Почему для планет размером с Землю используют ppm?

Для звезды солнечного типа (R_⊕/R_☉)² имеет порядок 10⁻⁴, поэтому глубина транзита составляет примерно 100 ppm без учёта шумов и звёздной переменности.

Позволяет ли это определить массу планеты?

Само по себе нет — транзиты дают радиус и период (при известной массе звезды). Для определения массы обычно требуются измерения лучевых скоростей или вариаций времени транзитов.

Транзит экзопланеты (кривая блеска)

Перекрытие равномерного диска; R_p/R_*; прицельный параметр b; F(t) в зависимости от 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.

Измеренные величины

Прибл. глубина (1 − F_min)0.014400

Глубина (ppm)14400.0 ppm

Период (подпись)3.50 d

Графики

О модели

Если звезда моделируется как равномерно яркий диск, то планета радиусом R_p, транзитирующая на расстоянии ρ между центрами, блокирует поток пропорционально площади геометрического перекрытия двух кругов, делённой на πR_*². При ρ² = b² + (vt)², где b — прицельный параметр в единицах радиуса звезды, длительности входа и выхода планеты увеличиваются для скользящих геометрий. Потемнение к краю диска, пятна на звезде, смешанные двойные системы и инструментальные систематические эффекты не учитываются.

Для кого: Введение в методы обнаружения экзопланет; дополняет страницы о лучевых скоростях и звёздном параллаксе.

Ключевые понятия

транзитная фотометрия
прицельный параметр
глубина транзита
орбитальный период

Как это работает

Когда планета проходит перед своей звездой (транзит), наблюдаемый поток падает на долю площади звездного диска, которая закрыта, для диска с равномерной яркостью: **ΔF/F ≈ (R_p/R_*)² для центрального транзита. Скользящие транзиты (прицельный параметр b близок к 1) имеют более долгие вход/выход и меньшую глубину. Время между транзитами даёт орбитальный период; глубина и длительность ограничивают размер и наклонение вместе с радиусом звезды. Реальные кривые блеска 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 ppm?: Для звезды солнечного типа (R_⊕/R_☉)² имеет порядок 10⁻⁴, поэтому глубина транзита составляет примерно 100 ppm без учёта шумов и звёздной переменности.
Позволяет ли это определить массу планеты?: Само по себе нет — транзиты дают радиус и период (при известной массе звезды). Для определения массы обычно требуются измерения лучевых скоростей или вариаций времени транзитов.

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

Вся категория →

НовоеШкольные