Какой проект откроет первую скалистую транзитную экзопланету?

[Borislаv]

В ближайшие месяцы должно произойти эпохальное событие в истории астрономии - открытие первой транзитной экзопланеты с преобладанием не легких веществ, а силикатов и металлов. Она будет иметь массу в несколько Земли и плотность больше 3 грамм на кубический сантиметр.

Задумался о возможных кандидатах на это открытие:

1 HARPS. Весной 2008 года Женевская группа объявила о том, что открыла до 50 маломассивных планет и нашла их частоту в районе 30-40 процентов у желтых карликов.  Было заявленно, что открытия будут публиковать после проверки их на транзиты. Проект был начат в конце 2003 года.

2 Corot. Также весной 2008 года было заявлено о наличие транзитного кандидата с радиусом 1.7 радиусов Земли. Проект был начат в начале 2007 года.

3 MEarth. Прогнозируют открыть 2-3 планеты радиусом порядка 2 радиусов Земли у 2000 северных М-карликов в течение 2 лет. Проект начат в начале 2008 года, в полную силу начал работу в сентябре 2008 года.

4 WTS. Прогнозируют открыть несколько планет небольшого радиуса у 14 тыс. красных карликов. Проект начал тестовую компанию в 2006 году, в полную силу в 2007 году.

5 Кеплер. Космический телескоп имеющей беспрецентную точность фотометрии (до радиуса Марса) и длительность (до 6 лет) наблюдений. Проект начнет работу в конце 2009 года.

6 Другое. Этот вариант исключать нельзя, так как к примеру первые два горячих транзитных нептуна (наименьшие из известных транзитных планет в данное время) были открыты в ходе неспециализированных поисков - фактически случайно.

Оставил возможность голосовать за несколько проектов сразу. Такое тоже часто бывает. К примеру первые известные горячие нептуны (нетранзитные) были представлены сразу тремя группами в августе 2004 года - у Мю Жертвеника, 55 Рака и GJ436. Или недавнее открытие первых фотографических планет - у Фомальгаут и HR8799.

[Borislаv]

Проголосовал за одновременное обнародование на одной пресс-конференции результатов HARPS и Corot. Начали раньше - шансы выше. Тем более HARPS чуть ли не единственный доступный спектрограф для измерения массы у слабых кандитатов на полях Корота.

[bob]

Харпс, Корот, Кеплер.

[Александр Репной]

Скорее всего возможно Corot,я так думаю.
Проголосовал за него.

[flying spagetti monster]

надо уточнить вопрос, тк такие планеты уже открыты - у пульсара

[Borislаv]

надо уточнить вопрос, тк такие планеты уже открыты - у пульсара

У пульсаров открыты нетранзитные планеты. Т.е. известна только их масса, а размер остается неизвестным. Транзитный же метод позволяет определять среднюю плотность планеты - т.е. ее химический состав. Но для этого нужно редчайшее совпадение - чтобы планета проходила перед диском своей звезды. Поэтому так важно открыть первую транзитную скалистую планету.

[flying spagetti monster]

я же говорил надо уточнить вопрос
не думаю что те планеты у пульсара не твердые, тк вполне очевидно что они состоят не из водородогелия
кстати транзитный метод тоже вряд ли сможет убедительно показать что планета не покрыта полностью слоем жидкости

[Dayan]

Транзитные планеты расположены близко к своей звезде, т.к. легче открыть те что часто закрывают часть излучения звезды. Таким образом можно с довольно большой точностью узнать характеристики системы - планеты и звезды. Но открыть даже гиганты с большими периодами (более месяца) сложнее - вероятность затмения меньше (но не намного для периода в месяц!).
Я считаю, что либо COROT, либо Kepler первым откроет скалистую планету - она скорее всего будет массой ~ 4-12 земных, периодом в 3-6 суток, и вращаться вокруг звезды - красного или оранжевого карлика.
У меня вопрос: скорее откроют транзитный газовый гигант на относительно длинной орбите (с периодом хотя бы месяц), или же скалистую "суперземлю" на короткопериодической орбите?
Мне кажется, что никаких поисков транзитных планет на длиннопериодических орбитах нет?! Или уже открыты таковые? Просто я не знаю.

[flying spagetti monster]

Поэтому так важно открыть первую транзитную скалистую планету.

не понял, почему же все таки так важно открыть "скалистую" планету чтобы она была транзитной?

[Borislаv]

Поэтому так важно открыть первую транзитную скалистую планету.

не понял, почему же все таки так важно открыть "скалистую" планету чтобы она была транзитной?

Потому что это единственный способ на сегодняшний день для определения диаметра планеты и соответственно ее плотность. Современные телескопы не могут непосредственно измерить угловой диаметр даже для самой крупной экзопланеты. Максимум недавно измерили угловой диаметр Проксимы Центавры, но это хоть и очень маленькая звезда, но самая близкая и одна из наиболее тусклых. В случае же с планетой нужно гасить свет центральной звезды, который ярче самой планеты где-то на 8-10 порядков.
Затем транзитный метод это наиболее продвинутый способ определения химического состава атмосферы экзопланеты. Это достигается вычитанием спектра звезды с планетой на передним фоне от спектра звезды, когда планета находится за звездой.

[Borislаv]

У меня вопрос: скорее откроют транзитный газовый гигант на относительно длинной орбите (с периодом хотя бы месяц), или же скалистую "суперземлю" на короткопериодической орбите?
Мне кажется, что никаких поисков транзитных планет на длиннопериодических орбитах нет?! Или уже открыты таковые? Просто я не знаю.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.1820.html
В октябре 2008 года на конференции DPS-40 (Division of Planetary Sciences, American Astronomical Society) представитель от миссии Корота сказала, что у них есть транзитный кандидат с периодом в 95.2 суток. Также она упоминула, что обнаружено несколько моно-транзитов (т.е. единичное наблюдавшееся затмение с неизвестным периодом повторения).
Сложность нахождения таких планет не только в меньшей вероятности, но и в слабости выделения транзитного сигнала в данных. Чем больше транзитов в фотометрии, тем выше отношение сигнала к шуму. Ну и потом нужно понимать, что определение массы таких планет сложнее, чем для короткопериодичных, так как меньше амплитуда изменения лучевой скорости звезды.
Естественно такие планеты в данный момент ищутся - Корот наблюдается площадки до 180 суток подряд, Кеплер будет наблюдать одно звездное поле непрерывно целых 6 лет.

[flying spagetti monster]

Потому что это единственный способ на сегодняшний день для определения диаметра планеты и соответственно ее плотность

с ошибкой 10-20% это все же мало чего дает. тем более что даже зная плотность планеты нельзя точно утверждать что ее поверхность твердая

Затем транзитный метод это наиболее продвинутый способ определения химического состава атмосферы экзопланеты. Это достигается вычитанием спектра звезды с планетой на передним фоне от спектра звезды, когда планета находится за звездой.

да уж. посмотрели на одну планету - "натрий". очень много говорит о том, какая же у нее атмосфера...

[Olweg]

Согласен. Степень "скалистости" будет постоянно оставаться под вопросом. Может быть, планета имеет мощную ледяную мантию и покрыта океанами. Плюс раздутая паровая атмосфера. Или ещё чего похуже. Уверенно можно говорить только о газовых гигантах и нептунах, дальше начинается неопределённость.

[Borislаv]

да уж. посмотрели на одну планету - "натрий". очень много говорит о том, какая же у нее атмосфера...

Ну это не так. Натрий действительно вошел в историю, как первый элемент обнаруженный в спектре экзопланете Хабблом еще в 2001 году. С тех пор им же были обнаружены еще атомы углерода и кислорода.
http://www.allplanets.ru/HD_209458_statya.htm
После этого Спитцер обнаружил в ИК-спектре линии воды, метана, углекислого газа.
http://lenta.ru/news/2008/11/24/carbon/

Понятное дело для более мелких планет у желтых карликов это все менее реально, плюс у Спитцера в этом году окончательно иссякнет охладитель. Но для красных карликов ситуация получше, да и весной этого года в космос отправится европейский ИК-телескоп Гершель с трехметровым зеркалом. Его чувствительность будет не хуже Спитцера.

Да конечно на первых порах погрешность будет значительна, но НТП не стоит на месте - характеристики даже наземных инструментов сильно улучшились. При наборе статистики открытий ясности будет больше.

Ну и тематика конечно становится в современной астрономии одной из ведущей, наряду с физикой высоких энергий (нейтронные карлики, черные дыры) и космологией. Что говорить, когда на телескопах 3-4 метрового классана поиски экзопланет тратится или планируется минимум треть наблюдательного времени (HARPS, WTS и HARPS-NEF)

[flying spagetti monster]

Ну это не так. Натрий действительно вошел в историю, как первый элемент обнаруженным в спектре экзопланете Хабблом еще в 2001 году. С тех пор им же были обнаружены еще атомы углерода и кислорода.
http://www.allplanets.ru/HD_209458_statya.htm
После этого Спитцер обнаружил в ИК-спектре линии воды, метана, углекислого газа.
http://lenta.ru/news/2008/11/24/carbon/

wow
и как же все это по вашему уживается в одной атмосфере да еще и при высокой температуре?
а скажу вам как. дело в том, что содержание этих веществ в атмосфере той планеты очень мало.
спектральный анализ вообще мало что может сказать о соотношении веществ в атмосфере.
а признаки воды, метана и углекислого газа можно обнаружить практически на любом планетоподобном объекте солнечной системы, на котором вообще есть атмосфера
так что это ни о чем не говорит
99% атмосферы той планеты может состоять из азота, гелия или неона
[/quote]

[Borislаv]

Не спорю на данном этапе это имеет скорее умозрительный характер, показывающий текущие возможности современных телескопов. Жизнь на горячих юпитерах маловероятна.

[flying spagetti monster]

такие же проблемы были с изучением планет солнечной системы. до сих пор остаются некоторые неопределенности хим состава атмосферы титана, урана, нептуна...

[Borislаv]

Опубликован обзор по Короту
http://arxiv.org/abs/0901.2206
На последней странице есть информация, что на первых трех полях (которые наблюдались соотвественно 59, 28, 157 суток) обнаружено более 400 транзитных кандидатов. Сюдя по графику глубина транзитов колеблется от почти почти 100% до 0.1%. Наименьший по глубине транзит составил 0.06% у звезды с R=12 (т.е. порядка радиуса Земли для звезды с близким размером к Солнцу). Красными отметками помечены подтвержденные планеты. Понятное дело, что транзиты более 1% вызваны скорее звездами, чем планетами. Так же заметно, что ниже 0.1% (примерно радиус Юпитера) плотность точек значительно растет.

[Dayan]

Т.е. все-таки Корот откроет суперземлю! Если открытия подтвердятся, то будет сразу открыто больше экзопланет, чем за предыдущие 15 лет?

[Borislаv]

Ну пока это только кандидаты без RV-подтверждения. Они не могут быть все планетами, потому что у некоторых глубина транзитов (вертикальная ось на графике) достигает почти 100 процентов - это явные затменные двойные (причем звезды с похожими размерами). Вполне может быть что среди этих более 400 кандидатов есть порядка 100 реальных планет. Что тоже не мало само по себе - в 2 раза больше, чем число известных транзитных планет на данный момент, тем более к настоящему времени Корот пронаблюдал уже 6, а не 3 площадки.