Punkt potrójny dla planet Układu Słonecznego

LibMar · 7 Kwietnia 2016

Witam!

Poszukiwałem nieco informacji o gwiazdach, z których można obserwować tranzyt Ziemi i Księżyca na tle Słońca (podobnie jak robi Kepler, lecz z innego układu planetarnego). Okazało się, że taki przypadek graniczy z cudem. Każda planeta ma orbitę o innej płaszczyźnie i tylko niektóre z nich mogą ustawiać się "kantem" w kierunku odległej gwiazdy. Z tego powodu tylko na niewielkim obszarze jest to możliwe.

Można w przybliżeniu przyjąć, że do takiego tranzytu może dojść jeśli Słońce z danej planety Układu Słonecznego jest w stanie zakryć jakąś gwiazdę. Ponieważ Gwiazda Dzienna oglądana z Merkurego osiąga największe rozmiary, szanse na jego zakrycie są największe. W tym celu wykorzystałem program Stellarium i dla Słońca włączyłem ścieżkę ruchu, aby ukazać ekliptykę z każdej planety Układu Słonecznego.

Okazało się, że tylko w nielicznych punktach linie te przecinają się, najczęściej w konstelacjach od Byka do Raka. Zwróciłem uwagę na miejsce w konstelacji Raka, w którym trzy linie prawie przecięły się prawie w tym samym miejscu.

Po wprowadzeniu obszaru, z których można obserwować tranzyt każdej z planet, przecięcie wygląda następująco. Na niebiesko - Jowisz. Na zielono - Saturn. Na czerwono - Uran.

Przecięcia linii leżą w dwóch, przeciwstawnych miejscach na niebie, w przybliżeniu dla epoki 2000.0:

1) 8h 37m 50s +19 06' 20" (w Raku)

2) 20h 37m 50s -19 06' 20" (w Koziorożcu)

Z miejsca oznaczonego na rysunku na różowo można obserwować tranzyty trzech różnych planet: Jowisza, Saturna i Urana. Nazwijmy to punktem potrójnym dla planet Układu Słonecznego. W przypadku Neptuna, ekliptyka jest za bardzo przesunięta. Na takim małym obszarze istniałaby szansa, aby "bliźniaczy Kepler" odkryłby najwyżej trzy planety. Co więcej, wymagałoby to dużo czasu. Kolejne tranzyty zachodziłyby w odstępach od kilkunastu do kilkudziesięcioletnich. Na skutek precesji orbit planet, punkt potrójny powoli się przesuwa i zmienia swoją powierzchnię. Dlatego obserwacja trzech planet Układu Słonecznego z egzoplanety graniczy z cudem. Jeśli chodzi o cztery - to tylko przypadek, kiedy jedna z planet skalistych odpowiednio się ustawi. To kwestia 10.000-100.000 lat. Największe szanse wypadają dla Merkurego, choć obecnie mija ten punkt nawet o kilka stopni.

Na zakończenie dodam ciekawostkę. Z planet pozasłonecznych WASP-47b i WASP-68b, które odkryto metodą tranzytu, można również zaobserwować tranzyt Ziemi i Księżyca na tle Słońca.

Pokazuje to jak ograniczona jest metoda obserwacji egzoplanet za pomocą tranzytu. Tak więc, jeśli inteligentne istoty próbowałyby znaleźć Ziemię, to raczej metoda tranzytu odpada.

Edytowane 7 Kwietnia 2016 przez LibMar

ekolog · 7 Kwietnia 2016

Hmm ... coś mi tu nie pasuje

Przecież Słońce oglądane z Ziemi zajmuje/zasłania spory kawałek nieba (średnica aż pół stopnia) to zgadywałbym, że stożek o takiej rozwartości omiata kosmos półcieniem Ziemi.

No chyba, że chodzi Ci o bliskie gwiazdy takie powiedzmy do 100 lś? I nie zapominaj o nadal nie odkrytych (a dających szanse na życie) pomarańczowych i czerwonych karłach

Pozdrawiam

Edytowane 7 Kwietnia 2016 przez ekolog

LibMar · 7 Kwietnia 2016

Odległość do gwiazd nie ma w zasadzie znaczenia przy tej metodzie. Im bliżej, to tym większa powinna być średnica kątowa planety. Jednak czy 5 lat świetlnych, czy 500, stosunek ten nie będzie miał większego znaczenia.

Postanowiłem przejrzeć skaliste planety i jeszcze raz i natrafiłem na inny punkt. Nie zwróciłem uwagi na to, że taki punkt potrójny występuje również w konstelacji Byka (i miejsce przeciwne) i obejmuje on Wenus, Jowisza i Urana. Jak znajdę wolny czas, spojrzę jak wygląda sytuacja po drugiej stronie (Waga-Wodnik). Słońce podczas peryhelium Merkurego ma faktycznie spore rozmiary i myślę, że może faktycznie obejmuje gdzieś cztery ekliptyki naraz

ekolog · 7 Kwietnia 2016

Nie chodziło mi o to, że bliższej gwieździe Ziemia zasłania więcej Słońca niż dalszej (jak już zasłoni). Praktycznie zasłania tyle samo % (jest nieomal przyklejona do tarczy Słońca!)

Chodziło mi o to że zamiast kreski-linii na nocnym niebie może powinieneś namalować szeeeeeroki pas (wynikający z kąta pół stopnia zakotwiczonego w US) ? !

W tak szerokim pasie spodziewam się duuużej liczby gwiazd w DM. O ile nie stawiamy limitu odległości typu 50 lś dajmy na to.

Pozdrawiam

Edytowane 7 Kwietnia 2016 przez ekolog

LibMar · 7 Kwietnia 2016

Tak, ten pas jest o szerokości takiej, jak średnica kątowa Słońca oglądana z danej planety. Gdybyśmy dodatkowo wzięli pod uwagę bliższą odległość planety w stosunku do Słońca, szerokość byłaby większa o jakieś tysięczne części procenta. Pominiemy to, gdyż nie znamy odległości do gwiazd o dokładności do 0.001%. Te pasy co widzisz, to Jowisz, Saturn i Uran - od 6' do 1.5'. Dla Ziemi będzie to 5 razy więcej niż zielona kreska. Tylko, że w tym przypadku ją pominąłem, gdyż nie zahaczała o te punkty

Znalazłem jeszcze jeden punkt potrójny: Merkury, Ziemia i Mars. Znajduje się on w konstelacji Wagi, jak i prawdopodobnie po przeciwnej stronie (gdzieś w Baranie - akurat tutaj nie zaglądałem). W związku z dużymi rozmiarami kątowymi Słońca, obszar ten jest wyjątkowo duży. Bardzo blisko znajduje się też Uran. Niestety, ale pas Ziemi jego już nie łapie. Stąd może wyjść też konfiguracja Merkury- Mars - Uran.

W pobliżu znajduje się też punkt potrójny Wenus - Ziemia - Uran.

W związku z różnymi możliwościami, jak znajdę dużo wolnego czasu, to postaram się jakoś to ładnie opracować.

ekolog · 7 Kwietnia 2016

Zielonybis pas dla Ziemi będzie (kwestia gustu) bardzo szeroki. Pół stopnia czyli aż 30'.

Gwiazd sporo zahaczy jadąc dookoła nieba.

Zatem gwiazd, przy których jest szansa dla kosmitów na zobaczenie tranzytu Ziemi będzie sporo i Twój pesymistyczny wniosek jest mylny.

Pozdrawiam

p.s.

Obrazek pokazuje co to znaczy pas pół stopnia na niebie i ile gwiazd ma szanse złapać, nie jest to konkretnie ślad półcienia Ziemi.

Edytowane 7 Kwietnia 2016 przez ekolog

Limax7 · 7 Kwietnia 2016

Ekolog ma rację.

Dla Ziemi pas (na niebie) całkowitego przejścia Ziemi na tle Słońca to ok 30' - tyle co średnica Słońca z Ziemi zaś częściowe zaćmienia są w pasie dwukrotnie szerszym ok 60'

Dla innych planet naszego Układu Słonecznego jest tak że pasy te są takiej szerokości jaką średnicę ma Słońce z danej planety (dla przejść całej tarczy planety na tle Słońca) i dwukrotność tego pasa (dla częściowych zaćmień).

LibMar · 7 Kwietnia 2016

EDIT: Aaa, racja. Sobie rozrysowałem i faktycznie teraz dopiero zrozumiałem o co chodzi. Tak więc, sytuacja z czterema planetami na raz jest jak najbardziej możliwa. Wkrótce postaram się to rozpatrzyć.

Edytowane 7 Kwietnia 2016 przez LibMar