Exomoons - Nowa Ziemia w zasiêgu amatora. planety pozas³oneczne, egzoplanety, astronomia amatorska 

Odszkodowanie za dziurÄ™ w drodze

Gor±cy Jowisz? Supermasywny gazowy gigant na bliskiej orbicie? A nie mo¿na czego¶ bardziej ziemiopodobnego? ;)


(screen z X3-terrain-conflict)

Ano mo¿na :) I to Amatorsko. Tranzytowo.

Wydawa³o by siê , ze ten pomys³ to jaka¶ masakra. Wielkie Jowiszaki ledwo odciskaj± pietno na krzywych swych mierzystych gwiazd, a mamy ³apaæ co¶ kilkadziesi±t / kilkaset razy mniejszego? Potrzebny nam tu trik. Bardzo prosty trik.

Czê¶æ egzopalnet zosta³a odkryta metod± dopplerowsk± (http://astro.unl.edu...plereffect.html). A dok³adnie badaniem przesuniêæ linii widmowych gwiazd posiadaj±cych uk³ady planetarne, gdy ich w³asne ¶wiaty rozkolebota³y je nieco.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Orbit3.gif
¼ród³o - wikipedia

No ale taki pomiar to nie w kij dmucha³ przy naszych niewielkich teleskopach, amatorskich kamerkach i polskiej atmosferze. Nikt nie mówi jednak, ze trzeba leciec po spektroskop. ;) Powiedzia³em tranzytowo, bedzie tranzytowo.

Gdzie jest trik? W tym, ¿e skoro co¶ wielkosci Jowisza rozbujaæ mo¿e ca³kiem poka¼n± gwiazdê, to co¶ wielko¶ci Ziemi mo¿e rozbujaæ jowiszaka :) A taki rozbujany jowiszak, który zostawia nam rejestrowalny amatorsko ¶lad w jasnosci gwiazdy któr± tranzytuje, nie bedzie tego robi³ jak szwajcarski zegarek. Bêdzie bryka³ po orbicie w te i nazad odrobine i to mo¿na z³apaæ :)

Popatrzcie na animacje na stronie Davida Kippinga:

http://www.homepages...i/exomoons.html

Egzoplaneta gania po orbicie jak pot³uczona (tu jest to troche przekontrastowane dla pokazania "o co kamon"), a oznacza to, ze zarówno czas wejscia jak i wyjscia z tranzytu mo¿e odbiegaæ od wyliczeñ dla planety bez moonów.


¼ród³o - http://www.homepages...i/exomoons.html

Jakie wielko¶ci ró¿nic wchodz± w gre? Ano ca³kiem "zasiêgoamatorskie" :)

"He had the bright idea of noting that not only will such a moon move the exoplanet ahead of and behind its otherwise location as it orbits the star, thus producing a TTV signal, but more importantly the speed of the exopalnet's orbital motion will vary and this will cause transit length to also vary. He refers to this last effect as TDV for Transit Duration Variations. He estimates that TTV and TDV effects for an Earth-mass exomoon can be as much as 2 minutes and 1 minute, respectively."

(ten "He" to w³a¶nie David Kipping) - ¼ród³o: AXA Contributors - TransitingPlanets Members,

I to jest ca³y bajer, jedno, dwu minutowe oscylacje mozemy z³apaæ. I nie potrzeba bedzie do tego pó³metrowego RC i wypasionego CCD (choæ pewnie bêdzie wtedy ³atwiej ;) )

Jak kto¶ ma ochotê wnikn±æ g³êbiej, dajcie znaæ. Postaram sie pomóc w dzierganiu danych co sam bêdê wiedzia³. Po¶lemy to do Bruce'a do AXA jak bedzie mia³o rêce i nogi, a tam juz nasze fity i pliczki danych trafi± do odpowiedniej menzurki kumatego alchemika ;)

Pozdrawiam.



To ja tylko dopowiem, ¿e TTV to pewnie "transit time variations" czyli zmiany momentu tranzytu (czasu w po³owie miêdzy wej¶ciem w tranzyt i wyj¶ciem z niego).

Czy jest szansa wykryæ te efekty sprzêtem amatorskim? Sprawdzi³em wyniki na stronie Bruce'a dla HAT-P-3b. Najmnijesze niepewno¶ci momentów tranzytu maj± 2-3 minuty, czyli maksimum tego, co przewiduje siê dla tego typu zmian. Wniosek st±d taki, ¿e je¿eli obserwacji bêdzie du¿o, to mo¿na wykryæ, ¿e "co¶ jest nie tak". Jakiekolwiek szacowanie okresu bêdzie pewnie bardzo trudne, ale mo¿e przynajmniej uda siê wy³owiæ planetê wart± czasu na du¿ych teleskopach ziemskich, lub HST.

W pierwszej chwili jak przeczyta³em o egzoksiê¿ycach, to pomy¶la³em, ¿e kto¶ siê bardzo pomyli³. Z ka¿dym zdaniem jednak coraz bardziej zacz±³em odp³ywaæ w kierunku egzoksiê¿yców! :) Pomys³ jest naprawdê ciekawy!

Generalnie jednak, jako amatorski fan egzoplanet widzê kilka problemów:
- tranzytuj±ce gor±ce Jowisze s± bardzo blisko swej gwiazdy macierzystej. Dla przyk³adu - WASP-13 b o masie minimalnej oko³o 0,5 masy Jowisza i promieniu rzêdu 1,2 Jowisza kr±¿y wokó³ swej gwiazdy macierzystej w odleg³o¶ci zaledwie 0,05 AU z czasem oko³o 4 dni. O ile siê nie mylê, takie egzoplanety raczej s± pojedyncze i nie maj± szans na w³asne ksiê¿yce, bo si³y od gwiazdy macierzystej s± na tyle du¿e, ¿e relatywnie szybko wypchnê³yby egzoksiê¿yc z orbity, albo je rozwali³y. Mo¿liwe, ¿e jakie¶ ma³e egzoksiê¿yce by blisko egzoplanety kr±¿y³y, ale nie s±dzê, ¿e by³yby one wielko¶ci ma³ych kamyczków, powiedzmy Amaltea, a nie Ziemia.
- Ale im dalej od gwiazdy macierzystej, tym lepiej. Pewnie ju¿ w odleg³o¶ci 0,3 - 0,5 AU du¿y Jowisz ma szansê przetrzymaæ wiêkszy egzoksiê¿yc. Tyle, ¿e chyba znamy mniej takich egzoplanet tranzytuj±cych. Mogê poszperaæ w okolicach weekendu i wyszukaæ dalszych tranzytuj±cych egzoplanet, je¶li chcecie.
- Wydaje mi siê, ¿e im dalej od gwiazdy macierzystej, tym wiêksze mog± byæ problemy z okre¶leniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zosta³y okre¶lone z mniejszym zakresem b³êdu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczno¶æ orbity egzoplanety jako¶ by na to nie wp³ywa³a (nie jestem tego pewien, ale chyba jest mo¿liwe, ¿e miejsca najbli¿sze i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczaj±ce elipsê orbity, mog± siê przemieszczaæ w czasie)?

Z drugiej strony, naprawdê ciekawy temat, choæ mo¿liwe, ¿e trzeba by kilkuset pomiarów na d³u¿szej przestrzeni czasu, aby zebraæ sporo danych. :)


- Wydaje mi siê, ¿e im dalej od gwiazdy macierzystej, tym wiêksze mog± byæ problemy z okre¶leniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zosta³y okre¶lone z mniejszym zakresem b³êdu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczno¶æ orbity egzoplanety jako¶ by na to nie wp³ywa³a (nie jestem tego pewien, ale chyba jest mo¿liwe, ¿e miejsca najbli¿sze i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczaj±ce elipsê orbity, mog± siê przemieszczaæ w czasie)?

Przyk³adowo dla jednej z planet po³o¿onej stosunkowo daleko od * macierzystej (HAT-P-2b) okres znamy z dok³adno¶ci± 11 sek, a moment przej¶cia przez perycentrum z dok³adno¶ci± 6 min. Mimo¶ród orbita ma ca³kiem spory w tym przypadku (0,52).
Sam± warto¶æ mimo¶rodu to ³atwiej z prêdko¶ci radialnych wyznaczyæ, ni¿ z fotometrii tranzytu.

Du¿ym teleskopem tranzyty mo¿na mierzyæ do¶æ dok³adnie. Dla najja¶niejszych planet tranzytuj±cych teleskopy klasy 1-2 m s± ju¿ wystarczaj±ce, dla s³abszych trzeba satelitów, lub najwiêkszych ziemskich zwierciade³.



Radku - napisa³e¶, ¿e HAT-P-2b kr±¿y stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to ¶rednia odleg³o¶æ tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi siê, ¿e jest to typowy przyk³ad naprawdê bliskiej planety pozas³onecznej, gdzie raczej nie ma szans na ksiê¿yce. 10 razy dalej, to ju¿ co¶!

Rok na tej egzoplanecie trwa oko³o 5,63 dnia (= oko³o 8107 = oko³o 486500 sekund). 11 sekund z tego okresu obrotu to oko³o 0,0023% okresu obrotowego. Zak³adaj±c, ¿e wielko¶æ b³êdu dla tranzytuj±cych egzoplanet jest podobna, mo¿na sprawdziæ, na ile by to da³o szansê pomiaru w przypadku dalszych egzoplanet.

Taki HD 205739 b (nie wa¿ne, czy ta egzoplaneta jest tranzytuj±ca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/...hp?st=HD+205739 - kr±¿y w odleg³o¶ci oko³o 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta warto¶æ razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzêdu 1 minuty mog± byæ nie zauwa¿one w tym przypadku...

Oczywi¶cie to tylko moje takie 'gdybanie', które w ogóle nie musi mieæ nic wspólnego z rzeczywisto¶ci± i problematyk± pomiarów.
Tak czy inaczej - temat dzia³a na wyobra¼niê! :)

Tu generalnie nie bêdzie lekko (z punku widzenia ¿ycia na takim moonie).

Po pierwsze strefa Roche'a... i to chyba nie tylko dla Jowiszaka ale i samej gwiazdy jak my tak blisko mamu¶ki. I tutaj raczej jest kwestia przetrwania samego globu takiego exomoona, jeszcze daleko do warunków dobrych dla ¿ycia.

Jest jeszce drugie ma³e "ale" dla ¿ycia na takich moonach duuu¿ych gazowych gigantów. Jowisz nasz maleñki dosyæ zdrowo nadaje na mikrofalach i nie tylko... wiêc tego ten... no wiecie, jajka na twardo...

Nie sama gwiazda mo¿e nam zrobiæ kuku na tkim ziemomoonie.

Pozdrawiam.


Radku - napisa³e¶, ¿e HAT-P-2b kr±¿y stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to ¶rednia odleg³o¶æ tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi siê, ¿e jest to typowy przyk³ad naprawdê bliskiej planety pozas³onecznej, gdzie raczej nie ma szans na ksiê¿yce. 10 razy dalej, to ju¿ co¶!

Spo¶ród planet tranzytujacych dalej od ** macierzystych s± CoRoT-4b (jasno¶æ 13.7 mag) i HD 80606b (by³o o niej w innym w±tku, okres 111 d), które do¶æ trudno siê obserwuje. Pierwsza wymaga do¶æ du¿ych teleskopów, by dok³adnie zaobserwowaæ tranzyt, a druga ma d³ugi okres - jej tranzyty s± do¶æ rzadkie i trudno zebraæ du¿o danych.


Taki HD 205739 b (nie wa¿ne, czy ta egzoplaneta jest tranzytuj±ca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/...hp?st=HD+205739 - kr±¿y w odleg³o¶ci oko³o 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta warto¶æ razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzêdu 1 minuty mog± byæ nie zauwa¿one w tym przypadku...

Zgadujê, ¿e 1 i 2 minuty, o których w pierwszym po¶cie tego w±tku pisa³ Hans odnosz± siê do tranzytujacych planet jakie znamy, czyli na orbitach o pó³osiach rzêdu kilku setnych AU. Jak rozumiem s± mo¿liwe wokó³ takich planet ksiê¿yce, które bêd± mia³y na tyle stabilne orbity, by mo¿liwe by³o ich wykrycie.

Sprawdzi³em - mowa jest o planetach dla których tranzyty wykrywamy (ref.).

Wygl±da na to, ze opisywana metoda szukania "¿yciodajnych" moonów ma przed sob± swietlan± przysz³o¶æ. Proponujê przekopaæ siê przez tego newsa z astropolis.pl : http://www.astropoli...-moze-istniec-/

Pozdrawiam.

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mizuyashi.htw.pl