Wie häufig sind Exoplaneten in fernen Umlaufbahnen?

Es sind viele Planeten bekannt, deren Umlaufbahnen länger sind als die längsten Umlaufzeiten von Exoplaneten, die von Kepler gefunden wurden. Diese Planeten wurden unter Verwendung der "Doppler-Wobble"- oder Radialgeschwindigkeitstechnik entdeckt. Die Grafik unten (einige Monate veraltet) zeigt viele Planeten, die mit ähnlichen Perioden wie Mars und Jupiter umkreisen. Die roten Punkte entdeckten wir durch Transite (einschließlich Kepler-Planeten), während die grünen durch die Doppler-Technik entdeckt wurden.

Die Empfindlichkeit aktueller Beobachtungs-Doppler-Techniken (dargestellt durch die blaue Linie) bedeutet, dass wir, solange wir ausreichend lange beobachten (Jahrzehnte, um eine Oszillation in der Radialgeschwindigkeit zu sehen), in der Lage sein werden, Jupiter-ähnliche Beobachtungen zu machen (oder sogar etwas masseärmere) Planeten auf viel längere Zeiträume aus.

Die Häufigkeit von Planeten in breiteren Umlaufbahnen wird auch durch Untersuchungen zur Gravitationsmikrolinsenbildung gut untersucht.

Einzelne Transitereignisse können nicht sicher als von Planeten verursacht identifiziert werden. Ich denke, es gibt eine Reihe anderer möglicher Ursachen, sowohl astronomische als auch instrumentelle, die ebenfalls schuld sein könnten. Trotzdem bin ich sicher, dass irgendjemand diese irgendwann statistisch analysieren wird, um Rückschlüsse zu ziehen, aber im Moment stammen die sichersten Daten aus der Radialgeschwindigkeitstechnik. Diese zeigen, dass das Sonnensystem überhaupt nicht unbedingt ungewöhnlich ist – es gibt viele Sterne, die jupitergroße Objekte in jupitergroßen Umlaufbahnen haben.

Nach der Übersicht von Howard et al. (2013) haben aus Radialgeschwindigkeitsuntersuchungen etwa 10 Prozent der G/K-Sterne einen Planeten mit einer Masse von 0,3 bis 10 Jupitermassen in einer Umlaufbahn zwischen 0,03 und 3 AE vom Mutterstern entfernt, und etwa 7 Prozent haben einen Planeten von Jupitergröße, der dazwischen umkreist 3 und 20 au. Diese letztgenannte Zahl weist derzeit wahrscheinlich eine erhebliche Fehlergrenze auf, stimmt jedoch mit den Informationen aus Mikrolinsen-Umfragen überein (z . B. Gould et al. 2010). Dieses letztere Papier hat eine interessante Statistik in der Zusammenfassung. Sie sagen, wenn alle Sterne ein Sonnensystem wie unseres hätten, hätten sie 18,2 „Ereignisse“ entdeckt – 11,4 aufgrund von Jupiter, 6,4 aufgrund von Saturn und 0,5 Uranus/Neptun; sie hätten auch 6 "Zwei-Planeten"-Ereignisse entdeckt. Tatsächlich entdeckten sie 6 Ereignisse, von denen eines ein Zwei-Planeten-Ereignis war, und schließen daraus, dass eine grobe Zahl für die Häufigkeit des „Auftretens im Sonnensystem“ 1/6 ist.

Ich kenne zwei Gruppen, die daran arbeiten, die Anzahl von Jupitern mit langer Periode in Kepler-Daten zu zählen (basierend auf dem Finden von nur einem Transit), aber ich habe noch keine Ergebnisse gesehen. Radialgeschwindigkeiten sind aufgrund der viel längeren Zeitbasis der Beobachtungen der beste Weg, um Ihre Frage zu beantworten.