327 - еще один гигант с большой полуосью 3.43 а.е. (правда, и звезда послабее Солнца - спектральный класс G8 V), орбита почти круговая, масса 2.5 Юпитеров:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=HD 290327

Среди транзитных кандидатов Кеплера также можно нарыть несколько аналогов Венеры (правда, они будут неподтвержденными из-за невозможности RV-проверки).
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #18 : 15 Авг 2013 [15:57:47] »
Косвенные методы, обеспечившие в своё время грандиозный прорыв, по сути, себя уже исчерпали. ...
Вот и давайте определимся, какие инструменты могут понадобиться для решения данной задачи.

Я думаю, космический телескоп-интерферометр с апертурой в 1 а.е. будет в самый раз ;)

Уважаемый Golossvyshe, тема посвящена не тому, о чем мечтается в безудержных мечтах, и даже не о готовых проектах, а о реальных инструментах. Которые или вот прямо сейчас уже летают/работают (как Кеплер и HARPS), или утверждены, профинансированы и вот-вот начнут летать/работать, как GAIA и ESPRESSO.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 9 203
  • Благодарностей: 783
    • Все сообщения темы
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнечная система издалека
« Ответ #19 : 15 Авг 2013 [16:06:17] »
Гравитационное микролинзированье забыли.

По микролинзированию есть изумительный проект WFIRST.
Но я о нем не писала, поскольку он еще в процессе утверждения дизайна, и когда полетит, неизвестно.
Но если уж говорить о микролинзировании, то он всех сделает, просто порвет, как Тузик грелку :)

Итак, WFIRST-AFTA (Wide-Field InfraRed Survey Telescope-Astrophysics Focused Telescope Assets, NASA). WFIRST-AFTA представляет собой 2.4-метровый инфракрасный телескоп с полем зрения 0.281 квадратных градусов и угловым разрешением 0.11 секунд в пикселе. В основном проект посвящен внегалактической астрономии и космологии (изучению галактик на высоких красных смещениях, далеких сверхновых, темной материи, и т.д.). Однако среди его целей, заявленных разработчиками, будет и поиск внесолнечных планет методом гравитационного микролинзирования. Ожидается, что за время своей работы WFIRST-AFTA обнаружит около 3 тысяч экзопланет в диапазоне масс 0.1-104 масс Земли, находящихся во внешних зонах своих планетных систем, в том числе ~1000 суперземель (планет с массами 2-10 земных), ~300 планет с массой порядка массы Земли и около 40 планет с массой порядка массы Марса.  Ожидается, что в диапазоне > 0.3 масс Земли этот обзор сможет определить функцию масс холодных планет с точностью лучше 10%. Также ожидается, что WFIRST-AFTA сможет обнаружить большое количество свободно плавающих планет (не связанных с какой-либо звездой).
Помимо поиска планет методом микролинзирования, с помощью коронографа (а у него будет еще и коронограф) телескоп сможет получать прямые изображения планет-гигантов и «нептунов» у самых ближайших звезд. Ожидается, что будет открыто и изучено несколько десятков таких планет.
Телескоп WFIRST-AFTA будет иметь спектральную чувствительность в диапазоне 0.76-2.1 мкм. В фокальной плоскости телескопа будет расположено 18 детекторов размером 4088х4088 пикселей каждый, размер одного пикселя 10 мкм.
Спектральная чувствительность коронографа – 0.4-1.0 мкм, инструмент обеспечит контраст 10-9 с внутренним рабочим углом 3λ/D для излучения с длиной волны 0.4 мкм. Разрешение коронографа – 17 угловых миллисекунд.
Предполагается, что WFIRST-AFTA будет запущен на околоземную геосинхронную орбиту с наклонением 28.5 градусов. Ожидается пассивное охлаждение детекторов телескопа до температуры 120К; выбранная орбита обеспечит высокую температурную стабильность аппарата.
Миссия WFIRST-AFTA рассчитана на 5 лет с возможностью продления еще на 5 лет.
Точная дата запуска WFIRST-AFTA еще не определена, работа над отдельными элементами телескопа продолжается. В сентябре 2013 года на SDT разработчики миссии планируют отчитаться о текущем положении дел.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат