Die Nachricht von der Entdeckung eines potenziell bewohnbaren Planeten um den Stern 40 Eridani A (etwa 16 Lichtjahre entfernt) ist aus Gründen interessant, darunter ein Brief aus dem Jahr 1991, der unten in Sky & Telescopes jüngstem Artikel Super-Earth Discovered in (Fictional) Vulcan System beschrieben wird. ein Teil davon ist unten dargestellt.
Frage: Gibt es eine Möglichkeit, eine niedrige Massengrenze für die Dharma-Umfrage für diesen bestimmten Stern abzuschätzen? Könnte es dort auch einen Planeten mit 1 oder 2 Erdmassen innerhalb einer bewohnbaren Zone geben, der noch unentdeckt ist? Oder schließen Daten dort diese Möglichkeit aus?
Das Papier über die jüngste Entdeckung: https://arxiv.org/abs/1807.07098
Vor fast drei Jahrzehnten schrieb Gene Roddenberry (Produzent des Star-Trek-Universums) zusammen mit den Astronomen Sallie Baliunas, Robert Donahue und George Nassiopoulos vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics einen Brief an Sky & Telescope . In ihrem Leserbrief argumentierten sie, dass 40 Eridani A – ein orangefarbener Stern in 16 Lichtjahren Entfernung – das ideale Zuhause für Vulcan, den Heimatplaneten des Wissenschaftsoffiziers Mr. Spock, abgeben würde.
Jetzt bringt eine neue Entdeckung etwas mehr Wissenschaft in diese Science-Fiction-Behauptung.
Ein Brief aus längst vergangener Zeit
In der Ausgabe vom Juli 1991 plädierten die drei Astronomen und ein Filmemacher dafür, welcher Stern als Vulkans Heimat angesehen werden sollte:
Der Stern, um den Vulcan kreist, wurde weder in der Originalserie noch in einem der darauf basierenden Spielfilme identifiziert und wurde daher nie offiziell festgelegt. In der verwandten Literatur wurden jedoch zwei Kandidaten vorgeschlagen.
Zwei Star Trek-Bücher nannten den Stern 40 Eridani A als Vulkans Sonne, während eine andere Veröffentlichung stattdessen Epsilon Eridani nannte. Roddenberry und die Astronomen argumentierten jedoch für 40 Eridani A:
Wir bevorzugen die Identifizierung von 40 Eridani als Vulkans Sonne aufgrund dessen, was wir über beide Sterne am Mount Wilson erfahren haben. . . . Die Beobachtungen des HK [Projekts] deuten darauf hin, dass 40 Eridani 4 Milliarden Jahre alt ist, etwa so alt wie die Sonne. Im Gegensatz dazu ist Epsilon Eridani kaum 1 Milliarde Jahre alt.
Basierend auf der Geschichte des Lebens auf der Erde hätte das Leben auf jedem Planeten um Epsilon Eridani keine Zeit gehabt, sich über die Ebene von Bakterien hinaus zu entwickeln. Andererseits könnte sich im Laufe der Äonen auf einem Planeten, der 40 Eridani umkreist, eine intelligente Zivilisation entwickelt haben. Letzteres ist also die wahrscheinlichere vulkanische Sonne. . . . Vermutlich umkreist Vulcan den Primärstern, einen orangefarbenen Hauptreihenzwerg der Spektralklasse K1. . . . Zwei Begleitsterne – ein Weißer Zwerg der 9. Größe und ein Roter Zwerg der 11. Größe – umkreisen sich etwa 400 Astronomische Einheiten vom Primärstern entfernt. Sie würden hell am vulkanischen Himmel leuchten.
Im Allgemeinen ist es normalerweise ziemlich kompliziert, den niedrigen Massengrenzwert einer bestimmten RV-Durchmusterung zu finden, da es viele Selektionseffekte auf viele verschiedene Variablen gibt (wie Planetenperiode, Planetenexzentrizität, Typ des Wirtssterns, Signal-Rausch-Verhältnis, Sternaktivität). Level usw.), die bestimmen, ob Sie ein Planetensignal wiederherstellen können. Im Falle dieses Papiers würde dies besonders zutreffen, da sie Datensätze von mehreren Instrumenten kombinieren, jedes mit unterschiedlichen Abdeckungs-, Empfindlichkeits- und systematischen Rauscheigenschaften. Die Art und Weise, wie dies normalerweise gehandhabt wird, ist eine "Bootstrap"-Technik, bei der Sie Planetensignale mit bekannten Parametern einspeisen und sehen, was Ihr Erkennungscode findet, und den Wiederherstellungsprozentsatz als Funktion der verschiedenen Parameter untersuchen.
Unter Verwendung des Online -Rechners für bewohnbare Zonen für Teff = 5072 K, Stellare Leuchtkraft = 0,47 * L_Sun (Leuchtkraft der Sonne), passend zum Wirtsstern, ergibt 0,678 AE als innere Kante einer konservativen bewohnbaren Zone. Wenn wir dies verwenden, die Masse des Sterns aus dem Papier (0,78 M_Sonne) und die 1 M_Erdmasse, die Sie finden möchten, dann ergibt sich unter Verwendung der Formeln auf der Exoplanet Archive-Website ein Zeitraum von 230,9 Tagen. Setzt man dies in eine Gleichung für die Halbamplitude der Radialgeschwindigkeit ein (ebenfalls im Exoplaneten-Archiv), ergibt sich eine Amplitude von etwa 12 cm/s. Dies setzt eine Umlaufbahn mit Kante voraus, also ist die sin iTerm aus der Neigung ist 1; Angesichts des Fehlens von erkannten Durchgängen im Papier ist die Neigung wahrscheinlich geringer als 90 Grad, was die RV-Amplitude weiter verringern würde.
Diese RV-Amplitude ist viel zu klein, um mit aktuellen Instrumenten erfasst zu werden. Das beste Instrument, das wir derzeit haben, ist HARPS am 3,6-m-Teleskop der ESO, dessen Daten in der Veröffentlichung enthalten sind. Wenn ich ihre Modellierung richtig verstehe, erhalten sie in ihrer Analyse Fehlerbalken von 181 cm/s auf den HARPS-Daten für diesen Stern, das 15-fache des erwarteten Signals. Beachten Sie auch, dass das berechnete RV-Signal eher der beste Fall ist (es sei denn, es ist massiver); Das Verringern der Neigung von der Kante aus (wahrscheinlich) und das Bewegen des Planeten weiter nach außen in die bewohnbare Zone von der inneren Kante, die ich berechnet habe (ebenfalls wahrscheinlich), wird die RV-Amplitude weiter verringern. Selbst für zukünftige Instrumente wie das ESPRESSO von ESO, das mit dem 8,4- m-VLT arbeiten und eine Genauigkeit von 10 cm/s erreichen wird, wäre dies eine herausfordernde Messung.
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