ดาวเคราะห์อยู่ในตำแหน่งที่สามารถมองเห็นจากโลกได้ร้อยละเท่าไร (และสามารถผ่านได้)

หมายเลขดาว 12644769 จากแคตตาล็อกอินพุตของ Kepler ถูกระบุว่าเป็น eclipsing ไบนารี่ที่มีระยะเวลา 41 วันจากการตรวจจับสุริยุปราคาร่วม (9) สุริยุปราคาเกิดขึ้นเนื่องจากระนาบวงโคจรของดาวเป็นเชิงเกือบ edge- ในฐานะมองจากโลก ในระหว่างการสุริยุปราคาดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าแสดงว่า“ A” ถูกบดบังโดยดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า“ B” และระบบไหลลดลงประมาณ 13%

จากhttp://www.sciencemag.org/content/333/6049/1602

นี่คือสิ่งที่: จากการกำหนดค่า edge-on ที่เป็นไปได้ทั้งหมดมีการกำหนดค่าเพิ่มเติมที่ดาวเคราะห์ไม่สามารถอยู่ในตำแหน่งที่จะเป็น edge-on ได้มากกว่าการกำหนดค่าที่ดาวเคราะห์อาจอยู่ในตำแหน่งที่จะเป็นขอบ . (ฉันเดาว่ามันจะเกิดขึ้นน้อยกว่าหนึ่งในหลายร้อยกรณี)

แล้วทำไมเราถึงสามารถสังเกตการผ่านหน้าได้มากมาย

เพราะมีดาวเคราะห์จำนวนมากออกมี!

มีเพียงหน้าเว็บทั้งหมดที่อุทิศให้กับการคำนวณคำตอบนั้น

สามารถตรวจพบการผ่านหน้าได้หากวงโคจรของดาวเคราะห์อยู่ใกล้กับแนวสายตา (LOS) ระหว่างผู้สังเกตการณ์และดาวฤกษ์ สิ่งนี้ต้องการให้ขั้วโคจรของดาวเคราะห์อยู่ในมุมของ (ส่วนที่ 1 ของรูปด้านล่าง) วัดจากจุดศูนย์กลางของดาวฤกษ์และตั้งฉากกับ LOS โดยที่เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางดาวฤกษ์ (= 0.0093 AU สำหรับดวงอาทิตย์) และคือรัศมีการโคจรของดาวเคราะห์$d_*/a$$d_{*}$$a$

เรื่องนี้เป็นไปได้สำหรับทั้งมุมเกี่ยวกับ LOS กล่าวคือทั้งหมด steradians ของตำแหน่งขั้วโลกบนทรงกลมฟ้า (ส่วนที่ 2 ของรูป)$2\pi$$4\pi d_*/2a$

ดังนั้นความน่าจะเป็นทางเรขาคณิตสำหรับการเห็นการเคลื่อนที่ของวงโคจรดาวเคราะห์สุ่มใด ๆ ก็คือ (ตอนที่ 3 ของรูป) ( Borucki และ Summers, 1984 , Koch และ Borucki, 1996 )$d_*/2a$

สำหรับโลกและดาวศุกร์นี่คือ 0.47% และ 0.65% ตามลำดับ (ดูตารางด้านบน) เนื่องจากการแทะเล็มไม่ได้ตรวจพบได้ง่ายผู้ที่มีระยะเวลาน้อยกว่าครึ่งของระบบขนส่งกลางจะถูกเพิกเฉย เนื่องจากคอร์ดเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งหนึ่งอยู่ที่ระยะ 0.866 ของรัศมีจากจุดศูนย์กลางของวงกลมการผ่านหน้าตัดที่ใช้งานได้คิดเป็น 86.6% ของทั้งหมด หากระบบดาวเคราะห์อื่น ๆ มีความคล้ายคลึงกับระบบสุริยะของเราซึ่งมันก็มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกสองดวงที่อยู่ในวงโคจรชั้นในและเนื่องจากวงโคจรไม่ได้อยู่ในระนาบเดียวกับภายในความน่าจะเป็นสามารถเพิ่มได้ ดังนั้นประมาณของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่มีดาวเคราะห์น่าจะแสดงการเปลี่ยนผ่านขนาดโลก$2d_*/D$$0.011 \times 0.866$ $= 1\%$

มันช่างน่าทึ่งมาก! เคปเลอร์อยู่ที่นั่นครู่หนึ่งและมีรายการดาวเคราะห์เกือบ 2,000 ดวงที่สามารถมองเห็นดาวได้ประมาณ 150,000 ดวงในเวลาเพียงไม่กี่ปี! ดังนั้นถ้ามีเพียง 1% การขนส่งทางสถิติที่จะหมายความว่าเพียงการสุ่ม 1500 ระบบจะมีทิศทางที่ถูกต้อง ( ได้รับผลถึงวันที่ทำให้ความรู้สึก ) และเนื่องจากมีประมาณ 7500 ดาวที่ถูกตัดออกจากการพิจารณาเนื่องจากเป็นตัวแปรประเภทหนึ่งหรือประเภทอื่น ... ฉันคิดว่ามันค่อนข้างปลอดภัยที่จะพูดว่าดาวฤกษ์ทุกดวงที่อยู่นอกนั้นมีรูปร่างดาวเคราะห์น้อยรอบตัว

คำตอบมาจากจำนวนดาวที่ตรวจสอบโดยแต่ละวิธี เคปเลอร์ในส่วนแรกของภารกิจสำรวจดาว 150,000 ดวง หลังจากภารกิจขยายมันมีการตรวจสอบ 503,506 https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_space_telescope เคปเลอร์จ้องไปที่ท้องฟ้าหนึ่งดวงในเวลาเดียวกันเพื่อวัดความสว่างของดวงดาวนับหมื่นนับพันดวงในเวลาเดียวกัน ภารกิจดาวเทียม TESS ใหม่จะตรวจสอบดาวประมาณ 200,000 ดวง

วิธีการความเร็วเรเดียลนั้นจะต้องทำการตรวจวัดซ้ำของดาวฤกษ์แต่ละดวงจากนั้นจึงย้ายไปยังตำแหน่งถัดไป สำหรับดาวสว่างการได้รับแสงอาจใช้เวลา 2 นาทีในขณะที่แสงดาวจางลง 10 นาทีหรือมากกว่านั้น ... เครื่องมือ HARPS ใช้คืนส่วนใหญ่บนกล้องโทรทรรศน์ชั้น 4 เมตร พิณแคตตาล็อกเบื้องต้นของผู้สมัครเป็น 376 https://phys.org/news/2011-09-exoplanets-harps.htmlstars สิ่งนี้ได้รับการขยายและเปลี่ยนแปลงตลอดหลายปีที่ผ่านมา ยังมีการค้นหาความเร็วหลักอื่น ๆ อีกมากมาย รายการของพวกเขาทับซ้อนกันดังนั้นทั้งหมดที่พวกเขากาลังตรวจสอบ 5,000 ดาวประเมินโดยส่วนตัว)

เทคนิคทั้งสองนี้มีความสามารถในการเปรียบเทียบที่ค่อนข้างใกล้เคียงกันเนื่องจากมีความไวต่อการปิดดาวเคราะห์มากที่สุด ดังนั้นความแตกต่างของจำนวนพืชที่พบคือเนื่องจากการสำรวจการผ่านตรวจสอบดาวมากกว่าเพียงพอที่จะเอาชนะความน่าจะเป็นที่ต่ำในการตรวจจับดาวเคราะห์ที่เปลี่ยนผ่านเป็นดาวฤกษ์แม่

เทคนิคอื่นในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบช่วยให้การค้นหาดาวเคราะห์ประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น microlensing มีแนวโน้มที่จะพบดาวเคราะห์มวลสูงเกี่ยวกับระยะทางของดาวพฤหัสจากดาวฤกษ์ของมัน จากดาวฤกษ์หลายล้านดวงที่ตรวจสอบไมโครลิตรประมาณ 3,000 (ตอนนี้น้อยกว่าในการค้นหาก่อน) แสดง microlensing ในหนึ่งปีซึ่งมีเพียง 10 ดวงที่มีลายเซ็นของดาวเคราะห์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้เวลาประมาณหนึ่งปีหรือมากกว่านั้นในการสร้างแบบจำลองแต่ละเหตุการณ์ ... ดังนั้นจึงพบดาวเคราะห์น้อยมาก

• จำนวนวิธีของดาวที่ตรวจสอบจำนวนของดาวเคราะห์ที่พบ
• การผ่าน 500,000 + 3126
• ความเร็วเรเดียล 5,000 778
• ค่าประมาณไมโครลิตร 100 ของ 84
• ถ่ายภาพโดยตรง 100 เดา 47
• ดาราศาสตร์ 10 เดา 1

ดูhttps://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/ การประมาณจำนวนดาวเป็นค่าประมาณของฉัน