A A A A Автор Тема: Статистика экзопланетных систем  (Прочитано 5765 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Опубликована новая модель структурного подобия систем экзопланет планетной системе Солнца. Согласно ей в системе звезды HD 218396, планета HD 218396e является фактическим аналогом, так недостающего в Солнечной системе, Фаэтона. Поскольку HD 218396e является горячим юпитером, то, стало быть, и Фаэтон должен был попасть в разряд планет-гигантов. Что здесь типично, а что нет – понять трудно.

« Последнее редактирование: 02 Июн 2011 [19:27:46] от Evalmer »
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #1 : 23 Мая 2011 [21:51:33] »
Цитата
Прежде всего, структура любой планетной системы может быть описана всего двумя параметрами: ее удаленностью от центрального тела (а1) и ее масштабом (а2). Под удаленностью системы будем понимать расстояние от звезды до ее первой планеты, а под масштабом – расстояние от первой планеты до последней.

В этом случае, для Солнечной системы имеем:

а1с = 0,4 а.е. и а2с = 29,7 а.е.

а для планетной системы звезды HR 8799, соответственно положив:

а1з = 8 а.е. и а2з = 96 а.е.

Непонятно, откуда взяты 8 и 96 ае? К чему такие сложности, не проще ли сравнить, например, по температурному режиму? Болометрическая светимость HR 8799 4.92 солнечной, откуда можно получить масштаб орбит 2.22:1. Т.е. по изотермам в Солнечной системе положение внутренней планеты соответствует орбите 14.5/2.22=6.5 ае. Остальных трёх соответственно 10.8, 17.1, 30.6 ае. Сравните с 5.2, 9.5, 19 и 30 ае у наших планет-гигантов.

Помимо прочего, Спитцером обнаружены пылевые диски: внутренний между резонансами 1:4 и 1:2 с планетой e и внешний, примерно от резонанса 3:2 с планетой b и дальше. Напомню, что Плутон и популяция плутино вращаются в резонансе 3:2 с Нептуном, а основной пояс астероидов находится между щелями Кирквуда в 2.06 и 3.27 ае, соответствующими резонансам 1:4 и 1:2 с Юпитером. То есть внешняя область системы HR 8799 является полным аналогом Солнечной, за исключением только большей массы планеты, особенно внешних двух.



С Фаэтоном у HR 8799 тоже не сложилось. Можно экстраполировать и положение внутренних планет: "Марс" должен находится приблизительно на орбите 1.52*2.22=3.4 ае, остальные планеты соответственно на 2.2, 1.6 и 0.8 ае. Может быть, наличествуют и более "горячие" планеты. И уж HD 218396 e горячим юпитером, конечно, не является - температура чёрного тела на его орбите даже чуть ниже, чем на орбите нашего Юпитера.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #2 : 23 Мая 2011 [22:09:13] »
Цитата
Болометрическая светимость HR 8799 4.92 солнечной, откуда можно получить масштаб орбит 2.22:1. Т.е. по изотермам в Солнечной системе положение внутренней планеты соответствует орбите 14.5/2.22=6.5 ае. Остальных трёх соответственно 10.8, 17.1, 30.6 ае. Сравните с 5.2, 9.5, 19 и 30 ае для наших планет-гигантов.

Сравнил. Точность  вашей схемы значительно уступает точности схемы, приводимой в статье.

Цитата
Так, экзопланета HD 218396b оказывается (Rс = 19,0) почти на месте Урана (Rс = 19,2);

HD 218396c – довольно точно соответствует (Rс = 9,7) нашему Сатурну (Rс = 9,5)

а HD 218396d имея показатель (Rс = 5,4) – Юпитеру (Rс = 5,2)

В отношении четвертой планеты, также, сравнение неуместно: у вас 6,5 вместо 5,2 (расхождение 25%), в статье 2,6 вместо 2,8 (расхождение 7%)   
Цитата
Особый интерес представляет последняя, четвертая (по порядку своего открытия) экзопланета HD 218396e (при параметре Rз равным 15 а.е.) мы в процессе линейного преобразования получаем для нее Rс = 2,6 а.е. Что соответствует поясу астероидов в Солнечной системе! Таким образом, об экзопланете HD 218396e можно говорить как об аналоге так недостающего в Солнечной системе Фаэтона…
« Последнее редактирование: 23 Мая 2011 [22:16:27] от Evalmer »
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #3 : 23 Мая 2011 [22:28:09] »
Объясните, откуда в статье числа 8 и 96 ае? Какой в них смысл? Почему бы, например, не 4 и 82?

Кстати говоря, местный пояс Койпера начинается с 90 ае, и в нём планет-гигантов быть уже не должно.

Что касается несовпадений, то ведь и в Солнечной системе Нептун выпадает из правила Тициуса-Боде. Три внутренние планеты близки к резонансу 1:2:4, как галилеевские спутники, в Солнечной системе резонансы сложились несколько иначе.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #4 : 23 Мая 2011 [23:52:23] »
Цитата
Нептун выпадает из правила Тициуса-Боде
Потому, что правило Тициуса-Боде основано на описательной классификации планет Солнечной системы. А из «убогой» классификации и правила получаются, как правило, убогие.
Кстати, я применил модель линейного соответствия к спутниковой системе Урана. Результаты (при а1у=0,130 а2у=0,453 взятых из реального положения Миранды и Титании) следующие:

Миранда  0,13 млн.км, что соответствует 0,4 а.е. в Солнечной системе
Ариэль     0,191   -   4,4 а.е. (плохо соответствует Юпитеру 5,2 а.е. - расхождение 18%)
Умбриэль 0,265  -    9,2 а.е. (с расхождением 3% соответствует Сатурну 9,5 а.е.)
Оберон    0,436  -   20,5 а.е. (неплохо, 10% соответствия Урану 19,2 а.е.)
Титания   0,583  -   30,1 (результат, как и для Миранды, не показателен)

А что по поводу системы Урана дает ваша болометрическая модель?
Так, для сравнения.
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #5 : 24 Мая 2011 [00:07:35] »
Вот таблица соответствия для четырёх систем Солнечной системы:
http://astronomij.narod.ru/zakon20.htm

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #6 : 24 Мая 2011 [00:13:01] »
Кстати, я применил модель линейного соответствия к спутниковой системе Урана.

Не понял, а как же остальные планеты, какие спутники соответствуют Венере, Земле, Марсу, Фаэтону?

По изотермам для спутников, конечно, не пересчитать, светимость у Урана практически нулевая, даже если брать весь ЭМ-диапазон. Но расстояния от Урана возрастают более-менее экспоненциально. Такая же зависимость наблюдается и во многих многопланетных экзосистемах, включая обнаруженные Кеплером. Интересно, что если построить логарифмическую зависимость орбитального радиуса от порядкового номера планеты, то выбиваться из неё будет Венера - график выравнивается только если передвинуть её с 0.72 на 0.63 ае. Ну и Нептун тоже выбивается. В общем, музыки сфер не получается, поскольку планеты испытывали взаимные возмущения и меняли орбиты, да и центр роста протопланет земного типа необязательно находился в наиболее вероятном для него месте - тут уж как получится, могла сыграть роль случайность.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #7 : 24 Мая 2011 [00:21:07] »
Вот таблица соответствия для четырёх систем Солнечной системы:
http://astronomij.narod.ru/zakon20.htm

Церера - 0.54, между Титаном и Реей слишком большой незаполненный промежуток, куда можно запихнуть два спутника, у Юпитера три внутренних в резонансе 1:2:4, т.е. орбиты довольно-таки сильно смещены должны быть.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #8 : 24 Мая 2011 [05:09:21] »
Вот таблица соответствия для четырёх систем Солнечной системы:
http://astronomij.narod.ru/zakon20.htm

Церера - 0.54, между Титаном и Реей слишком большой незаполненный промежуток, куда можно запихнуть два спутника, у Юпитера три внутренних в резонансе 1:2:4, т.е. орбиты довольно-таки сильно смещены должны быть.

    А никого никуда искусственно пихать не надо. Условия формирования систем различались и конфигурации получились разными.
    Юпитер, Титан, Титания, Ганимед - крупнейшие тела систем , формировавшись первыми, способствовали в зонах своих орбитальных резонансов дочерних спутников. Так Сатурн сформировался в резонансе 5/2 Юпитера, а Рея - в резонансе 2/7 Титана. Земля, Энцелад, Пэк - вблизи резонанса 1/12 относительно своего первоспутника.
   Но дочерние тела в определённых условиях "срывались в штопор", оставаясь в тех же резонансах переходили на вытянутые эллиптические орбиты, как например Гиперион, резонансный с Титаном как 4/3. Эти тела могли просто погибнуть в столкновениях. Но могли погибнуть и не напрасно, обеспечив  условия для формирования других тел.

   К примеру, Венера никак не резонансна с Юпитером сама по себе. Однако, тела, обращающееся по Гомановским эллипсам между орбитами Юпитера и Венеры резонансны с Юпитером как 3/7. А в поясе астероидов есть мощный люк Кирквуда 3/7.

 

 Астероиды из этого люка раскачались до орбиты Юпитера в афелии. При этом их перигелии находились на орбите Венеры. Благодаря им она и сформировалась.
   Такие соотношения между орбитами как в случае ВУенера-Юпитер не редкость. О них тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,77931.0.html  .
« Последнее редактирование: 24 Мая 2011 [05:37:00] от Крупин »

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #9 : 24 Мая 2011 [20:58:19] »
Согласен, резонансная модель на порядок лучше болометрической. Еще более бесспорно утверждение о том, что, сколько людей – столько и мнений. В том числе и в вопросе количества схем формирования спутниковых систем. Потому вернемся к сути темы.

Есть звезда HD 218396. Возле нее обнаружено 4 экзопланеты. Вопрос: на каком удалении от звезды будет обнаружена пятая экзопланета?

Давайте дадим ответ на этот вопрос с позиций разных моделей формирования спутниковых систем. Даже немного усложним задачу, исключив из рассмотрения возможность слишком большого числа допустимых вариантов. Ограничимся только двумя возможными значениями большой полуоси HD 218396f: ближайшим к уже известной группе внутренним (< 14 a.e.) и ближайшим же внешним (> 68 a.e.).
И посмотрим, какая модель даст более точный результат после того, как будет открыта HD 218396f.
Например, модель линейного соответствия дает значения для пятой экзопланеты: 11,6 a.e. и 104,0 a.e.
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #10 : 24 Мая 2011 [21:24:39] »
И посмотрим, какая модель даст более точный результат после того, как будет открыта HD 218396f.

Если верным окажется предположение о схожести с Солнечной системой, открытия ждать придётся ещё долго: остальные планеты должны быть ближе к звезде и намного меньше, современными наблюдательными средствами их обнаружить не удастся.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #11 : 24 Мая 2011 [21:29:14] »
Но есть другой способ. Сейчас "Кеплер" обнаружил большое количество многопланетных систем, вот на них и можно опробовать различные методики, интерполируя (или экстраполируя) недостающие кандидаты. Вполне возможно, что некоторые из них будут впоследствии обнаружены.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Re: Re: Открытия новых экзопланет
« Ответ #12 : 24 Мая 2011 [22:15:26] »
Очень хорошо, модель линейного соответствия определяет значения большой полуоси орбит для «недостающих» членов семейства звезды Gliese 581 следующим образом:
0,02 a.e.
0,43 a.e.
1,25 a.e.

А что по поводу этой звезды говорят другие модели?
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #13 : 24 Мая 2011 [23:51:48] »
Для внешней планеты - 1.4 ае выглядит более гармонично. Подробнее завтра.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #14 : 25 Мая 2011 [04:43:38] »
   Обнаружил интересную аналогию: Gliese 581 d - Юпитер, Gliese 581 b - Земля, Gliese 581 e - Венера. Очень близки соответствующие отношения орбитальных радиусов и "промежуточные" резонансы. Период частицы, обращающейся между d и e соотносится к периоду d почти как 3/7 , а промежуточный период b - e относится к периоду b почти как 4/5 .

   О промежуточных резонансах у меня есть тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,77931.0.html . О физическом обосновании явления

http://corum.mephist.ru/index.php?showtopic=16185
http://wasp.phys.msu.ru/forum/index.php?showtopic=14816&st=40

Оффлайн Kweni

  • *****
  • Сообщений: 1 259
  • Благодарностей: 25
    • Сообщения от Kweni
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #15 : 25 Мая 2011 [12:55:56] »
Самое забавное в методе расчета, предлагаемом Evalmerом – для него требуется, чтобы астрономы открывали самую ближнюю и самую удалённую планеты первыми.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #16 : 25 Мая 2011 [13:03:05] »
    Чтобы нагляднее представить себе сходство и различие Солнечной системы и системы Глизе 581, перемасштабируем последнюю так, чтобы орбитальный радиус аналога нашего Юпитера - планеты d стал равен 5,203 - как у Юпитера (в астрономических единицах) Тогда для планет системы Глизе 581 получится следующая последовательность орбитальных радиусов:

0,71; 0,97 ; 1,73 ; 3,5 ; 5,203 ; ---- ; 17,9;  ---- ;.
0,72; 1,00 ; 1,52 ;  --- ; 5,203 ; 9,53; 19,2; 30,1;

(Нижняя строка - орбитальные радиусы солнечных планет). Как видно, соответствие для Венеры, Земли, Юпитера и Урана весьма неплохое. Для Марса "аналог" несколько смещён. В системе Глизе есть "Фаэтон" на месте которого для планет прочерк. В системе Глизе отсутствуют "Сатурн" и "Нептун". "Юпитер" же, хоть формально присутствует, на системообразующий спутник вследствие малости никак не тянет.

   Ну а если экзопланета d вовсе не Юпитер, а лишь его транзитный троян, а орбиты истинного "Юпитера" и следующего "Сатурна" просто не транзитны?
 
   Предсказания резонансной модели: на орбите d имеется невидимая массивная планета. Есть также аналог Сатурна и быть может также Нептуна. Из-за взаимных резонансных возмущений орбиты "Юпитера" и "Сатурна" несколько наклонены, но из-за прецессии когда-то в очень отдалённом будущем они на какое-то время станут транзитными.
« Последнее редактирование: 25 Мая 2011 [16:14:16] от Крупин »

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #17 : 25 Мая 2011 [18:43:58] »
Планеты Глизе 581 нетранзитны.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн EvalmerАвтор темы

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 212
  • Благодарностей: -11
  • атеист махрового разлива
    • Сообщения от Evalmer
    • spaceworld.ru
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #18 : 25 Мая 2011 [20:53:28] »
     Как видно, соответствие для Венеры, Земли, Юпитера и Урана весьма неплохое. Для Марса "аналог" несколько смещён. В системе Глизе есть "Фаэтон"
Верное замечание. То, что забыли про Меркурий не суть важно. Хотя, я, в перечне трех «недостающих» членов системы Глизе 581, имел и его в виду, наряду с Сатурном и Нептуном.
А вот по поводу Фаэтона, хочу напомнить еще об одном.
Цитата
Таким образом, об экзопланете HD 218396e можно говорить как об аналоге так недостающего в Солнечной системе Фаэтона…
« Последнее редактирование: 25 Мая 2011 [20:58:56] от Evalmer »
Не стоит считать глупостью чужое заблуждение, несовпадающее с Вашим...
А что касамо остального, то прав В.А.Амбарцумян!

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 16 135
  • Благодарностей: 423
    • Сообщения от Olweg
Re: Закон распределения планетных орбит
« Ответ #19 : 25 Мая 2011 [23:46:22] »
Проиллюстрирую свою незамысловатую методику парой примеров: уже упомянутой Gliese 581 и HD 10180 (см. прикреплённый файл). Для сравнения там же приведена Сол.система.

Строится график зависимости большой полуоси планеты от порядкового номера, причём шкала полуоси делается логарифмической. Ну и дальше - оценка на глазок, насколько график получился кривым. Если совсем кривой, значит, чего-то в нём не хватает, явно есть пропущенная планета (пояс астероидов, Фаэтон). После добавления действительно часто удаётся получить красивую и почти ровную прямую.

Можно сделать конечно ещё проще - посчитать отношение полуосей каждой планеты к предыдущей, но графики нагляднее.

Что в итоге получается для упомянутых систем. HD 10180 выглядит, в целом, гладкой, за исключением пятой планеты. Будь она на 0.1 ае дальше, всё было бы замечательно, ну а так получается выпадение из общего ряда. Внутренняя планета тоже не очень хорошо смотрится, но её существование вообще до сих пор под сомнением, поэтому оставлю её в покое. Не исключено, что между пятой и шестой планетой может быть ещё одна (0.85 ае), тогда для равновесия должна быть ещё и планета на 2.2 ае. Но мне это представляется менее вероятным, скорее всего все планеты ближе 4 ае в системе уже обнаружены.

У Глизе 581 несомненно должно быть что-то на 0.4 ае, и, экстраполируя, вероятно, что-то на 1.4 ае. Четвёртая планета (неподтверждённая g) при этом смещена.

Ну и Солнечная система. Если считать только планеты, то график выходит очень кривым. Добавление пояса астероидов вносит элемент порядка, хотя Венера и Нептун всё же продолжают портить общую картину.

Статья, из которой позаимствован метод:
http://arxiv.org/abs/1011.4994

См.также:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,28857.msg1041942.html#msg1041942
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg1322564.html#msg1322564
« Последнее редактирование: 26 Мая 2011 [00:15:39] от Olweg »
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm