Warum sind die meisten entdeckten Exoplaneten schwerer als die Erde?

Bei Betrachtung aller entdeckten Exoplaneten (4393 Exoplaneten) stellte ich fest, dass nur 17 von ihnen (weniger als ein Prozent!) eine Masse haben, die kleiner oder gleich der Masse der Erde ist. Warum so?

  • Liegt es daran, dass es sehr schwierig ist, einen Exoplaneten mit geringer Masse zu entdecken?
  • Liegt es an der Massenverteilung, dass Planeten mit Erdmasse sehr selten sind?
  • Liegt es an einigen anderen körperlichen Einschränkungen?

Laut Wikipedia :

Die Mindestmasse/-größe, die erforderlich ist, damit ein extrasolares Objekt als Planet betrachtet werden kann, sollte die gleiche sein wie die in unserem Sonnensystem.

Aus einem anderen Artikel :

Ein Zwergplanet ist per Definition nicht massiv genug, um seine Nachbarregion durch Gravitation von Planetesimalen befreit zu haben: Es ist nicht genau bekannt, wie groß ein Planet sein muss, bevor er seine Nachbarschaft effektiv beseitigen kann, aber ein Zehntel der Erdmasse ist sicherlich ausreichend .

Wo sind also all diese Planeten, die leichter als die Erde sind? Ich persönlich vermute, dass es sehr schwierig ist, diese (relativ) massearmen Planeten zu entdecken. Wenn ja, gibt es irgendwelche theoretischen Einschränkungen, die die Bildung von Planeten mit geringer Masse verhindern?

Anmerkung 1: Die meisten Planeten (ca. 70%) aus dem genannten Katalog haben keine Masse (dh es gibt keine Schätzung für die Masse eines Planeten). Die meisten anderen haben Sünde ⁡ ich Massenschätzungen. Das könnte einer der Gründe sein.

Ich persönlich vermute, dass es sehr schwierig ist, diese (relativ) massearmen Planeten zu entdecken. Welche (nicht persönlichen) Gründe haben Sie, dies zu vermuten? Erläutern Sie dies bitte in Ihrem Beitrag.
@N.Steinle - es ist nur ein Gefühl, ich habe keine Begründung dafür. Deswegen frage ich :)
Sie vermuten also, dass es schwierig ist, sie zu erkennen, WEIL so wenige von ihnen erkannt werden? Nur um das klarzustellen :D
Da ich mit meinem Handy nicht so gut auf die Liste zugreifen kann: Wie viele der Exoplaneten kommen mit einer Massenschätzung?
@B--rian Ungefähr 1325 (von 4393), IIRC.
Die Antwort ist ganz einfach: Es ist einfacher, größere Planeten zu finden .
Beachten Sie auch, dass die Entdeckung von Exoplaneten sehr zugunsten von Planeten in der Nähe ihrer Sonne voreingenommen ist. Auf keinen Fall hätten wir zum Beispiel Jupiter um einen anderen Stern herum entdecken können, da mindestens 25 Jahre an Daten benötigt würden, um die Periodizität der Transite oder Bewegungen des Sterns festzustellen.

Antworten (1)

Es gibt eine Reihe von Methoden zur Erkennung von Exoplaneten, aber alle bevorzugen die Erkennung größerer Planeten gegenüber kleineren, wenn auch für leicht unterschiedliche Definitionen von groß:

  1. Radialgeschwindigkeitsmessung – diese erfasst die kleine Bewegung des Sterns auf uns zu und von uns weg, wenn der Planet und der Stern ihren gemeinsamen Schwerpunkt umkreisen. Diese Bewegung ist am schnellsten, wenn der Planet massereich ist (das Baryzentrum also weiter vom Zentrum des Sterns entfernt ist) und sich nahe am Stern befindet (also die Umlaufgeschwindigkeit am höchsten ist). Ich brauche auch, dass die Umlaufbahn des Planeten nicht "face-on" zur Erde ist. Diese Methode erzeugt Messungen für die M A S S × Sünde ⁡ ( ich ) da ein massereicherer Planet in einer weniger geneigten Umlaufbahn die gleiche Bewegung erzeugt wie ein weniger massereicher Planet in einer stärker geneigten Umlaufbahn

  2. Querverschiebung – dies erkennt die kleine Bewegung des Sterns von einer Seite zur anderen (vor dem Hintergrund entfernter Sterne), wenn der Planet und der Stern ihr gemeinsames Baryzentrum umkreisen. Die Verschiebung ist am größten, wenn der Planet massiv und weit vom Stern entfernt ist (obwohl entfernte Planeten über einen langen Zeitraum beobachtet werden müssen). Es funktioniert am besten bei Sternen in unserer Nähe.

  3. Transit – dies erkennt die winzige Verringerung der Helligkeit des Sterns, wenn sich der Planet zwischen uns bewegt. Es ist wahrscheinlicher, große Planeten zu erkennen und eher zu bemerken, wenn die Umlaufzeit des Planeten ziemlich klein ist.

Vielleicht könnten Sie die Selektionseffekte bei der Beobachtung von Exoplaneten über den Transit kommentieren (durch die die überwiegende Mehrheit der Exoplaneten entdeckt wird), z. B. wie die Transitmethode im Allgemeinen Planeten mit größeren Radien auswählt, die tendenziell eine größere Masse als die Erde haben. Natürlich gibt es dazu Ausreißer, wie die kleinsten jemals entdeckten Exoplaneten, aber auch diese haben tendenziell entsprechend kleine Wirtssterne.
(2) sagt einen massiven Planeten weit weg von dem Stern, der mir rückwärts erscheint. Sollte es nicht in der Nähe des Sterns sein? Gravitationskräfte sind natürlich umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung. Für eine gegebene Masse des Exoplaneten würde also eine engere, schnellere Umlaufbahn sowohl die Verschiebung des Sterns als auch die Frequenz der Verschiebung erhöhen. Ein größeres Signal mit höherer Frequenz sollte leichter zu erkennen sein.
@DaddyKropotkin Ich habe gesagt, dass der Transit eher große Planeten erkennt. Fühlen Sie sich frei, dies zu bearbeiten und zu vertiefen.
@Technophile Die Größe der Verschiebung nimmt mit der Entfernung zu, obwohl Frequenz und Geschwindigkeit abnehmen (weshalb es lange dauern kann, bis man die Wirkung eines großen, aber entfernten Planeten bemerkt. Wenn das Massenverhältnis von Stern und Planet ist M und die Trennung ist R Der Stern bewegt sich mit dem Radius R / ( 1 + M ) .
Warum sind die meisten entdeckten Exoplaneten schwerer als die Erde?
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