Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,109920.0.html
Дата изменения: Sun Apr 10 22:29:45 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 22:29:45 2016
Кодировка: Windows-1251
Достоверность сведений по экзопланетам - стр. 1 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Достоверность сведений по экзопланетам  (Прочитано 8359 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Для ряда самых легких экзопланет приведены значения их массы и радиуса. Смеха ради решил посчитать по этим официальным данным плотность небесных тел:

KOI-55c          М = 0.667(в массах Земли);   р = 5.891 г/см3

Начало неплохое, если сравнивать с планетами Солнечной системы:

Меркурий    М = 0,055   р = 5,43
Венера         М = 0,815   р = 5,24
Земля           М = 1,000   р = 5,515
Марс            М = 0,107    р = 3,94

Но затем началось, не опишешь в словах: 

Kepler-42d     М = 0.953     р = 30.108
KOI-142b       М = 1.756     р = 0.139

Одна земля чудовищной плотности, другая - газовый шарик.

Kepler-42c     М = 1.939     р = 29.570                     
Kepler-11f      М = 2.300    р = 0.757                     
Kepler-42b     М = 2.860     р = 34.931

Тенденция сохраняется. И, похоже, что в систему звезды Kepler-42 вкралась регулярная ошибка. Надо либо срочно увеличивать размеры планет этой системы, либо уменьшать их массы.

Kepler-20e     М = 3.083     р = 27.212                     
                     
Новая система, в ту же дугу. Ну, прямо из серии астрономы шутят: типа, поди разгадай чем я думал, когда публиковал свои данные по массам и размерам экзопланет.

Kepler-62c     М = 4.004    р = 151.675

Опа-на: 151.675 г/см3
Это из чего же слепилась эта суперземля?!
                       
Kepler-11b     М = 4.300     р = 3.293                     
KOI-55b         М = 4.449    р = 59.275

Второй призер по плотности. И уже не так смешно. Скорее грустно.
                     
Kepler-36b     М = 4.449     р = 7.922                   
Kepler-10b     М = 4.546     р = 9.294                     
Kepler-68c     М = 4.767    р = 37.575                         
Kepler-57c     М = 5.403     р = 8.248
Kepler-11d     М = 6.099     р = 0.885
Kepler-18b     М = 6.896     р = 5.037

Дальше считать стало просто скучно:

Оффлайн Erg Noor

  • ***
  • Сообщений: 170
  • Рейтинг: +14/-0
  • Мне нравится этот форум!
Что-то подозрительное ;)

KOI-55b

0.4M при 0.7R

rho / rho0 = (0.4 / 1) * (10 / 7) ** 3 = 1.1
Точечный источник тепла находится в присутствии непроводящего шара

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
KOI-55b
масса 0,014 масс Юпитера или 4,4492 масс Земли
радиус 0,068 радиусов Юпитера или 0,74528 радиуса Земли
средняя плотность 59,27 г/см3
ускорение свободного падения на поверхности 8,01g
http://exoplanet.eu/catalog/ 
Приходится слышать, что все дело здесь лишь в том, что в параметрах экзопланет приводятся не сами массы, а лишь верхние ее пределы.
Но это обстоятельство сути вопроса не снимает: почему никто не корректирует этот, явно нелепый, верхний предел в сторону его уменьшения до разумных пределов по плотности планеты?
Например, для  KOI-142b       М = 1.756 (земных);     р = 0.139 г/см3
Пресловутый верхний предел массы соответствует аномально низкой плотности.
И где этот предел корректировки для системы KOI-55?
KOI-55b          М = 4,4492 (в массах Земли);   р = 59,27 г/см3
KOI-55c          М = 0.667(в массах Земли);   р = 5.891 г/см3
Ведь корректировать массу придется для всех планет этой системы синхронно:

Продолжение списка:

GJ-1214b           М = 6.261     р = 1.600
Kepler-50c         М = 6.992     р = 1.874
Kepler-9d           М = 6.992     р = 9.220
CoRoT-7b          М = 7.309     р = 10.923
Kepler-50b         М = 7.627     р = 3.994
HD-97658b        М = 7.945     р = 3.594
KIC-8435766b   М = 7.945     р = 32.303
Kepler-36c         М = 8.072     р = 0.950
Kepler-68b         М = 8.263     р = 4.597
55-Cnc-e            М = 8.358     р = 4.795
Kepler-11e         М = 8.399     р = 0.532
Kepler-20b         М = 8.581     р = 7.316
Kepler-62b         М = 8.898     р = 23.274
Kepler-48c         М = 10.170   р = 1.578
Kepler-21b         М = 10.487   р = 14.145
Kepler-30b         М = 11.441   р = 1.118
Kepler-11c         М = 13.507   р = 2.530
GJ-3470b           М = 13.983   р = 0.850
Kepler-62d         М = 13.983   р = 11.119
Kepler-20f         М = 14.301   р = 82.177

Оффлайн MC Именем

  • *****
  • Сообщений: 2 061
  • Рейтинг: +109/-7
  • Мне нравится этот форум!
А ссылку дайте, где Вы эти данные брали.
平和主

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Так ведь давал уже, не далее как в предыдущем сообщении.
Кстати новые данные по планете KOI-142b:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=KOI-142
М = 17,574 (в массах Земли);   р = 1,363 г/см3;   а = 1,02 g
действительно, противоречат более ранней ссылке.

Оффлайн MC Именем

  • *****
  • Сообщений: 2 061
  • Рейтинг: +109/-7
  • Мне нравится этот форум!
http://www.allplanets.ru/star.php?star=KOI-142
М = 17,574 (в массах Земли);   р = 1,363 г/см3;   а = 1,02 g
действительно, противоречат более ранней ссылке.
Там уже не первичные данные. Кто-то переносил. Но даже там я нашел не массы, а m sin i  А это - http://www.allplanets.ru/glossary.htm#msini
平和主

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
По планетам "Кеплера" рекомендую пользоваться каталогом на родном сайте миссии:
http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/
Там более надежные данные, в том числе по плотностям. Энциклопедия экзопланет в последнее время, к сожалению, изобилует неточностями.
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн gervladger

  • *****
  • Сообщений: 2 732
  • Рейтинг: +16/-5
  • Кацо
    • Skype - gervladger

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Но это обстоятельство сути вопроса не снимает: почему никто не корректирует этот, явно нелепый, верхний предел в сторону его уменьшения до разумных пределов по плотности планеты?
А как его прикажете корректировать? Для этого нужны новые высокоточные наблюдения. Всему свое время.

Цитировать
И где этот предел корректировки для системы KOI-55?
KOI-55b          М = 4,4492 (в массах Земли);   р = 59,27 г/см3
KOI-55c          М = 0.667(в массах Земли);   р = 5.891 г/см3
Ведь корректировать массу придется для всех планет этой системы синхронно:
Почему синхронно?
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
По планетам "Кеплера" рекомендую пользоваться каталогом на родном сайте миссии:http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/Там более надежные данные, в том числе по плотностям. Энциклопедия экзопланет в последнее время, к сожалению, изобилует неточностями.
В Вашей ссылке
 http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/
явно нелепые плотности планет Kepler-20e и Kepler-20f попросту побоялись опубликовать. 
Теперь проверяем достоверность вычислений в этой ссылке:
Цитировать
Kepler-20b      М = 0.0270       R = 0.1700      р = 6.500
Для самого Юпитера справедлива формула плотности:
   р = 1,33  М / R3
Подставляем данные по массе и радиусу Kepler-20b из ссылки и имеем:
   р = 1,33  0,027 / 0,173 = 7,30918 (вместо 'очень надежных' табличных 6,500)

Теперь по сути вопроса.
Имеем систему звезды Kepler-20.
1 - берем массы (по верхнему пределу, нижнему - не суть важно) и радиусы ее планет
http://exoplanet.eu/catalog/?f='Kepler-20'+in+name
2 - определяем (сами) средние плотности планет

Kepler-20b   М = 8,581       р = 7,316
Kepler-20с   М = 16,208     р = 13,819
Kepler-20d   М = 19.068     р = 5.112
Kepler-20e   М = 3.083       р = 27.212
Kepler-20f   М = 14.301     р = 82.177

3 - видим явное несоответствие реально допустимым величинам по плотности (верхний предел массы в системе явно завышен)

Следующий, 4-й шаг?


Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Что значит "верхний предел массы в системе явно завышен"? Верхний предел определяется точностью измерений. Не обнаружили доплеровский сигнал, значит, имеем верхний предел массы.
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Подставляем данные по массе и радиусу Kepler-20b из ссылки и имеем:
   р = 1,33  0,027 / 0,173 = 7,30918 (вместо 'очень надежных' табличных 6,500)
Ну, простим им ошибку в 10%, это не смертельно, особенно учитывая погрешности в определении радиусов и масс. Возможно, значение радиуса взяты из одного источника, а массы и плотности - из другого, это надо смотреть, сайт сейчас к сожалению не открывается.
И, кстати, я нигде не утверждал, что они "очень" надежны. Я написал, что они более надежны. По крайней мере верхние пределы там не выдаются за реальные значения массы, и плотности в таких случаях не рассчитываются (в том числе для Kepler-20).
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Простим, хотя бы за то, что постеснялись приводить заведомо неверные данные по плотности.
Но наша снисходительность проблемы то не снимает:
Почему синхронно?
Потому, что в случае с верхним пределом
M  Sin i
распространяется на всю систему


Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Arton, вы путаете верхний предел масс с нижним. M sin i - нижний предел массы, или минимальная масса планеты, полученная доплеровским методом. Причина неопределенности в этом случае - неизвестный угол наклона оси орбиты планеты к лучу наблюдения. Если угол i равен или очень близок к 90 градусам (орбита расположена "ребром" к наблюдателю), минимальная масса соответствует реальной. Кроме того, в этом случае возможны и транзиты планеты. Чем меньше угол, тем больше расхождение реальной массы планеты от измеренной.

Верхний же предел получают, когда массу планеты не удается определить. Поскольку речь идет о транзитных планетах, то значение i уже известно и близко к 90 градусам. Поэтому при определении масс транзитных планет неопределенности с sin i нет, тут проблема в другом - в недостаточной точности наблюдений, поскольку исследуемые планеты очень малы и вызывают у родной звезды слишком слабые колебания скорости.
« Последнее редактирование: 14.08.2013 [11:55:10] от Olweg »
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Другими словами, раз известен радиус планеты (надо полагать по параметрам ее транзита), то проблем с определением нижнего предела массы у такой планеты быть не должно.
Возьмем Kepler-20f
http://exoplanet.eu/catalog/kepler-20_f/   
Цитировать
M × sin i   0.045 MJ
Radius   0.09 + 0.01 RJ
Каков же нижний предел массы этой планеты?
Если
M sin i - нижний предел массы, или минимальная масса планеты, полученная доплеровским методом.
Тогда нижний предел плотности Kepler-20f: 59,9 г/см3
« Последнее редактирование: 06.08.2013 [22:38:34] от Arton »

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Да нет же. Если вы посмотрите на каталог на сайте "Кеплера", то там в колонке масс указано <0.0450. Масса этой планеты пока что неизвестна. Известно лишь, что она не может быть больше 0.045 масс Юпитера. И плотность соответственно тоже неизвестна. Ну неужели все настолько сложно?
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Мы словно говорим на разных языках
Цитировать
там в колонке масс указано <0.0450.
меньше предела 0,045
с другой стороны
Цитировать
M × sin i = 0.045 MJ
M × sin i    есть предел массы
тем самым:
M sin i - есть верхний, но никак не нижний (меньше которого уже ничего нет) предел массы.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
На exoplanet.eu неверные данные. M×sin i у Kepler-20 f неизвестна. Известно только, что эта величина не может быть больше 0.045 масс Юпитера (но не равна им!) Кроме того, как я уже писал, в случае транзитных планет минимальная масса фактически равна реальной из-за расположения орбиты ребром к нам. Поперечная составляющая скорости в этом случая пренебрежимо мала. Но даже если бы это было не так, никакого противоречия в верхнем пределе минимальной массы нет. Вот скажем вращается вокруг звезды планета с периодом 1 месяц, массой 2 земных и радиусом 1.5 земных. Орбита так удачно ориентирована по отношению к Земле, что планета совершает транзиты по диску звезды. "Кеплер", скажем, эти транзиты находит. После этого в дело вступают наземные телескопы со спектрографами, которые пытаются обнаружить периодические колебания лучевой составляющей скорости звезды, вызываемые гравитационным влиянием планеты. Точность измерений - что-то около 1 м/с, а планета вызывает у звезды амплитуду 40 см/с. Таким образом, колебания обнаружить не удается. Но планета-то есть - это подтверждено транзитным методом. Вот если бы она была в 2.5 раза массивнее, ее  спектрометрически удалось бы засечь. Исследователи делают вывод, что верхний предел массы планеты составляет 5 земных, или M×sin i = М < 5. В то время как реальный M×sin i = М = 2.
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Не имеет значения кто, где и с какой точностью ошибся.
Речь о том, что есть предел массы: M×sin i
А реальная масса планеты всегда МЕНЬШЕ этого предела
Следовательно, сам предел является ВЕРХНИМ пределом массы планет
Поскольку в противном случае, реальная масса оказывается всегда меньше своего же нижнего (минимально допустимого) предела, что есть НОНСЕНС, какими бы умными терминами Вы и не обосновывали этот свой постулат.