TRAPPIST 1 und Planetenstatistik?

Soweit ich weiß, wurde das System TRAPPIST 1 mithilfe der Transiting-Methode entdeckt, bei der 20 ultrakühle kleine Sterne betrachtet wurden. Ich bin mir nicht sicher, wie viele seit dieser Studie beobachtet wurden.

Ich frage mich, was würden wir erwarten, wenn alle 20 Planeten hätten? Ich bin mir nicht sicher, wie viele Planetensysteme wir in dieser und zukünftigen ähnlichen Studien erwarten würden. Was ist mit Radialgeschwindigkeitsmessungen?

Hatten wir gerade Glück mit TRAPPIST 1?

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Die Wahrscheinlichkeit, einen Planetentransit zu beobachten, ist ungefähr ( R p + R s ) / a , wo R p und R s sind der Planeten- bzw. Sternradius und a ist die große Halbachse der Umlaufbahn des Planeten. Dies setzt voraus, dass Planetenbahnen kreisförmig und zufällig in Bezug auf unsere Sichtlinie zum Stern ausgerichtet sind (wofür es wenig oder keine Gegenbeweise gibt).

Im Fall von Trappist-1 hat es einen geschätzten Radius von R p = 0,11 R haben die planetaren Begleiter Radien und große Halbachsen von (1,09, 0,011), (1,06, 0,015), (0,77, 0,021), (0,92, 0,028), (1,05, 0,037 ), (1,13, 0,045), (0,75, 0,059).

Unter Verwendung der obigen Annäherung sind die Durchgangswahrscheinlichkeiten 0,051, 0,037, 0,026, 0,020, 0,015, 0,012 bzw. 0,009.

Nun können diese Wahrscheinlichkeiten nicht als unabhängig voneinander behandelt werden, da es sehr wahrscheinlich ist (obwohl dies noch Gegenstand der Forschung ist), dass Planeten von Natur aus dazu neigen, dieselbe Umlaufbahnebene zu bewohnen (die Neigungen der Trappist-1-Planetenbahn liegen innerhalb von 0,2 Grad). voneinander - flacher als das Sonnensystem). Daher ist es viel wahrscheinlicher, dass Sie in einem System mit einem Transitplaneten zweite und nachfolgende Transite sehen als in einem zufällig ausgewählten Stern. Auf der anderen Seite erhöht ein System mit vielen Planeten, die sich nicht ganz auf derselben Umlaufbahnebene befinden, die Wahrscheinlichkeit, dass einer von ihnen den Transit sieht.

In jedem Fall können Sie aus den obigen Wahrscheinlichkeiten ersehen, dass es keineswegs unerwartet ist, ein und nur ein Transitsystem dieses Typs von 20 Zielen zu sehen, selbst wenn alle ähnliche Planetensysteme hatten.

Radialgeschwindigkeitsstudien solcher Systeme sind schwierig, werden aber derzeit versucht. Trappist-1 hat eine scheinbare J-Magnitude von 11,4, was für aktuelle Teleskope und Instrumente eine große Herausforderung darstellt, um hochauflösende Spektroskopie zu erhalten.