Astronomia

Distanza di un pianeta dalla stella?

Distanza di un pianeta dalla stella?

DOMANDA: Supponiamo di scoprire un pianeta in orbita attorno a una stella vicina. La distanza dalla stella è di 3 pz. Osserviamo che il raggio angolare dell'orbita del pianeta è di 0,1 arc sec. Quante AU dalla stella è il pianeta?

** PREOCCUPAZIONE: non sono sicuro di cosa significhi "La distanza dalla stella è di 3 pezzi". La distanza della terra dalla stella? o la distanza del sole dalla stella? o ancora meglio, la distanza del pianeta dalla stella??!!

Qualsiasi spiegazione della domanda sarebbe molto apprezzata!

Il mio approccio iniziale era una posizione fissa (diciamo la distanza del sole/terra) alla stella è 3pc, quindi avrò 0,1 arc sec = 3pc/distanza e risolverò la distanza come risposta. (Penso che questa sia una domanda molto semplice per l'astrofisica, ma ho bisogno di ottenere le basi giuste)


Usa questo (http://www.ast.cam.ac.uk/~mjp/calc_parallax.html) ma sostituisci l'esopianeta con la Terra, non è necessario coinvolgere il Sole nei tuoi calcoli, supponi solo che la stella sia 3pc (parsec) dalla Terra.

Dalla Figura 2, la distanza tra il Sole e la stella è: d = r / tan P Se P è 1 secondo d'arco: d = 150 000 000 / tan 1" = 30 milioni milioni di km Questa distanza è chiamata un parsec ed è un'unità di base per misurare le distanze astronomiche Distanza in parsec = 1 / P in secondi d'arco


Penso che questo stia suggerendo che la stella è a 3 pc da noi (l'osservatore), e devi trovare la distanza del pianeta dalla sua stella.

Se il 3 pc fosse la distanza del pianeta dalla stella, allora la domanda è solo chiederti di convertire i parsec in AU, il che è molto semplice e renderebbe inutili le informazioni sul raggio angolare.

Quindi queste sono le informazioni che hai:

  • Distanza dall'osservatore alla stella: 3pc
  • Raggio dell'orbita osservato: 0,1 secondi d'arco

Vuoi usarlo per trovare la distanza dal pianeta alla stella, usando la trigonometria e convertendo nelle unità corrette


3 parsec è la distanza da noi (Terra, Sole ecc.) alla stella.

A una distanza di 1 parsec, il movimento apparente di una stella rispetto allo sfondo, poiché la Terra orbita sulla sua orbita di 1 AU è di 1 secondo d'arco. Quindi, da 1 parsec di distanza, la terra si muoverebbe di 1 arcsec ogni 6 mesi. Avrebbe un raggio angolare apparente di 0,5 d'arco sec.

Ora questa stella è distante 3 parsec, quindi un'orbita con raggio 1au sembrerebbe avere un raggio angolare 3 volte più piccolo (qui sto approssimando, è valido perché l'angolo è piccolo) o 1/6 d'arco sec. Il pianeta in questione ha un'orbita più piccola, 6/10 della Terra, oppure 0.6 au

Le unità convenienti e tge gli angoli piccoli significano che possiamo evitare la trionometria nella soluzione.


Quando questa stella esploderà, i suoi pianeti si trasformeranno in enormi flipper

I pianeti un giorno verranno mandati a rimbalzare l'uno contro la gravità dell'altro.

Quattro esopianeti in un vicino sistema solare potrebbero ribaltarsi l'un l'altro e sbandare nello spazio quando la stella intorno a cui orbitano muore, prevedono gli astronomi.

Quei quattro pianeti fanno parte di HR 8799, un sistema distante 135 anni luce da Terra nella costellazione del Pegaso. Questi pianeti, ognuno dei quali pesa più di cinque volte la massa di Giove, orbitano attorno a una stella che ha dai 30 ai 40 milioni di anni.

In questo momento, i pianeti ravvicinati sono bloccati in un ritmo perfetto, con ogni pianeta che orbita al doppio della velocità del successivo più esterno &mdash in modo che per ogni orbita completata dal pianeta più lontano, il successivo più vicino ne completerà due, quello dopo quel quattro, mentre il più vicino alla stella ne completa otto.

Ma una volta che la loro stella diventa una gigante rossa e si gonfia a centinaia di volte la sua dimensione originale e le grosse sfere verranno scagliate fuori dalla presa gravitazionale della stella, secondo un nuovo studio che ha modellato le modifiche al sottile equilibrio del sistema forze gravitazionali.

"I pianeti si disperderanno gravitazionalmente l'uno dall'altro", l'autore principale Dmitri Veras, un fisico dell'Università di Warwick in Inghilterra, detto in una dichiarazione. "In un caso, il pianeta più interno potrebbe essere espulso dal sistema. Oppure, in un altro caso, potrebbe essere espulso il terzo pianeta. Oppure il secondo e il quarto pianeta potrebbero cambiare posizione. Qualsiasi combinazione è possibile solo con piccole modifiche".

Comprendere l'interazione gravitazionale tra due corpi è relativamente semplice una volta che si conoscono le masse, le velocità e le posizioni di partenza degli oggetti. Ma aggiungi un terzo corpo e la soluzione semplice si rompe immediatamente. Le interazioni diventano così complesse che, come il matematico francese Henry Poincaréé mostrato nel 1899, nessuna equazione può prevedere le posizioni di tutti e tre i corpi in tutti i punti nel futuro.

Aggiungi un quarto e poi un quinto, come nel sistema stellare HR8799, e le interazioni sono ancora più complesse. Per capire meglio come potrebbe svolgersi questo gioco di flipper planetario, il team ha creato un modello al computer che ha permesso loro di visualizzare i numerosi , modi molto diversi in cui i pianeti potrebbero disperdersi caoticamente dopo che i ricercatori hanno apportato solo lievi modifiche alle loro posizioni di partenza.

"Sono così grandi e così vicini l'uno all'altro, l'unica cosa che li tiene in questo ritmo perfetto in questo momento è la posizione delle loro orbite", ha detto Veras. "Tutte e quattro sono collegate in questa catena. Non appena la stella perde massa, le loro posizioni si discostano, quindi due di esse si disperdono l'una sull'altra, provocando una reazione a catena tra tutte e quattro."

Il modello del team, insieme a una stima del tempo rimanente che la stella trascorrerà nella sua fase attuale, prevede che è probabile che i pianeti rimarranno bloccati nel loro atto di equilibrio cosmico per i prossimi 3 miliardi di anni, indipendentemente da eventuali effetti dirompenti dai sorvoli delle stelle vicine. o forze di marea causate dal movimento delle galassie. Ma lo spettacolo deve finire prima o poi. Per questo sistema planetario, ciò accadrà quando la sua stella si gonfierà in una gigante rossa.

Le stelle sono alimentate dal processo di fusione nucleare &mdash si combinano idrogeno atomi da formare elio e rilasciare a sua volta un'enorme quantità di energia. Ma quando le stelle esauriscono l'idrogeno, la reazione di fusione esplode e l'improvviso calo di attività raffredda il plasma della stella, abbassando la pressione termica e facendo sì che la stella venga risucchiata dal suo stesso peso.

Questa improvvisa diminuzione delle dimensioni, a sua volta, riscalda il nucleo della stella, consentendole di fondere elementi più pesanti e facendola gonfiare verso l'esterno, espandendosi fino a diverse centinaia di volte la sua dimensione originale. Nel tempo, man mano che la stella esaurisce gli elementi più pesanti da fondere, perderà i suoi strati esterni, lasciando dietro di sé il suo nucleo bianco brillante e una nana bianca.

Questo palcoscenico da gigante rossa incanta i pianeti piroettanti di HR 8799, che saranno sparsi in tutte le direzioni, rimuovendo materiale dai dischi di detriti vicini e dai dischi di polvere e roccia che orbitano attorno alle stelle e si precipitano nell'atmosfera della stella. Questo tipo di detriti è di particolare interesse per gli astronomi, in quanto potrebbe offrire spunti sulla storia di molti altri sistemi di nane bianche.

"Questi pianeti si muovono intorno alla nana bianca in luoghi diversi e possono facilmente calciare qualsiasi detrito ancora presente nella nana bianca, inquinandola", ha detto Veras. "Il sistema planetario HR 8799 rappresenta un assaggio dei sistemi di nane bianche inquinate che vediamo oggi. È una dimostrazione del valore del calcolo dei destini dei sistemi planetari, piuttosto che guardare solo alla loro formazione".

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati il ​​14 maggio sulla rivista Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.


Un pianeta gigante a grande distanza da una stella simile al sole lascia perplessi gli astronomi

Un team di astronomi guidato da scienziati olandesi ha ripreso direttamente un pianeta gigante che orbita a grande distanza attorno a una stella simile al sole. Perché questo pianeta sia così massiccio, e come sia arrivato lì, è ancora un mistero. I ricercatori pubblicheranno i loro risultati sulla rivista Astronomia e astrofisica.

Il pianeta in questione è YSES 2b, situato a 360 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione meridionale di Musca (latino per The Fly). Il pianeta gassoso è sei volte più pesante di Giove, il pianeta più grande del nostro sistema solare. Il pianeta appena scoperto orbita 110 volte più distante dalla sua stella rispetto alla Terra dal Sole (o 20 volte la distanza tra il Sole e Giove). La stella di accompagnamento ha solo 14 milioni di anni e assomiglia al nostro Sole nella sua infanzia.

La grande distanza dal pianeta alla stella presenta un enigma per gli astronomi, perché non sembra adattarsi a nessuno dei due modelli più noti per la formazione di grandi pianeti gassosi. Se il pianeta fosse cresciuto nella sua posizione attuale lontano dalla stella per mezzo dell'accrescimento del nucleo, sarebbe stato troppo pesante perché non c'è abbastanza materiale per creare un pianeta enorme a questa grande distanza dalla stella. Se il pianeta è stato creato dalla cosiddetta instabilità gravitazionale nel disco planetario, sembra non essere abbastanza pesante. Una terza possibilità è che il pianeta si sia formato vicino alla stella per accrescimento del nucleo e poi sia migrato verso l'esterno. Una tale migrazione, tuttavia, richiederebbe l'influenza gravitazionale di un secondo pianeta, che i ricercatori non hanno ancora trovato.

Indagine sugli esopianeti Young Suns (YSES)
Gli astronomi continueranno a investigare i dintorni di questo insolito pianeta e della sua stella nel prossimo futuro e sperano di saperne di più sul sistema, e continueranno a cercare altri pianeti gassosi intorno a giovani stelle simili al sole. I telescopi attuali non sono ancora abbastanza grandi per eseguire immagini dirette di pianeti simili alla Terra attorno a stelle simili al Sole.

Il ricercatore capo Alexander Bohn (Università di Leiden): "Studiando più esopianeti simili a Giove nel prossimo futuro, impareremo di più sui processi di formazione dei giganti gassosi attorno a stelle simili al sole".

Il pianeta YSES 2b è stato scoperto con lo Young Suns Exoplanet Survey (YSES). Questo sondaggio ha già fornito la prima immagine diretta di un sistema multi-pianeta attorno a una stella simile al Sole nel 2020. I ricercatori hanno effettuato le loro osservazioni nel 2018 e nel 2020 utilizzando il Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) in Cile. Hanno usato lo strumento SPHERE del telescopio per questo. Questo strumento è stato sviluppato congiuntamente dai Paesi Bassi e può catturare la luce diretta e indiretta degli esopianeti.

Carta scientifica
Scoperta di un pianeta ripreso direttamente dal giovane analogo solare YSES 2. Di: Alexander J. Bohn et al. Accettato per la pubblicazione in Astronomia e Astrofisica [originale | prestampa gratuita (pdf)].

Un'immagine diretta dell'esopianeta YSES 2b (in basso a destra) e della sua stella (al centro). La stella è bloccata da un cosiddetto coronografo. (c) ESO/SPHERE/VLT/Bohn et al.


Fatti del pianeta

UN candela standard è una classe di oggetti astronomici che appartengono alla stessa classe e hanno una luminosità o luminosità standard. Puoi effettivamente determinare la distanza di un oggetto dalla terra usando candele standard.

Questo è un processo tecnico che coinvolge confrontare la luminosità dell'oggetto con una luminosità nota o misurata da oggetti che appartengono alla stessa classe. Ad esempio, individuando un determinato oggetto come una stella o una supernova e determinando che si tratta di una candela standard, è possibile ottenere la sua distanza misurando la sua luminosità e confrontandola con la luminosità nota di oggetti simili.

Questo metodo per determinare la distanza di un oggetto astronomico è solo uno dei modi per misurare le distanze nello spazio. Possono essere utilizzati anche altri metodi come il metodo di parallasse o il unità astronomica.

Il principale svantaggio dell'utilizzo di candele standard è la misura relativa impiegata nel determinare la luminosità dell'oggetto celeste. Ad esempio, dovrai conoscere l'esatta grandezza della luminosità di ogni singolo membro di quella classe abbastanza bene da dire che hai una misura accurata della sua distanza. Dovresti anche assicurarti che la grandezza assoluta della tua candela standard sia stata misurata correttamente per utilizzare la formula nel determinare la distanza dell'oggetto che hai osservato.

Tuttavia, con un allenamento adeguato e un'attenta osservazione, puoi benissimo utilizzare questo metodo per determinare la distanza dell'oggetto che hai visto una notte sotto un cielo limpido e stellato.


55 Cancri E: Diamond Planet a 40 anni luce di distanza

Questa illustrazione mostra l'interno di 55 Cancri e, un pianeta estremamente caldo con una superficie prevalentemente di grafite che circonda uno spesso strato di diamante, al di sotto del quale si trova uno strato di minerali a base di silicio e un nucleo di ferro fuso al centro (Haven Giguere)

"Questo è il nostro primo assaggio di un mondo roccioso con una chimica fondamentalmente diversa dalla Terra", ha affermato il dott. Nikku Madhusudhan, ricercatore di Yale in fisica e astronomia e autore principale di un articolo che sarà pubblicato nel Lettere per riviste astrofisiche (versione arXiv.org).

"La superficie di questo pianeta è probabilmente ricoperta di grafite e diamante piuttosto che di acqua e granito".

Il pianeta, chiamato 55 Cancri e, ha un raggio doppio di quello terrestre e una massa otto volte maggiore, il che lo rende una cosiddetta super-Terra. È uno dei cinque pianeti in orbita attorno a una stella simile al sole, 55 Cancri, che si trova a 40 anni luce dalla Terra ma visibile ad occhio nudo nella costellazione del Cancro. Il pianeta orbita a velocità iperveloce e il suo anno dura solo 18 ore, in contrasto con i 365 giorni della Terra. Fa anche un caldo incredibile, con una temperatura di circa 3.900 gradi Fahrenheit, hanno detto i ricercatori, molto lontano da un mondo abitabile.

55 Cancri e è stato osservato per la prima volta mentre transitava sulla sua stella l'anno scorso, consentendo agli astronomi di misurarne il raggio per la prima volta. Queste nuove informazioni, combinate con la stima più recente della sua massa, hanno permesso al team di Yale di dedurre la sua composizione chimica utilizzando modelli del suo interno e calcolando tutte le possibili combinazioni di elementi e composti che avrebbero fornito quelle caratteristiche specifiche.

Gli astronomi avevano precedentemente riferito che la stella ospite ha più carbonio che ossigeno e il team ha confermato che durante la formazione del pianeta erano disponibili notevoli quantità di carbonio e carburo di silicio e una quantità trascurabile di ghiaccio d'acqua.

"Gli astronomi hanno anche pensato che 55 Cancri e contenesse una notevole quantità di acqua surriscaldata, basandosi sul presupposto che la sua composizione chimica fosse simile a quella della Terra", ha detto il dott. Madhusudhan.

Ma la nuova ricerca suggerisce che il pianeta non ha affatto acqua e sembra essere composto principalmente da carbonio (come grafite e diamante), ferro, carburo di silicio e, forse, alcuni silicati. Lo studio stima che almeno un terzo della massa del pianeta’s– l'equivalente di circa tre masse terrestri– potrebbe essere diamante.

"Al contrario, l'interno della Terra è ricco di ossigeno, ma estremamente povero di carbonio - meno di una parte su mille in massa", ha affermato il co-autore Dr Kanani Lee, geofisico della Yale University.

"L'identificazione di una super-Terra ricca di carbonio significa che non si può più presumere che pianeti rocciosi distanti abbiano costituenti chimici, interni, atmosfere o biologie simili a quelli della Terra", ha affermato il dott. Madhusudhan.

La scoperta apre anche nuove strade per lo studio della geochimica e dei processi geofisici in pianeti alieni delle dimensioni della Terra. Una composizione ricca di carbonio potrebbe influenzare l'evoluzione termica del pianeta e la tettonica delle placche, ad esempio, con implicazioni per il vulcanismo, l'attività sismica e la formazione di montagne.

Informazioni bibliografiche: Nikku Madhusudhan et al. 2012. Un possibile interno ricco di carbonio in Super-Earth 55 Cancri e. Accettato per la pubblicazione in Lettere ApJ arXiv: 1210.2720


La dimensione angolare delle stelle - prac astronomia

Salve, sto scrivendo un progetto sui modi per misurare la dimensione angolare del nostro sole e delle stelle lontane.

Mi è stato dato un elenco di modi in cui questo può essere fatto e mi è stato detto di ricercarli. Tuttavia sto avendo problemi a trovare informazioni su 2 dei metodi.

Usando il transito dei pianeti: immagino che questo possa essere applicato solo al nostro sole poiché altri sistemi planetari sono difficili da trovare - solo attraverso le variazioni dell'intensità della luce emessa dalla stella mentre il pianeta la attraversa, anche questo ha il problema di trovare un sistema in cui il piano orbitale sia perpendicolare alla linea dell'osservatore.

Quindi, usando il fatto che i pianeti nel nostro sistema solare (mercurio e Venere) passano tra la terra e il sole, come puoi usarlo per trovare la dimensione angolare del sole?
È determinando ancora una volta la variazione dell'output di intensità - questo non mi sembra giusto, la dimensione del sole rispetto al pianeta in questo caso è troppo grande e sarebbe difficile ottenere una lettura accurata.
Il che lascia un metodo credo. Conoscendo il raggio dell'orbita dei pianeti, la sua dimensione angolare, la distanza dalla terra, ecc., puoi misurare il tempo necessario per attraversare il sole, quindi conoscendo la dimensione angolare del sole. N.B ignorando che le orbite sono circolari ecc.
È corretto?

Il secondo modo:
La legge di Stefano. Per questo non ho molte idee: la legge stessa
P = (sigma)AeT**4
Le stelle sono corpi neri = e = 1
I = P/A
Quindi I = (sigma)T**4

Ora possiamo trovare l'intensità della luce di una stella lontana. Se possiamo trovare la distanza dalla stella e assumere che sia la sequenza principale, allora possiamo anticipare la dimensione angolare della stella?


Perché questo pianeta extrasolare è a grande distanza da una stella simile al sole?

Il pianeta appena scoperto orbita 110 volte più distante dalla sua stella rispetto alla Terra dal sole (o 20 volte la distanza tra il sole e Giove).

IANS | Nuova Delhi | 21 aprile 2021 18:15

L'esopianeta super-Terra 55 Cancri e, raffigurato con la sua stella nel concept di questo artista, probabilmente ha un'atmosfera più densa di quella terrestre ma con ingredienti che potrebbero essere simili a quelli dell'atmosfera terrestre. (Foto: NASA)

Un pianeta gigante che orbita a grande distanza attorno a una stella simile al sole ha presentato un enigma agli astronomi perché non sembra adattarsi a nessuno dei due modelli più noti per la formazione di grandi pianeti gassosi, secondo uno studio.

Il pianeta — YSES 2b — si trova a 360 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione meridionale di Musca (latino per The Fly). Il pianeta gassoso è sei volte più pesante di Giove, il pianeta più grande del nostro sistema solare.

Il pianeta appena scoperto orbita 110 volte più distante dalla sua stella rispetto alla Terra dal sole (o 20 volte la distanza tra il sole e Giove). La stella di accompagnamento ha solo 14 milioni di anni e assomiglia al nostro sole nella sua infanzia, hanno detto gli scienziati.

"Indagando più esopianeti simili a Giove nel prossimo futuro, impareremo di più sui processi di formazione dei giganti gassosi attorno a stelle simili al sole", ha detto il ricercatore capo Alexander Bohn dell'Università di Leiden nei Paesi Bassi. I risultati sono disponibili sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

Se il pianeta fosse cresciuto nella sua posizione attuale lontano dalla stella per mezzo dell'accrescimento del nucleo, sarebbe stato troppo pesante perché non c'è abbastanza materiale per creare un pianeta enorme a questa grande distanza dalla stella, ha spiegato il team.

Se il pianeta è stato creato dalla cosiddetta instabilità gravitazionale nel disco planetario, sembra non essere abbastanza pesante. Una terza possibilità è che il pianeta si sia formato vicino alla stella per accrescimento del nucleo e poi sia migrato verso l'esterno. Una tale migrazione, tuttavia, richiederebbe l'influenza gravitazionale di un secondo pianeta, che i ricercatori non hanno ancora trovato.


Come lo sappiamo?

Gli scienziati sono in grado di calcolare le densità dei pianeti perché sono allineati in modo tale che quando passano davanti alla loro stella, i nostri telescopi terrestri e spaziali possono rilevare un'attenuazione della sua luce. Questo si chiama transito. La quantità di cui la luce delle stelle si attenua è correlata al raggio del pianeta.

Per ottenere la densità, gli scienziati sfruttano le cosiddette "variazioni temporali di transito". Se non ci fossero altre forze gravitazionali su un pianeta in transito, si attraverserebbe sempre di fronte alla sua stella ospite nello stesso lasso di tempo - ad esempio, la Terra orbita attorno al Sole ogni 365 giorni, che è come definiamo un anno. Ma poiché i pianeti TRAPPIST-1 sono così vicini l'uno all'altro, cambiano leggermente i tempi degli "anni" l'uno dell'altro. Queste variazioni nella tempistica orbitale vengono utilizzate per stimare le masse dei pianeti. Quindi, massa e raggio vengono utilizzati per calcolare la densità.


Contenuti

Prima dell'osservazione di Kepler, Kepler-62 aveva il numero di catalogo 2MASS 2MASS J18525105+4520595. Nel Kepler Input Catalog ha la designazione di KIC 9002278, e quando si è scoperto che aveva candidati pianeti in transito gli è stato assegnato il numero di Kepler oggetto di interesse di KOI-701.

I candidati planetari sono stati rilevati intorno alla stella dalla Kepler Mission della NASA, una missione incaricata di scoprire pianeti in transito attorno alle loro stelle. Il metodo di transito utilizzato da Kepler prevede il rilevamento di cali di luminosità nelle stelle. Questi cali di luminosità possono essere interpretati come pianeti le cui orbite passano davanti alle loro stelle dalla prospettiva della Terra, sebbene anche altri fenomeni possano essere responsabili, motivo per cui viene utilizzato il termine candidato planetario. [4]

Dopo l'accettazione del documento di scoperta, il team di Kepler ha fornito un moniker aggiuntivo per il sistema di "Kepler-62". [5] Gli scopritori si riferivano alla stella come Kepler-62, che è la normale procedura per nominare gli esopianeti scoperti dal veicolo spaziale. [2] Quindi, questo è il nome usato dal pubblico per riferirsi alla stella e ai suoi pianeti.

Ai pianeti candidati associati alle stelle studiate dalla Missione Kepler vengono assegnate le designazioni ".01", ".02", ".03", ".04", ".05" ecc. dopo il nome della stella, nell'ordine di scoperta. [6] Se vengono rilevati contemporaneamente candidati a pianeti, l'ordinamento segue l'ordine dei periodi orbitali dal più breve al più lungo. [6] Seguendo queste regole, i primi tre pianeti candidati sono stati rilevati simultaneamente, con periodi orbitali di 18.16406, 5.714932 e 122.3874 giorni, rispettivamente, nel rilascio dei dati del 2011, [2] con altri due pianeti candidati, con periodi orbitali di 267,29 e 12,4417 giorni, rispettivamente, rilevati in un rilascio di dati del 2012 da parte del Keplero navicella spaziale. [2]

Le designazioni b, c, d, e, e f derivare dall'ordine di scoperta. La designazione di b è dato al primo pianeta in orbita attorno a una data stella, seguito dalle altre lettere minuscole dell'alfabeto. [7] Nel caso di Kepler-62, tutti i pianeti conosciuti nel sistema sono stati annunciati contemporaneamente, quindi b si applica al pianeta più vicino alla stella e f al più lontano. [2] Il nome Kepler-62 deriva direttamente dal fatto che la stella è la 62° stella catalogata scoperta da Keplero avere pianeti confermati.

Kepler-62 è una stella di sequenza principale di tipo K che ha circa il 69% della massa e il 64% del raggio del Sole. Ha una temperatura di 4925 K ed ha 7 miliardi di anni. [2] In confronto, il Sole ha circa 4,6 miliardi di anni [8] e ha una temperatura di 5778 K. [9]

La stella è alquanto povera di metalli, con una metallicità ([Fe/H]) di circa -0,37, ovvero circa il 42% della quantità di ferro e altri metalli più pesanti presenti nel Sole, che è simile a quella di Kepler-442 . [2] La luminosità della stella è tipica di una stella come Kepler-62, con una luminosità di circa il 21% di quella della luminosità solare. [2]

La magnitudine apparente della stella, o quanto luminosa appare dalla prospettiva della Terra, è 13,75. Pertanto, è troppo debole per essere visto ad occhio nudo.

Il sistema planetario Kepler-62 [2]
Compagno
(in ordine da stella)
Massa Semiasse maggiore
(AU)
Periodo orbitale
(giorni)
Eccentricità Inclinazione Raggio
b 2.1 +6.9
−2.1 M
0.0553 ± 0.0005 5.71493 ± 0.00001 89.2 ± 0.4° 1.31 ± 0.04 R
c 0.1 +3.9
−0.1 M
0.093 ± 0.001 12.4417 ± 0.00001 89.7 ± 0.2° 0.54 ± 0.03 R
d 5.5 +8.5
−5.5 M
0.120 ± 0.001 18.16406 ± 0.00002 89.7 ± 0.3° 1.95 ± 0.07 R
e 4.5 +14.2
−2.6 M
0.427 ± 0.004 122.3874 ± 0.0008 89.98 ± 0.02° 1.61 ± 0.05 R
f 2.8 +7.4
−1.6 M
0.718 ± 0.007 267.29 ± 0.005 89.9 ± 0.03° 1.41 ± 0.07 R

Tutti i pianeti conosciuti transitano sulla stella, ciò significa che le orbite di tutti e cinque i pianeti sembrano incrociarsi davanti alla loro stella vista dalla prospettiva della Terra. Le loro inclinazioni relative alla linea di vista della Terra, o quanto sono al di sopra o al di sotto del piano di vista, variano di meno di un grado. Ciò consente misurazioni dirette dei periodi dei pianeti e dei relativi diametri (rispetto alla stella ospite) monitorando il transito della stella di ciascun pianeta. L'esatta eccentricità dei pianeti non è nota, ma le stime la collocano molto vicino a 0, dando ai pianeti un'orbita prevalentemente circolare. [2]

I raggi dei pianeti sono compresi tra 0,54 e 1,95 raggi terrestri. Di particolare interesse sono i pianeti e e f, in quanto sono i migliori candidati per pianeti solidi che cadono nella zona abitabile della loro stella. I loro raggi, rispettivamente 1,61 e 1,41 raggi terrestri, li collocano in un intervallo di raggi in cui potrebbero essere pianeti terrestri solidi. La loro posizione all'interno del sistema Kepler-62 significa che rientrano nella zona abitabile di Kepler-62: l'intervallo di distanza in cui, per una data composizione chimica (quantità significative di anidride carbonica per Kepler-62f e una copertura nuvolosa protettiva per Kepler-62e) , questi due pianeti potrebbero avere acqua liquida sulla loro superficie, [2] magari coprendoli completamente. [10] [11] Le masse dei pianeti non possono essere determinate direttamente utilizzando la velocità radiale o il metodo del tempo di transito, questo fallimento porta a limiti superiori deboli per le masse dei pianeti. Per e e f, tale limite superiore è pari a 36 e 35 masse terrestri, rispettivamente le masse reali dovrebbero essere significativamente inferiori. [2] Sulla base dei modelli di composizione, è probabile che le masse reali dei pianeti siano 2,1, 0,1, 5,5, 4,8 e 2,8 M , rispettivamente, tenendo conto dell'incertezza nella composizione e dei limiti di massa superiori. [12] [13] L'esistenza di un ulteriore pianeta (a una distanza di 0.22 AU, tra Kepler-62e e Kepler-62f) del sistema Kepler-62 è stata prevista ma non ancora rilevata. [14] Per mantenere stabile questo sistema planetario altamente sensibile alle perturbazioni, nessun altro pianeta gigante può essere localizzato entro 30 UA dalle stelle madri. [15]


Distanze all'interno del Sistema Solare

Il primo passo per misurare le dimensioni dell'universo è trovare la distanza dai pianeti all'interno del nostro sistema solare. Possiamo suddividere questo compito in diversi passaggi.

  • le dimensioni della Terra
  • la distanza dalla Luna
  • la distanza da altri pianeti

La dimensione della Terra

Eratostene aveva sentito dire che, un giorno particolare durante l'estate, il sole era proprio in alto a mezzogiorno nella città di Siene. Quel giorno uscì e misurò l'angolo di un'ombra proiettata a mezzogiorno nella sua città di Alessandria. L'angolo theta di quell'ombra è uguale all'angolo theta tra le due città, viste dal centro della Terra:

Questo angolo gli ha detto la frazione della circonferenza della Terra che deve trovarsi tra Syene e Alessandria - è risultato essere circa 1/50. Quindi la distanza tra Syene e Alessandria (che poteva essere misurata camminando o usando un carretto con una ruota calibrata) doveva essere circa 1/50 della circonferenza dell'intera Terra. Calcolò che la Terra aveva una circonferenza di circa 25.000 miglia, e quindi un raggio di circa 4.000 miglia. Era molto vicino al valore giusto!

  • credeva che la Terra avesse solo circa 6500 miglia di diametro, invece delle attuali 7900 miglia
  • credeva che la rotta terrestre Europa-Asia coprisse una frazione molto più ampia della circonferenza della Terra di quanto non sia in realtà. Le mappe che ha usato mostravano solo 135 gradi di longitudine che separavano l'Europa dall'Asia, invece degli effettivi 205 gradi di longitudine

Le distanze mostrate in questa figura tengono conto del piano di Colombo di diminuire la distanza che doveva percorrere navigando a una latitudine di 30 gradi nord.

Il risultato netto di questi due grandi errori fu che Colombo sottovalutò la vera distanza che avrebbe dovuto percorrere di quasi un fattore due! Non c'era da meravigliarsi che Colombo avesse difficoltà a trovare uno sponsor per la sua missione: qualsiasi geografo competente avrebbe assicurato al suo patrono che un viaggio per mare in Cina era destinato a finire con la morte dei marinai. E, in effetti, se Colombo non si fosse imbattuto accidentalmente nelle Americhe, lui e il suo equipaggio sarebbero morti di sete e di fame.

Distanze via Parallasse

Per calcolare la distanza dalla Luna, o Giove, o dalle stelle vicine, si deve usare una tecnica chiamata parallasse trigonometrica. Si basa sulla geometria.

Esistono strumenti matematici speciali che è possibile utilizzare per determinare le lunghezze dei lati di un triangolo rettangolo. Nella figura sotto, supponiamo di voler conoscere la distanza l.

Se possiamo misurare il lato B, e l'angolo alfa, quindi possiamo usare l'equazione per calcolare l.

Possiamo usare lo stesso metodo per una situazione in cui ci sono due di questi triangoli, uno dietro l'altro:

Possiamo ancora capire la distanza l con trigonometria. Ancora una volta, calcoliamo

ma potremmo anche descriverlo come

Nella maggior parte delle applicazioni astronomiche, la distanza l è molto, molto più lungo della linea di base B, e l'angolo theta è molto, molto meno di un grado. In tali situazioni, la formula più semplice fornisce una risposta identica alla formula più complicata (ma formalmente corretta).

La distanza dalla luna

È facile misurare il parallasse della Luna, senza alcun ausilio ottico. Finché due osservatori sono separati da diverse migliaia di miglia, vedranno la Luna apparire in posizioni ovviamente diverse rispetto alle stelle vicine.

Di seguito è riportata un'immagine che mostra una vista della Luna e delle stelle da Rochester, New York, mercoledì 17 gennaio 2001, alle 5:00:00 EST. L'immagine ha un diametro di 20 gradi. Se clicchi sull'immagine, ti verrà mostrata la stessa area di cielo, allo stesso tempo, vista da un osservatore a Lima, in Perù. Cliccando ripetutamente sull'immagine, è possibile "lampeggiare" le due visualizzazioni. Guarda come la Luna sposta la sua posizione di circa il proprio diametro.

Lo spostamento è ancora più evidente se si ingrandisce più da vicino. Ecco una vista della stessa situazione con un binocolo, che mostra un campo di 5 gradi:

Se si conoscono le dimensioni della Terra, e quindi la distanza tra Rochester e Lima, si può calcolare la distanza tra la Terra e la Luna, basandosi su questo spostamento.

(Nota che questa cifra non è in scala!)

Per qualche ragione, nessuno degli antichi astronomi greci usava questo semplice metodo di parallasse per misurare la distanza dalla Luna. Certo era difficile percorrere lunghe distanze, ma c'erano fiorenti comunità nel bacino del Mediterraneo a più di mille miglia di distanza. Organizzare osservazioni simultanee sarebbe stato difficile in un mondo senza orologi, ma, ancora una volta, non impossibile.

Gli astronomi greci fatto riescono a usare la geometria per misurare la distanza dalla Terra alla Luna, hanno solo scelto metodi leggermente più complicati.

Le distanze da altri pianeti

In effetti, lo spostamento è invisibile ad occhio nudo. Bisogna usare un telescopio e fare molto misurazioni accurate per rilevare lo spostamento di Marte sullo sfondo delle stelle. L'immagine sotto mostra una vista telescopica ravvicinata di Marte e alcune stelle. Ha un campo visivo di soli 0,13 gradi. Fare clic sull'immagine per visualizzare le viste delle due città.

L'immagine sopra mostra Marte e un certo numero di stelle vicine che potrebbero essere utilizzate come riferimenti. Sembra che sarebbe una cosa semplice misurare la posizione di Marte rispetto a queste stelle di riferimento. Nella vita reale, c'è un grosso problema: Marte è molto luminoso, molto, molto più luminoso della grande maggioranza delle stelle che gli sono abbastanza vicine da fungere da riferimento. Ciò rende molto difficile misurare con precisione la posizione di Marte.

    Transiti di Mercurio e Venere sono facili da vedere sullo sfondo del Sole

Ecco una fotografia del transito di Venere nel 1882, scattata da Wellington, in Sudafrica.

The basic idea is that observers at different points on the Earth will see Venus silhouetted in front of different points on the Sun:

(Note that this figure is not to scale!)

Throughout the eighteenth and nineteenth centuries, the European powers used their navies as transports for astronomers: scientific expeditions to far-flung corners of the globe spent years travelling in order to observe transits. Captain Cook's final expedition (during which he was killed on the Hawaiian islands) was part of an English research program to observe the transit of Venus in 1769. Cook, astronomer Charles Green, and botanist Daniel Solander successfully observed the transit from Tahiti on June 3, 1769.

Again, the basic idea is to observe the asteroid from widely separated locations on Earth, and measure the shift in its apparent position with respect to background stars.

(Note that this figure is not to scale!)

The closer the asteroid comes to the Earth, the larger the parallax and the easier it is to measure. In 1931, the asteroid Eros came within 16 million kilometers of the Earth (compared to mininum distances of 42 million km for Venus and 55 million km for Mars). Observatories around the world measured its position very carefully over a period of several months, and -- many years later -- the data were finally reduced to yield

Kepler's Third Law and the size of the Solar System

Is it necessary to measure directly the parallax to every single body in the solar system -- Eros, and Venus, and Mars, and Jupiter, etc.? The answer is No, thank goodness, because we can make accurate measurements for only a very few of these bodies. But as soon as we have one good distance, we can use it to determine all the distances.

The reason goes back to the German astronomer Johannes Kepler. Kepler used the visual measurements of Tycho Brahe to figure out several rules governing the motions of planets:

    All planets move in elliptical orbits, with the Sun at one focus of the ellipse.

Kepler's Third Law is the crucial one in this case. Il periodo of an orbit is easy to measure -- all it takes is time and patience. One can simply watch the motion of a planet (say, Jupiter) relative to the stars. Right now (January, 2001), Jupiter is close to the star Aldebaran. If one watches closely, one can see that Jupiter appears to move eastward, relative to Aldebaran. By July, 2001, Jupiter will have moved about twenty degrees away from Aldebaran. After about twelve years, Jupiter will have moved all the way around the sky (relative to the stars) and appear close to Aldebaran again. If one is willing to keep track over several revolutions, one can determine the period of any planet to high precision.

Over the centuries, scientists measured the periods of all the major planets (including the Earth's) very accurately. They knew, for example, that the period of Earth was 365.24 days, and the period of Mars was 687 days. Kepler's Third Law allows one to calculate the relative sizes of the orbits of the Earth and Mars:

Astronomers knew all the relative sizes of the orbits -- but they didn't know the absolute sizes. If they could measure the absolute size of any single orbit, they could then use that to calculate the absolute sizes of all the orbits.

The first really good result came from measurements of the parallaxes to several asteroids in the late 1880s. These measurements told us the absolute distance (in meters) between the Earth and the asteroids. We already knew the relative sizes of the orbits. A little algebra allows one to combine these pieces of information and derive the absolute size of the Earth's orbital radius, and therefore the absolute sizes of all the planets' orbits.

  • The Columbus Navigation Homepage
  • Columbus' maps , from a series on maps of the Rennaissance. This explains in detail the errors in the maps Columbus adopted for his voyages.
  • The 1882 Transit of Venus from Wellington, South Africa, a nice history by Willie Koorts.
  • James Cook and the Endeavour Expedition mentions the astronomical project which drove the Endeavour around the world.

Copyright © Michael Richmond. This work is licensed under a Creative Commons License.


The Aldebaran – Chronicles of the Stars Pilgrim

What is the thing that makes southern sky is so special? For me, i simply answer, because southern sky have one unique star, that is: Alpha Centauri (α Cen / α Centauri/ Rigil Kentaurus). For simplicity, i will call it, just by Rig-K, that is because i like it that way. In particular, the name Rigil Kentaurus derived from the Arabic phrase Al Rijl al Kentaurus, meaning “foot of the centaur,” (of course because it is placed on the foot of the Centaurus constellation) but is most often referred to by its Bayer designation Alpha Centauri, the official name for astronomy.

Why Rig-K so special? First, a simple as this: Rig-K is the brightest star in the southern constellation of Centaurus. Yet Rig-K is a system of three stars (let’s say a trinary system), one of which is the fourth brightest star in the night sky. Rig-K is easily found in a far “pointer” toward the west of Southern Cross. The components of trinary system are too close to be resolved by naked eye and usualy perceived as a single source of light.

The second reason is, Rig-K is the closest star system to us at, let’s say 4.5 light-years distant (about 42 million million km). So, there must be many-many researches can be conducted on this stars.

The largest member, α Cen-A, resemblance our sun (with spectral type of G2V, so it is safe to say that this is a twin of the sun), but slightly larger & brighter. The second member, α Cen-B, smaller & dimmer, with spectral type K1V with orangish-yellow-white light. Two of this as close as 11.2 AU (1.7 billion km, around the distance between Sun to Saturn), with elliptical orbit and the farther distance about 36 AU (6 billion km around Sun to Pluto) with one period of 80 years. From this data, one can derive that the sum of the two masses is around two times of the Sun.

The third member, known as α Cen-C/Proxima Centauri, is about 0.2 light year (around 2 million million km or 400 times the distance between Sun – Neptune) from the other two which is around 1/20 distance of Rig-K to the Sun. Because of the distance is too far compared to the other two, there is dubious wether this is the member of system, but current trend still believed it is the member of the system that is why this third member known as the Proxima Centauri. Proxima Centauri is a dim red dwarf with a spectral type of M5 – much fainter, cooler, and smaller than the Sun. Proxima is so faint that astronomers did not discover it until 1915. But i will not dwell on the Proxima’s problem, i will go further for the third reason.

The third reason, the ultimate reason & the most compelling reason. α Cen-A is a special place, because it may offer life conditions similar to our solar system. Remember that α Cen-A is resemblance our Sun? That is a good clue, that we might looking in there for possibility of habitable planet outside of our system. And because it is near, we can have more & more detail understanding of our ‘twin’ neighbour.

So, that is the reason for the Rig-K, now, why did i say, the ultimate reason? Well, in a melodramatic manner, the human endeavor in astronomy is looking for ‘another earth’ that is why we always hear the jargon of campaign, ‘extra solar planet’, ‘habitable planet’, or something like that. I am not good on this subject of study, but something that i can share is: A star must pass five tests before we can call it a promising place for terrestrial life. Most stars would fail easily. In the case of α Cen-A passes all five tests, α Cen-B passes either all but one, and only Proxima Centauri out. So here are the tests, compared with our Sun (which is the place of our life, of course).

Test number one, maturity and stability, which means it has to be on the main sequence. Main-sequence stars fuse hydrogen into helium at their cores, generating light and heat. Because hydrogen is so abundant in stars, most of them stay on the main sequence a long time, giving life a chance to evolve. The Sun and all three components of Rig-K pass this test.

Test number two, The Goldilock’s Problem. If the star is too hot, it will ceased to exist quickly, if the star is too cold, it will not have enough power to sustain possibility of life. It has to be just right.

The hotter stars (compared to Sun), (know as the spectral type of O, B, A and early F) burn out fast, die quickly. On the other, the cooler, (M and late K), produce energy which insufficient to sustain life, because they may not permit the existance of liquid water on their planets. Yellow G-type stars (Sun and Sun alike) can give rise to life. Late cool F and early hot K may be fine. So, the α Cen-A pass, α Cen-B can be yes or can be no. But Proxima is out.

Test number three, the system must show stability. Meaning, the brightness of the star(s) should not vary very much, or the possible life would not survive the changing between bright & dim, which causing ‘frozen’ & ‘fried’ effect on planet. α Cen-A & α Cen-B in itself is a good star, as they pass test number two, but α Cen-A & α Cen-Bis a binary, so if there is a planet with supporting life in one of the star, there is variability of the other pair affecting the planet, the brightness of the other increases as the stars approach and decreases as the stars recede. Fortunately, the variation is too small to matter, and α Cen-A & α Cen-B pass this test. How about Proxima? Red dwarfs known as a flare star, which likely to bursting out itself up to two or triple times its brightness in the order of minutes. So, this harsh variability is make the possibility is nearly zero. Proxima’s out.

Test number four, is the stars’ ages. The Sun is about 4.6 billion years old, so on Earth life had enough time to develop. A star must be old enough to give life a chance to evolve. α Cen-A & α Cen-B are even older than the Sun, they have an age of 5 to 6 billion years, therefore they pass the test. Proxima, may be only a billion years or so old, then Proxima fails this test.

Five, the last test. Do the stars have enough heavy elements (Astronomers call the elements heavier than helium as “metals”) – such as carbon, nitrogen, oxygen and iron – that biological life needs ? Like most stars, the Sun is primarily hydrogen and helium, but 2 percent of the Sun’s weight is metals. Although 2 percent may not sound a lot, it is enough to build rocky planets and to give rise to us. And again, α Cen-A & α Cen-B pass this test. They are metal-rich stars.

So, two of the three pass the test.

Now, α Cen-A pass the test, α Cen-B nearly pass all but this is the ultimate question: Is there planet in Rig-K? At least one warm, rocky, with plenty of water, with habitable possibility planet, just like Earth? We do not know yet. If Rig-K is ‘close’ in a sense of astronomical scale, why we cannot find one? (at least yet). Because, no matter the star pass the test, but without any planet, we have nothing.

For a binary system, planets which orbit one of the star must not too far away from the particular star, or the orbit become unstable. If the distance exceeds a threshold value, the other star will strongly disturbs the orbit of the planet. For the system of α Cen-A & α Cen-B, the threshold value is 11 AU, with the limit of stable planetary orbit is about 2 AU. For the case of our Solar System, we see that we have Mercury (0.4 AU), Venus (0.7 AU), Earth (1 AU) and Mars (1.5 AU). Therefore, the system might have one or two planets in the habitable zone (Earth-like). Once the ability to observe the system is improved, which we can derived the higher & higher resolution, hopefully we can find the answer, wether we are alone in the universe or not, or , at least that we have some other place to go from Earth. If one ask, how far is 1 AU? 1 AU (Astronomical Unit) is approximately 150 million km, which is quiet a short distance in an astronomical sense.

So, if humanity looking for another place, or even another intelligent life, Rig-K is the place to go. It is the best candidate. Oh, how unique & special Rig-K, the star of the southern sky.