Kosmologia - pozasłoneczne wykrywanie planet
Astrobiologyto badanie pochodzenia, ewolucji, rozmieszczenia i przyszłości życia we wszechświecie. Zajmuje się wykrywaniem i wykrywaniemExtrasolar Planets.
Astrobiology odnosi się do następujących punktów -
Jak zaczyna się i ewoluuje życie? (biologia + geologia + chemia + nauki o atmosferze)
Czy istnieją światy poza Ziemią, które sprzyjają życiu? (astronomia)
Jaka będzie przyszłość życia na ziemi?
Astronomy odnosi się do następujących punktów -
Jak wykryć układ planetarny wokół innych gwiazd?
Jedną z metod jest bezpośrednie obrazowanie, ale jest to bardzo trudne zadanie, ponieważ planety są wyjątkowo słabymi źródłami światła w porównaniu z gwiazdami, a to, co pochodzi z nich, ma tendencję do gubienia się w blasku ich gwiazdy macierzystej.
Kontrast jest lepszy, gdy planeta znajduje się bliżej swojej gwiazdy macierzystej i jest gorąca, dzięki czemu emituje intensywne promieniowanie podczerwone. Możemy robić zdjęcia w podczerwieni.
Techniki pozasłonecznego wykrywania planet
Najskuteczniejsze techniki wykrywania planet pozasłonecznych są następujące. Każdy z nich został również szczegółowo wyjaśniony w kolejnych rozdziałach.
Metoda prędkości radialnej
Nazywa się ją również metodą Dopplera. W tym -
Układ planet gwiezdnych obraca się wokół ich centrum bariery, gwiazda się chwieje.
Kołysanie można wykryć za pomocą
Okresowe zmiany koloru czerwonego / niebieskiego. Astrometria - bardzo precyzyjny pomiar obiektów na niebie.
Metoda tranzytu
Aby ustalić rozmiar, zastosowano metodę tranzytu (teleskop kosmiczny Keplera). Spadek jasności gwiazdy na planetę jest zwykle bardzo mniejszy, w przeciwieństwie do układu podwójnego.
Obrazowanie bezpośrednie
Obrazowanie planety za pomocą teleskopu.
Przyjrzyjmy się studium przypadku wykonanemu przy użyciu metody prędkości radialnej.
Studium przypadku
To studium przypadku dotyczy orbity kołowej i płaszczyzny orbity prostopadłej do płaszczyzny nieba. Czas potrzebny obojgu dookoła centrum barowego będzie taki sam. Będzie równa różnicy czasu między dwoma przesunięciem ku czerwieni lub przesunięciem w kierunku niebieskim.
Rozważ następujący obraz.
W A i C - mierzona jest pełna prędkość. W C prędkość wynosi zero.
Vrmax = V * to prawdziwa prędkość gwiazdy.
P jest okresem gwiazdy i planety.
θ to faza orbity.
Masa gwiazdy - M * , promień orbity a * , masa planetymp.
Z równania środka masy,
$$ m_p a_p = M_ \ ast a_ \ ast $$
Z równania prędkości
$$ V_ \ ast = \ frac {2 \ pi a_ \ ast} {P} $$
$$ \ Rightarrow a_ \ ast = \ frac {PV_ \ ast} {2 \ pi} $$
Z Kepler’s Law,
$$ P ^ 2 = \ frac {4 \ pi ^ 2a_p ^ 3} {GM_ \ ast} $$
$$ \ Rightarrow a_p = \ left (\ frac {P ^ 2GM_ \ ast} {4 \ pi ^ 2} \ right) ^ {1/3} $$
Z powyższych równań otrzymujemy -
$$ \ Rightarrow m_p = \ left (\ frac {P} {2 \ pi G} \ right) ^ {1/3} M_ \ ast ^ {2/3} V_ \ ast $$
Otrzymujemy: $ m_p, a_p $ i $ a_ \ ast $.
Powyższe równanie dotyczy większości masywnych planet w pobliżu gwiazdy.
Punkty do zapamiętania
Astrobiologia to nauka o pochodzeniu, ewolucji, dystrybucji i przyszłości życia we wszechświecie.
Techniki wykrywania planet pozasłonecznych to: metoda prędkości radialnej, metoda tranzytu, obrazowanie bezpośrednie itp.
Wobbling można wykryć za pomocą okresowych przesunięć czerwonego / niebieskiego i astrometrii.
Metoda prędkości radialnych jest ukierunkowana na wykrywanie masywnych planet w pobliżu gwiazdy.