Почему для планет размером с Землю используют миллионные доли?

Для звезды солнечного типа (R_⊕/R_☉)² имеет порядок 10⁻⁴, поэтому глубина транзита составляет примерно 100 миллионных долей — ещё до шумов и переменности звезды.

Позволяет ли транзит определить массу планеты?

Само по себе нет — транзиты дают радиус и период (при известной массе звезды). Для массы обычно нужны лучевые скорости или вариации моментов транзитов.

Транзит экзопланеты (кривая блеска)

Планета перекрывает равномерный диск звезды: глубина ~ (R_p/R_*)², форма зависит от прицельного параметра b и периода.

Транзитная фотометрия (равномерный диск)

Радиус планеты R_p / R_*0.12

Параметр удара b (R_*)0.15

Скорость пересечения (масштаб времени)1.05

Орбитальный период (подпись)3.5 d

Равномерный диск звезды: заблокированный поток равен отношению площади пересечения двух кругов к πR_*². Центральный транзит (b ≈ 0): минимум потока ≈ 1 − (R_p/R_*)². Затемнение края и блендинг опущены — качественно.

Горячие клавиши

Central transits (small b) give deeper, boxier dips; grazing transits are V-shaped

Измеренные величины

Прибл. глубина (1 − F_min)0.014400

Глубина (ppm)14400.0 ppm

Период (подпись)3.50 d

Графики

О модели

Транзит экзопланеты: планета проходит по диску звезды и на время закрывает часть её света. Если диск равномерно яркий, закрытый поток равен площади перекрытия двух кругов, делённой на πR_*². При ρ² = b² + (vt)², где b — прицельный параметр в единицах радиуса звезды, длительности входа и выхода растут для скользящих геометрий. Потемнение к краю, пятна, смешанный свет соседних звёзд и инструментальные систематики не учитываются.

Для кого: Методы обнаружения экзопланет; к лучевым скоростям и параллаксу.

Ключевые понятия

транзит экзопланеты
кривая блеска
прицельный параметр
глубина транзита
орбитальный период
отношение радиусов

Как это работает

Когда планета проходит перед звездой, наблюдаемый поток падает на долю площади звёздного диска, закрытую планетой. Для диска равномерной яркости в центре ΔF/F ≈ (R_p/R_*)². Скользящие транзиты (прицельный параметр b близок к 1) имеют более долгие вход и выход и меньшую глубину. Интервал между транзитами даёт орбитальный период; глубина и длительность вместе с радиусом звезды ограничивают размер и наклонение. Реальные кривые учитывают потемнение к краю, пятна и шум.

Основные формулы

F/F₀ = 1 − A_overlap(ρ) / (πR_*²) · ρ = √(b² + (vt)²)

В центре: ΔF/F ≈ (R_p/R_*)²

Часто задаваемые вопросы

Почему для планет размером с Землю используют миллионные доли?: Для звезды солнечного типа (R_⊕/R_☉)² имеет порядок 10⁻⁴, поэтому глубина транзита составляет примерно 100 миллионных долей — ещё до шумов и переменности звезды.
Позволяет ли транзит определить массу планеты?: Само по себе нет — транзиты дают радиус и период (при известной массе звезды). Для массы обычно нужны лучевые скорости или вариации моментов транзитов.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 51 в «Астрономия и небо».

Вся категория →

НовоеШкольные