[Hans]

Gorący Jowisz? Supermasywny gazowy gigant na bliskiej orbicie? A nie można czegoś bardziej ziemiopodobnego?


(screen z X3-terrain-conflict)


Ano można I to Amatorsko. Tranzytowo.

Wydawało by się , ze ten pomysł to jakaś masakra. Wielkie Jowiszaki ledwo odciskają pietno na krzywych swych mierzystych gwiazd, a mamy łapać coś kilkadziesiąt / kilkaset razy mniejszego? Potrzebny nam tu trik. Bardzo prosty trik.

Część egzopalnet została odkryta metodą dopplerowską (http://astro.unl.edu...plereffect.html). A dokładnie badaniem przesunięć linii widmowych gwiazd posiadających układy planetarne, gdy ich własne światy rozkolebotały je nieco.


źródło - wikipedia

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

Gdzie jest trik? W tym, że skoro coś wielkosci Jowisza rozbujać może całkiem pokaźną gwiazdę, to coś wielkości Ziemi może rozbujać jowiszaka A taki rozbujany jowiszak, który zostawia nam rejestrowalny amatorsko ślad w jasnosci gwiazdy którą tranzytuje, nie bedzie tego robił jak szwajcarski zegarek. Będzie brykał po orbicie w te i nazad odrobine i to można złapać

Popatrzcie na animacje na stronie Davida Kippinga:

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

Egzoplaneta gania po orbicie jak potłuczona (tu jest to troche przekontrastowane dla pokazania "o co kamon"), a oznacza to, ze zarówno czas wejscia jak i wyjscia z tranzytu może odbiegać od wyliczeń dla planety bez moonów.



źródło - http://www.homepages.ucl.ac.uk/~ucapdki/exomoons.html

Jakie wielkości różnic wchodzą w gre? Ano całkiem "zasięgoamatorskie"



"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 właśnie David Kipping) - źródło: AXA Contributors - TransitingPlanets Members,


I to jest cały bajer, jedno, dwu minutowe oscylacje mozemy złapać. I nie potrzeba bedzie do tego półmetrowego RC i wypasionego CCD (choć pewnie będzie wtedy łatwiej )

Jak ktoś ma ochotę wniknąć głębiej, dajcie znać. Postaram sie pomóc w dzierganiu danych co sam będę wiedział. Poślemy to do Bruce'a do AXA jak bedzie miało ręce i nogi, a tam juz nasze fity i pliczki danych trafią do odpowiedniej menzurki kumatego alchemika

Pozdrawiam.

[Radek P]

To ja tylko dopowiem, że TTV to pewnie "transit time variations" czyli zmiany momentu tranzytu (czasu w połowie między wejściem w tranzyt i wyjściem z niego).

Czy jest szansa wykryć te efekty sprzętem amatorskim? Sprawdziłem wyniki na stronie Bruce'a dla HAT-P-3b. Najmnijesze niepewności momentów tranzytu mają 2-3 minuty, czyli maksimum tego, co przewiduje się dla tego typu zmian. Wniosek stąd taki, że jeżeli obserwacji będzie dużo, to można wykryć, że "coś jest nie tak". Jakiekolwiek szacowanie okresu będzie pewnie bardzo trudne, ale może przynajmniej uda się wyłowić planetę wartą czasu na dużych teleskopach ziemskich, lub HST.

[kanarkusmaximus]

W pierwszej chwili jak przeczytałem o egzoksiężycach, to pomyślałem, że ktoś się bardzo pomylił. Z każdym zdaniem jednak coraz bardziej zacząłem odpływać w kierunku egzoksiężyców! Pomysł jest naprawdę ciekawy!

Generalnie jednak, jako amatorski fan egzoplanet widzę kilka problemów:
- tranzytujące gorące Jowisze są bardzo blisko swej gwiazdy macierzystej. Dla przykładu - WASP-13 b o masie minimalnej około 0,5 masy Jowisza i promieniu rzędu 1,2 Jowisza krąży wokół swej gwiazdy macierzystej w odległości zaledwie 0,05 AU z czasem około 4 dni. O ile się nie mylę, takie egzoplanety raczej są pojedyncze i nie mają szans na własne księżyce, bo siły od gwiazdy macierzystej są na tyle duże, że relatywnie szybko wypchnęłyby egzoksiężyc z orbity, albo je rozwaliły. Możliwe, że jakieś małe egzoksiężyce by blisko egzoplanety krążyły, ale nie sądzę, że byłyby one wielkości małych kamyczków, powiedzmy Amaltea, a nie Ziemia.
- Ale im dalej od gwiazdy macierzystej, tym lepiej. Pewnie już w odległości 0,3 - 0,5 AU duży Jowisz ma szansę przetrzymać większy egzoksiężyc. Tyle, że chyba znamy mniej takich egzoplanet tranzytujących. Mogę poszperać w okolicach weekendu i wyszukać dalszych tranzytujących egzoplanet, jeśli chcecie.
- Wydaje mi się, że im dalej od gwiazdy macierzystej, tym większe mogą być problemy z określeniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zostały określone z mniejszym zakresem błędu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczność orbity egzoplanety jakoś by na to nie wpływała (nie jestem tego pewien, ale chyba jest możliwe, że miejsca najbliższe i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczające elipsę orbity, mogą się przemieszczać w czasie)?

Z drugiej strony, naprawdę ciekawy temat, choć możliwe, że trzeba by kilkuset pomiarów na dłuższej przestrzeni czasu, aby zebrać sporo danych.

[Radek P]

kanarkusmaximus, o Jun 17 2009, 23:41, powiedział:

- Wydaje mi się, że im dalej od gwiazdy macierzystej, tym większe mogą być problemy z określeniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zostały określone z mniejszym zakresem błędu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczność orbity egzoplanety jakoś by na to nie wpływała (nie jestem tego pewien, ale chyba jest możliwe, że miejsca najbliższe i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczające elipsę orbity, mogą się przemieszczać w czasie)?

Przykładowo dla jednej z planet położonej stosunkowo daleko od * macierzystej (HAT-P-2b) okres znamy z dokładnością 11 sek, a moment przejścia przez perycentrum z dokładnością 6 min. Mimośród orbita ma całkiem spory w tym przypadku (0,52).
Samą wartość mimośrodu to łatwiej z prędkości radialnych wyznaczyć, niż z fotometrii tranzytu.

Dużym teleskopem tranzyty można mierzyć dość dokładnie. Dla najjaśniejszych planet tranzytujących teleskopy klasy 1-2 m są już wystarczające, dla słabszych trzeba satelitów, lub największych ziemskich zwierciadeł.

[kanarkusmaximus]

Radku - napisałeś, że HAT-P-2b krąży stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to średnia odległość tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi się, że jest to typowy przykład naprawdę bliskiej planety pozasłonecznej, gdzie raczej nie ma szans na księżyce. 10 razy dalej, to już coś!

Rok na tej egzoplanecie trwa około 5,63 dnia (= około 8107 = około 486500 sekund). 11 sekund z tego okresu obrotu to około 0,0023% okresu obrotowego. Zakładając, że wielkość błędu dla tranzytujących egzoplanet jest podobna, można sprawdzić, na ile by to dało szansę pomiaru w przypadku dalszych egzoplanet.

Taki HD 205739 b (nie ważne, czy ta egzoplaneta jest tranzytująca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/...hp?st=HD+205739 - krąży w odległości około 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta wartość razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzędu 1 minuty mogą być nie zauważone w tym przypadku...

Oczywiście to tylko moje takie 'gdybanie', które w ogóle nie musi mieć nic wspólnego z rzeczywistością i problematyką pomiarów.
Tak czy inaczej - temat działa na wyobraźnię!

[Hans]

Tu generalnie nie będzie lekko (z punku widzenia życia na takim moonie).

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

Jest jeszce drugie małe "ale" dla życia na takich moonach duuużych gazowych gigantów. Jowisz nasz maleńki dosyć zdrowo nadaje na mikrofalach i nie tylko... więc tego ten... no wiecie, jajka na twardo...

Nie sama gwiazda może nam zrobić kuku na tkim ziemomoonie.

Pozdrawiam.

[Radek P]

kanarkusmaximus, o Jun 18 2009, 10:23, powiedział:

Radku - napisałeś, że HAT-P-2b krąży stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to średnia odległość tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi się, że jest to typowy przykład naprawdę bliskiej planety pozasłonecznej, gdzie raczej nie ma szans na księżyce. 10 razy dalej, to już coś!

Spośród planet tranzytujacych dalej od ** macierzystych są CoRoT-4b (jasność 13.7 mag) i HD 80606b (było o niej w innym wątku, okres 111 d), które dość trudno się obserwuje. Pierwsza wymaga dość dużych teleskopów, by dokładnie zaobserwować tranzyt, a druga ma długi okres - jej tranzyty są dość rzadkie i trudno zebrać dużo danych.

kanarkusmaximus, o Jun 18 2009, 10:23, powiedział:

Taki HD 205739 b (nie ważne, czy ta egzoplaneta jest tranzytująca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/...hp?st=HD+205739 - krąży w odległości około 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta wartość razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzędu 1 minuty mogą być nie zauważone w tym przypadku...

Zgaduję, że 1 i 2 minuty, o których w pierwszym poście tego wątku pisał Hans odnoszą się do tranzytujacych planet jakie znamy, czyli na orbitach o półosiach rzędu kilku setnych AU. Jak rozumiem są możliwe wokół takich planet księżyce, które będą miały na tyle stabilne orbity, by możliwe było ich wykrycie.

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

[Hans]

Wygląda na to, ze opisywana metoda szukania "życiodajnych" moonów ma przed sobą swietlaną przyszłość. Proponuję przekopać się przez tego newsa z astropolis.pl : http://www.astropoli...-moze-istniec-/

Pozdrawiam.