Статистика экзопланетных систем

[Evalmer]

Речь НЕ

шла о недооценке массы планеты

речь шла о некорректности метода

[Evalmer]

Предлагаю подвергнуть модель структурного подобия экзопланетных систем экспериментальной проверке на следующих примерах: 

Звезда  HD 40307 (сообщение №25)
Звезда  HD 218396 (сообщение №28)
Звезда  47 Ursae Majoris (сообщение №31)
Звезда  Gliese 581 (сообщение №37)

[Olweg]

А что Вы понимаете под экспериментальной проверкой?

[Evalmer]

Обнаружение новых экзопланет на предсказанных орбитах

[Olweg]

Ну, будем ждать тогда

[Evalmer]

Пока ждем, хотел услышать ваше мнение по поводу того, что звезды близких масс порождают спутниковые системы двух типов: Нормальный тип (Н) и Сжатый (С).
Так, из уже описанных: к Н-типу (нормальному по сравнению с Солнечной системой) относятся системы:
звезды  HD 218396 (сообщение №28)
звезды  47 Ursae Majoris (сообщение №31)
К С-типу (сжатому, в сравнении со структурой нашего Солнца):
система звезды  HD 40307 (сообщение №25)
система звезды  Gliese 581 (сообщение №37)

[Gromveld]

Прошу прощения, я не совсем понял, в чем отличия «Н» и «С»-типов экзопланетных систем.

[xd]

А ещё непонятно постулирование нормальности солнечной системы при такой бедной статистике. Может как раз нормальностью является то, что Вы тут называете сжатым?

[Qw]

Звезда  Gliese 581

Модель структурного подобия позволяет спутниковую систему звезды (массой 0,31 солнечной) представить в виде:

0,02 a.e.                                            (аналог Меркурия)
0.03 a.e.                 Gliese 581 e        (аналог Венеры)
0.041 a.e.               Gliese 581 b.       (аналог Земли)
0.07 a.e.                 Gliese 581 c        (аналог Марса)
0.146 a.e.               Gliese 581 g        (аналог Фаэтона)
0.22 а.е.                 Gliese 581 d        (аналог Юпитера)
0,43 a.e.                                            (аналог Сатурна)
0.758±0.015 а.е.    Gliese 581 f         (аналог Урана)
1,25 a.e.                                            (аналог Нептуна)

Если привести систему к земной единице расстояний, то будем иметь:

0,02 a.e.                                            (аналог Меркурия)     0,49
0.03 a.e.                 Gliese 581 e        (аналог Венеры)        0,73
0.041 a.e.               Gliese 581 b.       (аналог Земли)           1,00
0.07 a.e.                 Gliese 581 c        (аналог Марса)           1,71
0.146 a.e.               Gliese 581 g        (аналог Фаэтона)      3,56
0.22 а.е.                 Gliese 581 d        (аналог Юпитера)      5,37
0,43 a.e.                                            (аналог Сатурна)      10,49
0.758±0.015 а.е.    Gliese 581 f         (аналог Урана)         18,49
1,25 a.e.                                            (аналог Нептуна)      30,49

Может для аналога Сатурна все же взять не 0,43, а 0,39, а для аналога Меркурия 0,016 вместо 0,02?

[Evalmer]

Вряд ли целесообразно за эталон брать Землю.
Ну чем она лучше Фаэтона или Юпитера.

[Evalmer]

Пример экзопланетной системы С-типа:

Звезда Kepler-9 (масса 1.00), что практически точно соответствует нашему Солнцу.
Известно три спутника в системе этой звезды расположенные на средних расстояниях от нее:

Kepler-9 d   0.027 а.е.
Kepler-9 b   0.14 а.е.
Kepler-9 c   0.225 а.е.

 Типовая схема позволяет рассматривать эти экзопланеты в качестве аналогов, соответственно:

Венеры           (0,72 а.е.),
Фаэтона          (2,8 а.е.) и
Юпитера         (5,2 а.е.).

Хотя, казалось бы, спутниковые системы звезд равной массы (таких как Солнце и Kepler-9) должны быть подобны друг другу, если не в точности, то, по крайней мере, в очень большой степени.
И такое подобие, действительно наблюдается. Только это подобие делает, почему-то, систему Kepler-9 сильно уменьшенной (сжатой) копией Солнечной системы…

[borison]

Давненько сообщений о новых планетах не появлялось в прессе. Кеплер выработал ресурс?

[Axon]

Хотя, казалось бы, спутниковые системы звезд равной массы (таких как Солнце и Kepler-9) должны быть подобны друг другу, если не в точности, то, по крайней мере, в очень большой степени.

Это ниоткуда не следует.

Что касается "нормальных" и "сжатых" типов планетных систем, то мне кажется, что нет никакой чёткой границы между ними. У меня сложилось впечатление, что состав планетной системы сильно зависит от того, насколько глубоко местный "юпитер" мигрирует внутрь системы. По современным представлениям горячие юпитеры не могут образоваться вблизи от звезды, они должны образовываться за "линией льда" (то есть как раз там, где в СС расположен Юпитер), а затем мигрировать внутрь. Так вот, если это действительно так, то в системах с горячим юпитером на расстоянии порядка 0,05 а.е. от звезды землеподобных планет, возможно, нет вовсе, так как они все (если они были) в процессе миграции "юпитера" либо были выброшены из системы, либо сгорели в аццком пламени звезды!

Если же такой "юпитер" приблизился к звезде на менее близкое расстояние, то внутренние планеты могут (частично или полностью) сохраниться. Например, в системе Kepler-11 планета-гигант находится на расстоянии 0,46 а.е. от звезды (опять же, звезда почти не отличается от Солнца - масса 0,95 солнечных, спектральный класс G). Если она действительно мигрировала туда с периферии, то в процессе этой миграции система внутренних планет несколько "скукожилась" (расстояния от 0,09 до 0,25 а.е.) - получилась такая вот "сжатая" система. При этом ниоткуда не следует, что нам известны все планеты этой системы. Все известные планеты больше Земли по массе. Если там есть внутренняя планета (или планеты) размером, скажем, с Меркурий, то она слишком мала, чтобы "Кеплер" мог её обнаружить. Также на периферии могут быть ещё несколько планет-гигантов (или не гигантов), которые не могут быть обнаружены "Кеплером", поскольку они не транзитны (чем дальше планета от звезды, тем меньше вероятность того, что она транзитна: пара лишних градусов наклона к местной эклиптике - и всё).
В связи с этим искать в других системах прямые аналоги Венеры, Юпитера, Фаэтона и т.д. смысла не вижу. Возможно, некоторое количество экзопланетных систем и окажутся подобны нашей Солнечной, но, боюсь, их не слишком много. И утверждать наверняка об их подобии мы сможем не раньше, чем научимся находить планеты размером с Меркурий или даже меньше.

[Evalmer]

Беру тайм-аут.

[Evalmer]

У меня сложилось впечатление, что состав планетной системы сильно зависит от того, насколько глубоко местный "юпитер" мигрирует внутрь системы.

Гипотеза миграции планет с места на место дает меньше ответов, чем ставит новых вопросов. Почему, например, в одних случаях «юпитеры» переползают поближе к собственному светилу (и формируется С-тип), а в других – нет (сохраняется Н-тип)?  И грозит ли это подобное переползание нашему Юпитеру (преобразуется ли, со временем, наша Солнечная система из Н-типа в С-тип)? Наконец, с какой такой стати «юпитеры» должны начинать свои переползания? И почему, именно, в направлении звезды, а не от нее? Я уже не говорю о синхронизме миграции, позволяющей системам в С-типе сохранить структуру, присущую Н-типам.

По современным представлениям горячие юпитеры не могут образоваться вблизи от звезды, они должны образовываться за "линией льда" (то есть как раз там, где в СС расположен Юпитер), а затем мигрировать внутрь.

Данное измышление не объясняет факта деления планетных систем на типы. Но главное, даже не это.
Вопросы, порождаемые гипотезой миграции, могут быть сняты предположением о том, что системы экзопланет формируются ДО того, как «зажигаются» (выходят на главную последовательность) их звезды (с появлением понятия «снеговой линии», оказывающейся уже изначально ЗА областью формирования «горячих юпитеров»).

Так какой вариант (миграция экзопланет или запоздалое формирование «снеговой линии») вам больше нравится?

[Dem]

Есть ещё вариант "несколько протозвёздных зародышей". Один вырастает в звезду, кушая прочие.
Недоеденный - превращается в "горячий юпитер" или даже звезду.

[Evalmer]

Вполне допустимо. Только в этом случае не сможет сформироваться стандартная (копирующая Солнечную систему) планетная структура.

[Evalmer]

Звезда 14 Herculis

(она же HD 145675, она же Gliese 614, она же HIP 79248) имеет массу, практически точно соответствующую массе нашего Солнца.
Известно два (по всей видимости, крупнейшие) спутника в системе этой звезды:

14 Herculis b   a = 2.8 a.e.        e = 0.34±0.01     m = 4.74±0.06     открыт в 2002 году
14 Herculis c   a = 5.81 a.e.      e = 0.004             m = 2.086            открыт в 2006 году

Оба спутника – это планеты-гиганты, весьма точно копирующие расположение Юпитера и легендарного Фаэтона в нашей Солнечной системе.
Вполне очевидно, что третьим в списке открытых спутников этой звезды (14 Herculis d) должен стать аналог Сатурна (такой же гигант, как и уже открытые), отстоящий (исходя из аналогии с Экзофаэтоном и Экзоюпитером) от своей звезды на 11 а.е.

[Evalmer]

Планеты Глизе 581 нетранзитны.

Для статистики экзопланетных систем это значения не имеет
Продолжим расчеты в рамках модели структурного подобия спутниковых систем:

Звезда Gliese 876 (она же Ross 780, она же HIP 113020)
На сегодняшний момент открыто четыре экзопланеты. Место для пятой определяется на среднем удалении от звезды 0,07 а.е.

[Qw]

По вашим формулам, опубликованным в статье «Новая Космогония» определил (для входных данных: k=795тыс.км, и N=7) большие полуоси регулярных спутников Юпитера (an), что довольно сносно соответствует параметрам галилеевых спутников:
 
а1 =   287
а2 = 1082   Ганимед (1070)
а3 = 1877   Каллисто (1883)
а4 = 2672
а5 =   685    Европа (671)
а6 =   486    Ио (422)
а7 =   387

Вопрос: где три недостающих и почему вы говорили о шести спутниках Юпитера, ведь при N=6 не удается получить приемлемого согласования с наблюдаемой картиной?