Können wir die Umlaufbahn von Exoplaneten berechnen?

Ich bin kein Astronom, aber die Frage kam auf und mich interessiert, ob wir in der Lage sind (oder wie genau wir in der Lage sind), die Bahnparameter eines Exoplaneten zu berechnen. Da die Transitmethode einige Eigenschaften ihrer Umlaufbahn liefern muss, müssen wir einige davon kennen. Ich habe hier auch einige Informationen zur Messung der Umlaufbahnebene gefunden ( Können wir die Umlaufbahnebenen von außerirdischen Planetenkörpern kennen? ).

Aber haben wir ein klares Bild von seiner Umlaufbahn? Wie wir von den Planeten in unserem System haben?

Könnten wir zum Beispiel sagen, ob der Planet in diesem System geboren wurde oder irgendwann von ihm eingefangen wurde (und ihm eine andere Umlaufbahn gegeben hat, nehme ich an)?

Antworten (2)

Die Eigenschaften der Umlaufbahn eines Exoplaneten lassen sich sehr genau bestimmen, indem man die Reflexbewegung (das „Doppler-Wobbeln“) seines Muttersterns misst. Diese Messungen ergeben die Umlaufzeit und die Exzentrizität der Umlaufbahn. Wenn wir die Masse des Muttersterns abschätzen können, ist die große Halbachse der Umlaufbahn durch Keplers 3. Gesetz bekannt. Auch Umlaufzeiten und damit große Halbachsen lassen sich aus Transitdaten sehr genau messen und auch Exzentrizitäten abschätzen, sofern man eine gute Vorstellung von Masse und Größe des Muttersterns hat (z. B. van Eylen & Albrecht 2015 ) .

Zusätzliche Details können aus vorbeiziehenden Exoplaneten entnommen werden, wie z. B. die Neigung der Umlaufbahn zur Sichtlinie und jeder Unterschied zwischen der Umlaufbahnachse und der Drehachse des Sterns, den er umkreist. Diese Messungen nutzen den sogenannten "Rossiter-McLaughlin-Effekt", wie in einer Antwort auf die von Ihnen verlinkte Frage erläutert.

Die Antwort auf Ihre umfassendere Frage lautet ja, natürlich betrachten die Leute die Verteilung der Orbitalparameter: das Verhalten von Exzentrizitäten gegenüber der Planetenmasse und der großen Halbachse; das Vorherrschen von Planeten bestimmter Masse in bestimmten Entfernungen um verschiedene Arten von Sternen; die Häufigkeit des Auftretens mehrerer Planeten und Umlaufbahnresonanzen, die Fehlausrichtung zwischen der Drehung eines Sterns und den Umlaufbahnen seiner Planeten und so weiter, um zu versuchen und zu verstehen, wie sich Planetensysteme bilden und entwickeln.

Einige Ressourcen:

Die Datenbank der HEASARC-Exoplaneten-Orbitalparameter

Exoplaneten.org

Wenn Sie haben:

  • Entfernung zum Wirtsstern - d;

  • Leuchtkraft des Wirtssterns - I;

  • Umlaufzeit p, gemessen mit der Transit-Methode.

Sie können bestimmen:

  • Sternmasse (M) von d und I

  • Von p und M des Wirtssterns aus können Sie dann die große Halbachse (a) der Umlaufbahn des Exoplaneten nach dem dritten Kepler-Gesetz messen:

P 2 = A 3 / M