从地球边缘可以看到行星的位置占百分之几?(因此能够过境)


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开普勒输入目录中的恒星编号12644769被发现为具有41天周期的日食双星,这是由于发现了它们的相互食(9)。之所以发生月食,是因为从地球的角度看,恒星的轨道平面几乎处于边缘。在初蚀时,较大的恒星(表示为“ A”)部分被较小的恒星(B)超越,系统通量下降了约13%

来自http://www.sciencemag.org/content/333/6049/1602

不过,这就是问题:在所有可能的“边沿开启”配置中,有更多的配置使得行星永远无法处于边沿开启的位置,而不是行星可能处于“边沿开启”位置的配置。(我猜想这种情况发生的几百种中只有不到一种发生)

那么,为什么我们能够观察到如此多的过境呢?

Answers:


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因为那里有那么多行星!

恰好有整个网页专用于计算该答案

仅当行星轨道位于观察者与恒星之间的视线(LOS)附近时,才能检测到过境。这就要求行星的轨道极点位于从恒星中心开始并垂直于LOS 的角(下图的第1部分)内,其中是恒星直径(= 0.0093 AU)对于太阳),则是行星的轨道半径。d/ada

对于围绕LOS的所有角,即对于天球上极点位置的总共球面度,这都是可能的(图的第2部分)。2π4πd/2a

因此,看到任何随机行星轨道发生过渡的几何概率仅为(图的第3部分)(Borucki和Summers,1984Koch和Borucki,1996)。d/2a

图表

对于地球和金星,分别为0.47%和0.65%(请参见上表)。由于不容易检测到放牧过境,因此持续时间少于中央过境的一半的放牧将被忽略。由于等于直径一半的和弦距离圆心的半径为0.866,因此可用的过渡占总数的86.6%。如果其他行星系统与我们的太阳系相似,因为它们在内部轨道中还包含两个地球大小的行星,并且由于这些轨道不在之内共面,则可以添加概率。因此,大约的带有行星的类似于太阳的恒星应该显示出地球大小的过渡。2d/D0.011×0.866 =1%

真是太神奇了!开普勒已经在那里呆了很短的时间,并且有可能列出将近2000颗行星,仅用了几年的时间就观察了大约15万颗恒星!因此,如果统计上只有1%的过渡,则意味着仅随机1500个系统将具有正确的方向(鉴于迄今为止的结果,这是有道理的)。考虑到大约有7500颗恒星由于一种或多种类型的变数而被排除在考虑范围之外...我认为可以肯定地说,几乎每颗恒星周围都至少有某种行星体。


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前一段时间我玩这个游戏的意思是我试图找到能使地球经过太阳的“有趣”恒星。我使用“ SIMBAD”网站选择了距离黄道足够近的恒星(200LY内约40 000个中的40个)。请记住,这是1AU的地球尺寸。我选出我认为最有可能过上明智生活的前五名。(这些是1)HD27732、2)HD95980、3)HD53532、4)HD115153和5)HD20477)。我欢迎编辑这些结果。
杰克·伍兹

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答案来自每种方法检查的恒星数量。开普勒在任务的第一部分检查了15万颗恒星。延长任务后,它已经检查了503,506 https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_space_telescope。开普勒一次凝视着一片天空,一次测量了数千颗恒星的十分之几。新的TESS卫星任务将检查约200,000星。

径向速度法必须对每个候选恒星进行重复测量,然后移至下一个。对于明亮的恒星,曝光时间可能为2分钟,而对于较暗的恒星,曝光时间可能为10分钟左右。HARPS仪器使用4m级望远镜上的大部分可用夜晚。HARPS候选人的初始目录为376 https://phys.org/news/2011-09-exoplanets-harps.html星。这些年来,这种情况已经得到扩展和改变。还有其他几种主要的径向速度搜索。他们的名单重叠,因此他们总共检查了5,000颗星(个人估计)。

这两种技术相当可比,因为它们对行星的闭合都最敏感。因此,发现的植物数量之所以不同,是因为过境调查检查了足够多的恒星,以克服检测到行星经过其恒星的可能性很小。

寻找系外行星的其他技术倾向于寻找不同种类的行星。例如,微透镜往往会在木星离恒星的距离附近找到高质量的行星。在数百万颗恒星中,微透镜的检查结果表明,一年中约有3,000颗微透镜显示出微透镜,其中只有10颗具有行星的特征。每个事件的建模通常需要一年左右的时间...因此发现的行星相对较少。

  • 方法检查的恒星数找到的行星数
  • 过境500,000+ 3126
  • 径向速度5,000 778
  • 微透镜100的估计84
  • 直接成像100猜47
  • 占星术10猜1

请参阅https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/

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