Открытия и исследования экзопланет

[Borislаv]

Да ничего страшного, тема реально разрослась и порой в ней сложно что-то найти. Вообще я в последнее время делаю сайт по экзопланетам и коричневым карликам. На первом этапе занялся собиранием классификации наблюдательных программ для более четкого представления частоты разных планет у разных типов звезд. Т.е. с учетом эффектов селекции. Ну и общий обзор исторического прогресса в области внесолнечной планетологии. Надеюсь, что в ближайшие недели доделаю и выложу несколько статей по этой тематике.

[Dayan]

Да ничего страшного, тема реально разрослась и порой в ней сложно что-то найти. Вообще я в последнее время делаю сайт по экзопланетам и коричневым карликам. На первом этапе занялся собиранием классификации наблюдательных программ для более четкого представления частоты разных планет у разных типов звезд. Ну и общий обзор исторического прогресса в области внесолнечной планетологии. Т.е. с учетом эффектов селекции. Надеюсь, что в ближайшие недели доделаю и выложу несколько статей по этой тематике.

Свой собственный сайт? Как например у Вики Воробьевой, т.е. вне форума?  Очень хорошо!! В англоязычной части инета много подобных сайтов, и возможно у нас будет немало хороших сайтов.

[Borislаv]

Свой собственный сайт? Как например у Вики Воробьевой, т.е. вне форума?  Очень хорошо! В англоязычной части инета много подобных сайтов, и возможно у нас будет немало.

Что-то вроде того. Но скорее всего ничего крутого там не будет, просто что-то вроде сборника обзорных статей с историческим уклоном. В англоязычном интернете к сожалению хорошего сборника наблюдательных программ по поиску экзопланет нету.
В общем надо доделать. 

[Dayan]

Что-то вроде того. Но скорее всего ничего крутого там не будет, просто что-то вроде сборника обзорных статей с историческим уклоном. В англоязычном интернете к сожалению хорошего сборника наблюдательных программ по поиску экзопланет нету.
В общем надо доделать. 

Да ладно прибедняться! 
Давайте, дерзайте!!    Все получится обязательно!

[Kweni]

Получается интервал плотностей при массе 6-11 масс Земли в 10-20 грамм на кубический сантиметр?

У меня получились немного другие цифры.
Итак, известно, что радиус планеты 0.13-0.15 от Юпитера
Это диаметр 18588 - 21448 км - то есть где-то вполНептуна
Известна масса - 0.018 - 0.035 от Юпитера. Это 3.417 - 6.6451 10^25 кг
Тогда объём планеты
v = 4/3pi r3 = 3362.7629 - 5166.0506 10^18 m^3
а плотность = от m(min)/v(max)  до m(max)/v(min) = от 6.61 до 19.76 г/см^3

По плотности это, скорее всего, с учётом сжатых давлением недр, типичная железно-силикатная планета. Говорить о «состоит из чистых металлов» и  «ее плотность - не менее 19.8 г/см3 - как у золота в нормальном состоянии» пока нет необходимости, с учётом большой неопределённости в значении плотности.

Зато из-за большой массы и малого размера на поверхности планеты огромная сила тяжести - от  123.3 до 513.3 м/с² ,или 13-52g.


Вторая космическая скорость для планеты - от 20619 до 27235 м/с
Полагая температуру на нижней границе экзосферы планеты 3000 К, получим, что 2-я космическая скорость в 3,37-4,45 раза больше, чем средняя скорость молекул водорода при этой температуре, и в 4,76-6,30 раз больше, чем средняя скорость молекул гелия.

Значит, водород должен улетучиться из атмосферы за время от нескольких тысяч до десятков миллионов лет, а гелий, если и улетучится, то за сотни миллионов лет, но может оказаться и стабильным компонентом атмосферы. Но, судя по плотности, гелия на планете намного меньше, чем на обычном газовом гиганте.
То есть, более вероятно, что планета изначально образовалась как суперземля, а не является огарком горячего нептуна.

У планеты, скорее всего, будет сильное магнитное поле. Поверхность в основном равнинная, раскалённая и светится красноватым светом, в зависимости от температуры и состава может представлять собой как и твёрдые вулканические породы, так и море расплавленной магмы, возможно и сочетание этих двух типов рельефа. Атмосфера более вероятна плотная, наподобие венерианской, нежели разреженная, в ней наверняка будут угарный газ и азот, возможно присутствие и большого количества других газов. Высота атмосферы невелика, давление быстро убывает с высотой.

[Dayan]

Получается интервал плотностей при массе 6-11 масс Земли в 10-20 грамм на кубический сантиметр?

У меня получились немного другие цифры.

По плотности это, скорее всего, с учётом сжатых давлением недр, типичная железно-силикатная планета. Говорить о «состоит из чистых металлов» и  «ее плотность - не менее 19.8 г/см3 - как у золота в нормальном состоянии» пока нет необходимости, с учётом большой неопределённости в значении плотности.

Зато из-за большой массы и малого размера на поверхности планеты огромная сила тяжести - от  123.3 до 513.3 м/с² ,или 13-52g.

Что-то у вас g слишком большое получается! Я почему-то считал, что ускорение свободного падения считается по формуле g=G*M/R², до того как прочел ваше сообщение. У меня получилось значение g и плотности, при массе в 11 земных и радиусе 1.45 земных - 5.23g, 19.9 г/см³ соответственно.
Интервал в 10-20 грамм приблизительный, по представленным данным. Да и как можно делать все эти вычисления точными, когда погрешность в радиусе, массе так велика? Вы бы еще до грамма и миллиметра пересчитали бы!!
Насчет условий на планете и сценариев ее образования, то тут вы просто высказываете свое мнение, и оно вобщем-то приемлемое.

[vagabond]

Народ, вы вот чет-то пытаетесь рассчитать, а вот на Ленте.ру о той же планете совсем другие данные приводятся - всего полрадиуса Земли:
http://lenta.ru/news/2009/02/04/exoplanet/

Астрономы нашли самую маленькую экзопланету

Астрономам удалось обнаружить самую маленькую на сегодняшний день экзопланету. Диаметр объекта COROT-Exo-7b, вращающегося вокруг похожей на Солнце звезды, вдвое меньше земного. Сообщение об открытии появилось на сайте Европейского космического агентства.
Небесное тело было обнаружено при помощи орбитального телескопа COROT так называемым транзитным методом (о котором Лента.Ру подробно уже писала). В рамках этого метода ученые регистрируют изменение яркости излучения звезды, когда планета проходит между наблюдателем и светилом, заслоняя часть звездного диска.

Ученым удалось определить, что COROT-Exo-7b совершает один оборот вокруг своей звезды примерно за 20 часов. Небесное тело расположено очень близко к светилу - температура на поверхности планеты составляет 1000-1500 градусов по Цельсию.

В настоящее время ученые выясняют среднюю плотность COROT-Exo-7b. По мнению специалистов, вариантов строения планеты всего два. Она может либо представлять собой каменистое тело, покрытое из-за высокой температуры океаном лавы, либо состоять из воды и камней. В последнем случае она должна быть укутана плотными облаками водяного пара (так как при такой температуре жидкой воды быть не может).

Космический аппарат COROT был запущен с космодрома Байконур в 2006 году. Он представляет собой оснащенный спектроскопами телескоп. Одной из основных целей космического аппарата является поиск экзопланет с небольшими периодами обращения вокруг звезд.

[Dayan]

  Все бы ничего, vagabond, если бы на Ленте не было опечатки! А вы зайдите на первоисточник - http://www.esa.int/esaCP/SEM7G6XPXPF_index_0.html (там на английском языке написано "twice the size", т.е. "удвоенный")!

[vagabond]

ОК, спасибо. А то у самого нет времени шастать по сайтам.

[Kweni]

Dayan, не нужно с такой осторожностью знакомить меня с формулой для вычисления g. Я просто ошибся в расчётах.
Да, на самом деле ускорение свободного падения лежит между 19.82 и 51.33, то есть 2.02-5.23 земных.

Я не понимаю, как вы можете называть вычисление точным, когда результат вычислений -  интервал значений от 6.61 до 19.76.

То, что значения массы и радиуса точно не известны, как раз учитываю я, а не вы. Вы считаете и приводите одно значение плотности 19.9 г/см^3 (которое почти совпадает с моим максимальным), а я смотрю на заявленную в источнике погрешность и считаю интервал возможных значений исходя из имеющейся неопределённости.

То, что ваше значение плотности совпадает с максимальным, а не лежит внутри допустимого диапазона, может привести вас к неверным выводам о планете, если вы пожелаете такие выводы сделать.

А интервал «10-20 грамм на кубический сантиметр» плох тем, что он недостаточно приблизительный. Плотность от 6 до 10 г/см^3 тоже попадает в область допустимых значений.

[Olweg]

внесена посторонняя двухпланетная система HD 45364:
http://exoplanet.eu/star.php?st=HD+45364

Похоже, первая система с резонансом 2:3. До этого минимальный резонанс был 1:2.

[Olweg]

Все бы ничего, vagabond, если бы на Ленте не было опечатки!

На Ленте предусмотрена обратная связь с читателем - можно сообщить о найденной опечатке Ошибка из-за неправильно понятой фразы "The amazing planet is less than twice the size of Earth" - планета менее чем двухкратно превышает Землю по размерам.

[Sesame]

орбитальный период 8,5 дней? Быстра старушка ) Планетка типа Меркурия я так полагаю... только погарячее.

Возраст звезды маловат что то...

[Borislаv]

to Kweni. Конечно же точные расчеты приветствуется. Раньше с цифрами любила работать Вика Воробъева, а сейчас у нее мало времени, я к примеру математику не очень люблю.

to Sesame. У обнаруженной транзитной планеты период не 8.5 дней, а 20 часов.




Очень информативный комментарий на oklo.org. Выделил жирным самое главное.

http://oklo.org/?p=315
This just in! Another oklo.org agent on location in Paris has filed a report with additional details:

“… I thought I would send you my notes from Rouan’s & Bouchy’s talks (no guarantee of being correct):

B) Rouan: Has CoRoT discovered the first transiting Super-Earth around a main sequence star?

Corot-Exo-7b: LRa01 135 days. m_V=11.7 LRa01_E2_165 - bright CoRoT star!

Detected in 3 colors; 32 second sampling. K0V, 5250 K, 0.87 R_sun, 0.93 M_sun, M/H=0.05, D=130+- 30 pc, 5 < T < 8 Gyr, active star - H&K Ca emission

2% modulation activity. Spot crossing time is 23 days - clearly seen. Alonso detected after 40 days in alarm mode.

Folded lightcurve shows an apparent transit - 153 transits gives clear signal. P=0.8536 days, 0.035%.

Follow-up:

1) Spectroscopy shows it is a main-sequence star.
2) on/off photometry - 99.63% of light in Corot PSF is from E2_0165 contribution from other stars: 0.24% V=15.5 @ 17" NE; <0.1% V=13.6 @ 30" SE -> no background eclipsing binaries.

3) Imaging in good seeing: CFHT-MEGACAM g-band.
Two faint stars at 4.5 & 5.5″ - Delta m = 10 -> too faint to cause a 3.5×10^-4 Delta F/F.

4) AO imaging - NACO at VLT - J-band - rotated & subtracted off E2_165. stars excluded >0.5″ except. J=18.4-18.7 stars at > 4″, Delta m(g) = 10 (CFHT) - > too faint to be background eclipsing binary.

5) IR spectra w/ CRIRES (AO) - Triple system? 0.3″ slit, R=60,000, K-band (CO-overtones). \Delta m_K is small between M & K stars, CO lines strong in M stars. No late K or earlier than M6 & brighter than K=12.3 within 0.3″ - > exclude triple system.

6) X-ray activity: exclude later type M stars - excluded by XMM data.

7) CoRoT colors: transit light curve is achromatic in Corot B,R,V

8 ) AO Imaging: Triple with same colors as Corot star. Star must be < .035. NACO-VLT add mV=16.7 at .2" & .3" - would be detected in AO imaging.

9) RV with HARPS - Bouchy - No stellar, sub-stellar, or jupiter mass object. M < 11 M_Earth. Data reduction continuing. Peak at 0.851 days! clear peak!

a=0.017 AU = 2.8 R_*. R_pl = 1.76 R_Earth. b = 0.86 +- 0.09; Rp/R_* = 0.02.

1% tidal elongation; T = 1100-2000 K depending on albedo. If M > 6 M_earth, rocky - solid or liquid lava? ocean if M < 5 M_earth. Atmosphere?? Would escape in < 1 Gyr.

C) Bouchy: Spectroscopy of Exo-7b.

CoRoT-Exo-7b: 80 measurements of 30-45 min, S/N ~ 50, sig_RV ~ 1.5 m/s. 30 m/s jitter (active star). Longer period RV due to stellar activity. K ~ 7.5 m/s at CoRoT period! Four Keplerian orbits - P=23 days - activity, 9 day period - activity. At minimum of activity K=7.4 m/s at P=0.8535 d (may be as low as K=4.5 m/s). 5.3-10.6 M_earth; 3.7 < K < 7.5 m/s.

Possible second planet at 3.7 days K ~ 5m/s(?) - 4x period of inner planet. Neptune-like planet.

No CCF or FWHM variation on these periods.

Slight correlation between bisector & RV. May indicate a blend”

В общем главная засада, что звезда активная. С 30 m/s jitter о высокой точности измерений похоже можно забыть, или же тупо добить массу большим числом измерений 

[Sesame]

Я вот только не пойму, до звезды 140 парсек, почему не ищут ближе, так чтобы и расчеты были точнее.

[Dayan]

Я вот только не пойму, до звезды 140 парсек, почему не ищут ближе, так чтобы и расчеты были точнее.

Просто, Sesame, наблюдениями космическим спутником не может быть охвачено все небо. Спутник выбирает (вернее не сам спутник, а по команде с Земли) определенный участок Млечного Пути (скажем 10 квадратных градусов в области где высокая плотность звезд) и непрерывно надлюдает его в течение, например, полугода. И на этом участке неба регистрируется изменение яркости звезд до такой-то звездной величины. Эта информация затем передается на Землю и обрабатывается.
Что же касается наблюдений с Земли, то увы ее атмосфера, а также смена дня и ночи не позволят провести исследовния с нужной точностью, такой чтобы обнаружить некрупные планеты.

[vika vorobyeva]

Немного поковыряла звезду Corot-Ex0-7.
По закону Кеплера оказалось, что ее масса равна 1.82 10³⁰ кг или 0.91 массы Солнца. Правда, результат очень чувствителен к величине большой полуоси орбиты планеты (как куб).
Светимость звезды оказалась равной 34% от светимости Солнца, радиус эффективной земной орбиты в системе - 0.58 а.е.
Планета оказывается очень горячей: R/Rэф = 0.029

[Borislаv]

Ну так она же приливно запертая. На одной стороне пикник, а на другой курорт. В общем Мустафар, там тоже вроде по фильму темно было.

[vika vorobyeva]

при этом внесена посторонняя двухпланетная система HD 45364

За громким и давно ожидаемым открытием первой транзитной суперземли незаметно промелькнуло открытие интереснейшей двойной системы HD 45364. Сейчас отрисовала орбиты в этой системе, красота неземная:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%2045364
Сочетание прохладного сатурна и прохладного юпитера. Кажется, что их орбиты пересекаются, но из-за того, что планеты находятся в орбитальном резонансе 3:2, система оказывается устойчивой на временах порядка миллиардов лет.
Лет через десять станут заметны эффекты взаимодействия этих двух планет, что позволит определить угол наклона орбит в этой системе и истинные массы планет

[Borislаv]

Лет через десять станут заметны эффекты взаимодействия этих двух планет, что позволит определить угол наклона орбит в этой системе и истинные массы планет

Сегодня как раз была опубликована работа посвященная открытой в 2008 году двухпланетной системе HD60532 находящейся в резонансе 1 к 3. Теоретикам удалось примерно определить наклонение орбит планет в 20 градусов, что соответственно переписывается в 3 и 7.5 масс Юпитера. Периоды 200 и 600 суток.
http://arxiv.org/pdf/0902.0667

Насколько я понимаю это второй случай подобного определения наклонения планетной системы после Глизе 876?