Kepler - космический телескоп для поиска планет

[arduan]

Кислород сильный окислитель, и сильнейший яд! Он разрушает вещество, но жизнь нашла как к нему приспособиться, организмы изначально не дышали им первые миллиард лет жизни на земле!

Вы полный ноль в биологии. Почитай-те откуда он вообще появился на первородной Земле и ЗАЧЕМ вы дышите.

Не переходите на личности уважаемый!:-) Его вырабатывали фотосинтезирующие бактерии! Вот откуда он взялся! Они так же могли вырабатывать другое вещество, но предпочли кислород! 

Переходим сюда  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,76680.60.html и там  еще раз по существу,плиз..

[arduan]

Разумная жизнь,может существовать лишь на планетах земного типа и радиуса,массы,со спутником лунного типа, у  стабильных  звезд типа G0-3 и на расстоянии в 1 а.е..Только там соотношение разных элементов,типов излучений и прочих факторов идеальное.Доказательство -- мы с вами.Нашли такую планету телескопом Кеплер? Нет!

[Dayan]

Отлично. Пока что это чуть ли единственная система из многопланетных, в которой планеты могут быть земного типа (по составу). Если подтвердится, это будут первые экзопланеты земной группы (Кеплер-10 b на такую роль на мой взгляд не тянет - это явно обгоревший до ядра "нептун").

Я согласен с тем, что Kepler-10 b называть планетой земной группы не стоит, но не потому, что это "обгоревшее ядро" планеты другого типа (предыстория этого тела нам на данном этапе неизвестна), а потому, что она слишком массивна - это суперземля (как отдельный класс планет). Предлагаю называть планетами земной группы только экзопланеты с массой и радиусом, меньшим чем эти параметры у Земли.  Более-менее похожие по параметрам на Землю - землеподобными [например, твердые планеты в диапазоне масс 0.3 - 2.5 массы Земли]. А планеты с большими массами или переходного к нептунам типа (например, Kepler-11 f) - суперземлями, океанидами или мининептунами в зависимости от их характеристик.
Вообще, строго говоря, так как термин "планеты земной группы" относится только к планетам Солнечной системы, он, имхо, довольно устарел и поэтому, рекомендую к экзопланетам его лучше не применять совсем!
Кстати, анализируемая Вами и Бориславом статистика по кандидатам очень вдохновляет, спасибо!

[Olweg]

Предлагаю называть планетами земной группы только экзопланеты с массой и радиусом, меньшим чем эти параметры у Земли.  Более-менее похожие по параметрам на Землю - землеподобными [например, твердые планеты в диапазоне масс 0.3 - 2.5 массы Земли].

В моём представлении планеты земной группы - это планеты с тонкой атмосферой и твёрдой поверхностью, состоящие из скальных пород и металлов, с очень небольшой примесью летучих элементов. В принципе, ими могут быть и суперземли. Землеподобные - да, уже более узкий термин.

Вообще, строго говоря, так как термин "планеты земной группы" относится только к планетам Солнечной системы, он, имхо, довольно устарел и поэтому, рекомендую к экзопланетам его лучше не применять совсем!

Ну почему, я думаю, существует немало планетных систем, в которых этих термин вполне применим. К сожалению, планеты земной группы - сложный случай для любой методики поиска.

Кстати, анализируемая Вами и Бориславом статистика по кандидатам очень вдохновляет, спасибо!

Да не за что, интересно во всём этом разобраться

[Dayan]

В моём представлении планеты земной группы - это планеты с тонкой атмосферой и твёрдой поверхностью, состоящие из скальных пород и металлов, с очень небольшой примесью летучих элементов. В принципе, ими могут быть и суперземли. Землеподобные - да, уже более узкий термин.

Планеты с твёрдой поверхностью могут не иметь полноценных атмосфер (как Меркурий), а с учётом переходных типов (планеты даже с более мощными атмосферами, чем у Венеры), от понятия "планета земной группы" на мой взгляд нужно отказаться. Просто для того, чтобы не вносить ложные представления. А двойные стандарты неприменимы: Вы отказались называть Kepler-10 b планетой земной группы, хотя она точно имеет твёрдую поверхность, может даже неплотную атмосферу. Ведь мы её застали именно на таком этапе эволюции, а что было с ней до этого разве может что-то изменить? Например, авторы предлагали гипотезу, согласно которой Kepler-10 b - результат импакта, а не испарения, в нашей Солнечной системе тот же Меркурий вероятно есть тоже результат столновения, но при этом мы называем его планетой земной группы.

Вообще, строго говоря, так как термин "планеты земной группы" относится только к планетам Солнечной системы, он, имхо, довольно устарел и поэтому, рекомендую к экзопланетам его лучше не применять совсем!

Ну почему, я думаю, существует немало планетных систем, в которых этих термин вполне применим. К сожалению, планеты земной группы - сложный случай для любой методики поиска.

Также существует немало систем, где этот термин применим с натяжкой, либо вообще неприменим. Также (уже наверняка!) есть системы, где есть планеты земной группы в Вашем понимании и маломассивные планеты, которые не подходят под этот термин - одновременно. Поэтому, давайте всё же не будем экстраполировать на экзопланеты термин, которым делят планеты в Солнечной системе.

[Borislаv]

Кстати подумалось, а может четыре трех-планетных системы обнаруженных вокруг красных карликов являются копиями системы Глизе 581.

КОI248 (2, 7, 10 суток - 2.0, 2.9, 2.5 радиусов Земли)
КОI250 (3, 12, 17 суток - 1.3, 3.6, 3.6 радиусов Земли)
КОI571 (4, 7, 13 суток - 1.8, 1.7, 2.0 радиусов Земли)
КОI1422 (3, 6, 20 суток - 2.0, 3.1, 2.9 радиусов Земли)

В принципе, как минимум в одной из этих систем может быть четвертая транзитная система размером с Землю, с внешней стороны и вблизи обитаемой зоны. Просто возможно пока в данных за 4 месяца сигнал не имел высокий SNR. Но учитывая что данные есть онлайн, можно попробовать поискать 

[Golossvyshe]

В моём представлении планеты земной группы - это планеты с тонкой атмосферой и твёрдой поверхностью, состоящие из скальных пород и металлов, с очень небольшой примесью летучих элементов.

Это очень удобный термин.  Планеты земной группы можно даже условно разделить на марсы, земли и суперземли с твёрдой поверхностью. В отличие от океанид.

[Olweg]

Также существует немало систем, где этот термин применим с натяжкой, либо вообще неприменим. Также (уже наверняка!) есть системы, где есть планеты земной группы в Вашем понимании и маломассивные планеты, которые не подходят под этот термин - одновременно.

Ну да, возможно я слишком, как бы это сказать, солоцентричен Конечно, должно существовать большое количество пограничных случаев, и пока ещё сложно что-либо сказать о происхождении обнаруженных планет. Но я исхожу из предположения, что работают два основных механизма формирования планет во внутренней области системы: через миграцию (и Кеплер в основном именно такие планеты и находит) и непосредственно "на месте", как в Солнечной Системе. Конечно, может быть это и не так, и на самом деле Kepler-11 и Солнечная Система - это просто два крайних проявления одного и того же процесса.

[Olweg]

Основные выводы в статье Architecture and Dynamics of Kepler's Candidate Multiple Transiting Planet Systems (Архитектура и динамика кандидатов в многопланетные транзитные планетные системы "Кеплера") (перевод):

1. Большое количество многопланетных систем, обнаруженных "Кеплером" показывает, что многопланетные системы с малыми периодами - распространённое явление у других звёзд. Это верно для планет с радиусами 1.5-6 земных, но не для планет-гигантов. Пока ещё недостаточно данных по планетам земного или меньшего размера, а также по периодам более нескольких месяцев. Из распространённости и распределения систем с множественными транзитами можно заключить, что среднее количество планет у звезды по крайней мере с одной известной планетой такого типа - ~3-4. Таким образом, только у 3% звёзд есть планеты в указанных границах размеров и периодов (! неожиданный вывод)

2. Почти все системы с кандидатами переживают длительные динамические интеграции с принятыми круговыми и плоскими орбитами и соотношением массы-радиуса, типичным для планет Солнечной Системы. Всё это говорит в пользу достоверности выборки.

3. Орбитальные резонансы встречаются чаще случайного распределения, но только у небольшой доли многопланетных кандидатов. В частности, резонансы встречаются у почти копланарных планет с короткими периодами и радиусами до нескольких земных реже, чем среди обычно более массивных и удалённых планет, обнаруженных RV-методикой. Как бы то ни было, несколько систем находятся в очень интересных резонансных конфигурациях.

4. В целом, свойства наблюдаемых систем говорят в пользу того, что большинство из них свободны от ложных сигналов. Маловероятно, чтобы все кандидаты в многопланетной системе оказались ложными, но могут быть системы, в которых один из кандидатов не является транзитной планетой той же звезды, что и остальные. Те системы, в которых есть резонансы, почти наверняка реальны.

5. Единой популяцией многопланетных систем с единой дисперсией наклонов орбиты невозможно описать все транзитные системы "Кеплера". Вероятно, системы "Кеплера" являются частью двух популяций, одна из которых создаёт избыток систем с единственным кандидатом. В системах с двумя или более транзитными планетами дисперсия наклонов орбиты в среднем составляет 1-5^о, т.е. относительные наклоны орбит низки, как и в Солнечной Системе. Значительно большее количество целей "Кеплера" - это многопланетные системы, в которых дополнительные планеты не транзитны и в результате можно будет пронаблюдать TTV (transit-timung variations).

[Olweg]

Ведь действительно многопланетность увеличивает вероятность транзита хотя бы одной планеты. Значит, реально доля нептунов и суперземель должна быть ниже той, что указана у Боруцки. Но не 3 же процента. Непонятно... Причем и сам Лиссауэр пишет:

Nevertheless, these numbers appear quite small and fall about a factor of 2 short of the completeness calculations reported in B11, even after accounting for the fact that we are considering a different size range and that the number of stars with planetary systems is the average number of planets with stars (calculated by B11) divided by the typical multiplicity. The source of this discrepancy is unclear.

Ну там конечно разные оценки приводятся, не только 3%, всё сильно зависит от принятой модели, но порядок такой (для других моделей, например, получалось 5% и 2%). Наверное, играет роль вот эта вторая популяция однопланетных систем (ну или точнее систем, у которых только один нептун или суперземля с периодом до 3-4 месяцев, конечно, при этом могут быть и другие планеты).

[Borislаv]

Да действительно возможно, что это следствие того, что большинство обнаруженных коротко- периодичных систем некомпланарны, а компланарные приходятся только на 1/10 часть (т.е. эти самые системы с 3-4 планетами в среднем). По-крайней мере Женевская группа писала, что много-планетность для небольших планет в выборке Харспе подавляющая - гораздо выше, чем 12% у обнаруженных планет-гигантов.

Я гораздо больше верю в 30-40% коротко-периодичных планет, так как она подтверждается RV-обзорами.

Вот нашел эти слайды
http://online.kitp.ucsb.edu/online/exoplanets10/udry/oh/23.jpg
http://online.kitp.ucsb.edu/online/exoplanets_c10/mayor/oh/34.jpg
50-70% много-планетность и резонансы не являются правилом

Да, действительно, лучше использовать глубину транзита, а не соотношение радиусов. Для Земли она будет составлять примерно 85 ppm. Для планеты с 1.25R (условная граница с суперземлями), обращающейся вокруг аналога Солнца - около 130 ppm. Для суперземель - от 130 до 350 ppm. Итак, вот что получается (число кандидатов и доля от общего количества кандидатов для данной звёздной величины):

Rp     <130 ppm   130-350 ppm
<12^m   22 (27%)    26 (31%)

Вообще достаточно неплохой способ, т.к. глубина транзита измерена гораздо лучше характеристик звезды.

Попробовал также для звезд ярче 12 звездной величины посчитать среднюю глубину транзита

В среднем 1195 ppm
с периодом P<10 суток 1240 ppm
с периодом 10<P<50 суток 597 ppm
с периодом P>50 суток 2671 ppm
Т.е. все таки получается, что горячие планеты дают в среднем более глубокие транзиты, чем теплые.

Также глянул в количественном плане
Rp     <130 ppm   130-350 ppm <350 ppm
с периодом P<10 суток 13 6 13
с периодом 10<P<50 суток 8 16 13
с периодом P>50 суток 1 4 9

Получается, что транзиты размером меньше "2 стандартных радиусов Земли" преобладают и на 1 и на 2 промежутке.

[vagabond]

Разумная жизнь,может существовать лишь на планетах земного типа и радиуса,массы,со спутником лунного типа, у  стабильных  звезд типа G0-3 и на расстоянии в 1 а.е..Только там соотношение разных элементов,типов излучений и прочих факторов идеальное.Доказательство -- мы с вами.Нашли такую планету телескопом Кеплер? Нет!

Мы не доказательство, что разумная жизнь может существовать ТОЛЬКО при указанных условиях. Это доказательство, что при указанных условиях ("на планетах земного типа и радиуса, массы,со спутником лунного типа, у  стабильных  звезд типа G0-3 и на расстоянии в 1 а.е") ТОЖЕ "может  существовать" разумная жизнь. И НИЧЕГО БОЛЕЕ! В лучшем случае, мы можем отметить, что эти условия благоприятствуют возникновению разумной жизни. Чтобы судить о большем, никаких реальных данных просто пока что нет.

[Olweg]

Я гораздо больше верю в 30-40% коротко-периодичных планет, так как она подтверждается RV-обзорами.

Ну, есть разные оценки. Боруцки ссылается на Howard et al. 2010, который оценивает долю систем с массами от 3 до 30 земных и с периодами меньше 50 д в 15%. Нужно, конечно, учитывать, что некоторые из транзитных "суперземель" могут иметь массы меньше 3 земных, но поскольку основная доля приходится на "нептуны" (и это видимо реально, а не результат селективности), то разница получается небольшой, может быть от силы 2-3%. То есть, если верить Howard et al, "Кеплер" должен был найти транзитные "суперземли" и "нептуны", соответствующие доле таких систем среди звёзд 17-18% (по оценке Боруцки получается 24% без учёта влияния многопланетности).

Попытаюсь теперь оценить размер "однопланетной популяции" из расчётов в статье Лиссауэра и Ко. Для модели они использовали не все кандидаты, а только часть - 519, из них 437 однопланетных. Наилучшее, практически идеальное соответствие результатам обеспечивает модель с 75% 3-планетных и 25% 4-планетных систем (всё это в рамках соответствующих радиусов и периодов, конечно). Но при таком распределении систем одиночные транзиты должны наблюдаться только у 130 звёзд вместо 437. Это значит, что (1-130/437)*100=70% одиночных кандидатов существуют в системах другого типа (для простоты - в однопланетных). Теперь всё это надо пересчитать на реальное количество одиночных кандидатов в суперземли и нептуны. Таковых, если я нигде не ошибся, примерно 600 штук. Значит, порядка 600*0.7=420 являются физически, а не только транзитно, одиночными.

Как всё это влияет на оценки Borucki et al? 24% соответствуют 950 кандидатам с 1.25<R<6.0 во всех системах, включая многокандидатные. Однако реально этот процент существенно меньше: 420/950*24=11% (доля одиночных систем) плюс 2-3% (доля многопланетных систем согласно Лиссауэру). Итого 13-14%, что конечно меньше 17-18% по Говарду, и уж тем более меньше оценок Женевской группы, но всё-таки лучше 3%.

[Borislаv]

Да, лагранжевые планеты - это было бы замечательно Но смущают большие радиусы обоих кандидатов - неустойчивая конфигурация получается.

Перечитал еще раз текст к нему.

5.3. KOI-730: A Multi-Resonant Candidate System
While few nearly exact mean motion resonances are evident in the sample of Kepler planetary candidates, one system stands out as exceptional: the periods of the four candidates in KOI-730 satisfy the ratio 6:4:4:3 to ∼ 1 part in 1000 or better. This system is the first to show evidence for extrasolar “Trojan” or co-orbital planets, which have been suggested to be theoretically possible (Laughlin & Chambers 2002; Go´zdziewski & Konacki 2006; Smith & Lissauer 2010). In Kepler data, the two co-orbital candidates began separated by ∼118◦, with the trailing candidate reducing the gap at the rate of ∼1◦ per month. The numerical integration (section 4) matching the periods and phases in B11, circular orbits, and nominal masses went unstable at 25 Myr, precipitated by a close encounter between the coorbital planets.
This system will be difficult to study because of the faintness of the target star (Kepler magnitude 15.34) and its location within the field which implies that it cannot be observed by Kepler during winter quarters (Q4, Q8, ...). Nonetheless, the remarkably commensurate period ratios of these four candidates give us strong confidence that they all will eventually be confirmed as planets. The dynamics of this class of planetary systems are analyzed by Fabrycky et al. (2011; in preparation), whose results further strengthen our confidence in these candidates.

Размеры всех четырех объектов 2-3 радиуса Земли. Звезда сюдя по всему старая, раз удалось обнаружить такие планеты у звезды 15 звездной величины. Может действительно астро-инженерная конструкция? Странно, что пока еще журналисты не спохватились с такой сенсацией. 

[Olweg]

Может, они меняются орбитами? "...trailing candidate reducing the gap at the rate of ∼1◦ per month". Система неустойчива, но только если пользоваться формулой M=R^2.06. При радиусах 2.3 и 2.5 это будет 5.6 и 6.6 земных масс. А на самом деле может быть и меньше: если плотность меньше единицы, как у некоторых планет Kepler-11, то массы могут быть и порядка 2 земных.

[Borislаv]

Но в любом случае получается, что-то исключительно редкое. Обнаружение у одной из наиболее тусклых звезды в выборке, на слабом уровне сигналов (SNR=20, 13, 9.7, 9.1). Геометрическая вероятность такой орбиты около 10% при 160 тыс. звезд это переписывается, как 1 такая система на 16 тысяч желтых или оранжевых карликов.

[Олег(Алекс)]

Разумная жизнь,может существовать лишь на планетах земного типа и радиуса,массы,со спутником лунного типа, у  стабильных  звезд типа G0-3 и на расстоянии в 1 а.е..Только там соотношение разных элементов,типов излучений и прочих факторов идеальное.Доказательство -- мы с вами.Нашли такую планету телескопом Кеплер? Нет!

Ну откуда же такая уверенность? Если мы знаем только одну жизнь, на данный момент!!!! Особенно не согласен G Звёзды, и 1 астра ед.

[Karen]

Комментарий модератора

Arduan и Олег(Алекс), Обсуждение условий для жизни - офф-топик здесь. Рекомендую выше упомянутую ссылку (https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,76680.60.html или другие для продолжении этого обсуждения.

[Borislаv]

Может, они меняются орбитами? "...trailing candidate reducing the gap at the rate of ∼1◦ per month"

Кстати понятно, почему они все таки изменяют угловое положение (сближаются). Периоды отличаются на 0.01 суток - 9,84978 (0,00047) и 9,85997 (0,00051) суток, где-то полчаса.
По третьему закону Кеплера получается, что разница в больших полуосях орбит будет 0.0046 от их средней полуоси в 0.092 а.е. или сближение до 0.0004 а.е. -  60 000 км - 10 радиусов Земли. Учитывая, что их собственные радиусы составляют 2.3 и 2.5 радиуса Земли, то в общем в пролете минимальное расстояние между ними будет составлять около 30 тысяч километров. Надеюсь ни где не напутал в расчете.  Учитывая начальное положение с разделением в 118 градусов и дрейф на 1 градус в месяц на сближение, то получается следующий пролет будет через 118 месяцев после мая 2009 года - где-то в марте 2019 года.

Хотя с другой стороны вероятно ситуация, как в системе Сатурна, т.е. близкий пролет не факт.

http://oklo.org/2011/02/04/a-multiplexed-orrery/

[bigol]

Можно дилетантский вопрос - насколько я понимаю, на данный момент единственным более-менее достоверным способом открытия планетных систем является метод наблюдения транзитов. Но для этого плоскость планетной системы должна практически совпадать с направлением нашего зрения. Из уже открытых систем, учитывая, что они расположены в разных (?) частях неба - просматривается ли какая-либо закономерность расположения планетных систем? Например, относительно плоскости галактики? Исходя из уже полученного материала можно ли сделать какие-то приблизительные выводы о количестве возможных планетных систем, расположенных не в плоскости нашего луча наблюдения и недоступных методом транзитов?