Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,109920.20.html
Дата изменения: Sun Apr 10 22:30:38 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 22:30:38 2016
Кодировка: Windows-1251
Достоверность сведений по экзопланетам - стр. 2 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Достоверность сведений по экзопланетам  (Прочитано 8360 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Ну, я уж не знаю, как вам объяснить. Вроде и пример привел. Добавить мне к вышесказанному нечего.
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 698
  • Рейтинг: +446/-53
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Персональная страница
Речь о том, что есть предел массы: M×sin i
А реальная масса планеты всегда МЕНЬШЕ этого предела

Допустим, у звезды с планетой колебания лучевой скорости, тем не менее, не обнаружены в силу того, что плоскость орбиты планеты перпендикулярна лучу зрения. Величина sin i равна нулю, и потому величина M sin i тоже равна нулю. Следует ли из этого, что реальная масса планеты отрицательна?
И кто-то, как всегда, нес мне чушь о "тарелках", и кто-то, как всегда, проповедовал дзен... (с) Зоопарк

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 4 567
  • Рейтинг: +82/-23
  • homo homini lupus est
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?
Потому что это не плотность, а верхний предел плотности. А самой плотности никто пока и не знает.
Продолжение списка:
Не понятно, к чему это продолжение. Там я вижу по крайней мере часть планет, имеющих более-менее точные оценки массы, например Глизе 1214 б.
Потому, что в случае с верхним пределом
M  Sin i
Потому что в случае транзитных планет "sin(i)" можно вообще выкинуть - много точности не проиграть.
Да и "i" может несколько различаться для разных планет одной системы, если что.

Ах, и еще.
m*sin(i) может быть "верхним пределом на нижний предел" массы в таблицах :)
Т.е., допустим, сигнал не обнаруживается для фактора m*sin(i) >= 0.1MJ. Это не означает, что в системе нет газовых гигантов. Это вообще почти ничего не означает - плоскость орбиты может быть расположена не так, планеты мелкие и т.п.

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 075
  • Рейтинг: +291/-18
    • Записки Вики Воробьевой
Речь о том, что есть предел массы: M×sin i
А реальная масса планеты всегда МЕНЬШЕ этого предела

Давайте еще раз, только медленно.
Следите за руками.
Функция sin i имеет область значений от 0 до 1 при углах x от 0 до 90њ, согласны? При x < 90њ sin i < 1.
Поэтому произведение M sin i всегда меньше M (кроме случая x = 90њ). То есть величина M sin i является НИЖНИМ пределом на массу планеты, а не верхним. Если мы каким-то образом измерили амплитуду колебаний лучевой скорости звезды, мы получили нижний предел на массу планеты, которая вызывает эти колебания. В этом случае наклонение орбиты i нам не известно (если оно известно, мы, зная M sin i и i, тут же получаем истинную массу планеты M).
Но предположим, что транзит есть, а колебаний лучевой скорости звезды НЕТ (точнее, они под шумами). Тогда (и только тогда!) мы получаем ВЕРХНИЙ предел на массу планеты. В этом случае i нам известен и близок к 90њ (раз уж мы видим транзит).

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
http://www.allplanets.ru/star.php?star=Kepler-20
Цитировать
Kepler-20 f     M  sin i = 0.045 MJ      R = 0.091 RJ
Что означает среднюю (по пределу массы) плотность данной планеты: р = 79,5 г/см3
Далее
Следите за руками.
Функция sin i имеет область значений от 0 до 1 при углах x от 0 до 90њ, согласны?
При x < 90њ sin i < 1.
Поэтому произведение M sin i всегда меньше M
Стало быть реальная масса планеты М > 0,045 MJ
и, стало быть, реальная плотность планеты: р > 79,5 г/см3
!!!

P.S.
И так по всем планетам списка.
И теперь
Не понятно, к чему это продолжение.
?
« Последнее редактирование: 09.08.2013 [22:21:50] от Arton »

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 075
  • Рейтинг: +291/-18
    • Записки Вики Воробьевой
http://www.allplanets.ru/star.php?star=Kepler-20
Цитировать
Kepler-20 f     M  sin i = 0.045 MJ      R = 0.091 RJ
Что означает среднюю (по пределу массы) плотность данной планеты: р = 79,5 г/см3

Даже на странице, ссылку на которую Вы привели, есть слова (цитирую): "Для планет d, e, f указаны верхние пределы на массу. "
ВЕРХНИЕ.
Это значит, что плотность этой планеты МЕНЬШЕ 79.5 г/куб.см. Но насколько меньше - неизвестно.
Про спичечный коробок тоже можно сказать, что он весит меньше тонны.

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
О том и речь, что речь о ВЕРХНЕМ пределе массы.
И эту массу необходимо корректировать в сторону уменьшения.
С этого я и начинал:

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 075
  • Рейтинг: +291/-18
    • Записки Вики Воробьевой
О том и речь, что речь о ВЕРХНЕМ пределе массы.
И эту массу необходимо корректировать в сторону уменьшения.
С этого я и начинал:


И как Вы предлагаете ее корректировать?

Есть определенный научный метод. Например, перед нами стоит задача взвесить коробок спичек. А у нас есть весы, которые взвешивают с погрешностью в один килограмм. Мы кладем коробок на весы, они показывают ноль. Мы честно сообщаем: коробок спичек весит меньше одного килограмма. За эту цифру мы отвечаем и подписываемся.
Дальше можно фантазировать и/или строить модельные предположения. Допустим, у нас есть математические модели коробка спичек, которые предсказывают, что коробок должен весить от 5 до 30 грамм. Мы можем даже написать об этом статью. Типа, согласно таким-то и таким-то моделям, ожидаемый вес коробка спичек от 5 до 30 грамм. Но мы не можем написать "верхний предел на вес коробка - 30 грамм", это будет не научно!
Научно тут - делать более точные весы и получать более точные верхние пределы (или измерить, наконец, массу этого коробка). В данном конкретном случае планеты Kepler-20 f - строить новые мощные телескопы с высокоточными спектрографами, которые смогут измерить лучевую скорость звезды Kepler-20 с достаточной точностью. Но выдавать за надежный верхний предел собственные ДОМЫСЛЫ - неправильно и ненаучно.

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Не стоит усложнять проблему до спичечного коробка.

Имеем явно завышенную планетную плотность - попробуем ее понизить до 'нормальных' значений.
Только и всего. А вот результат этого мысленного эксперимента весьма интересен.

р = 79,5 г/см3    M  sin i = 0.045 MJ      R = 0.091 RJ    

Задаем планете плотность, соответствующую неэкзотическим планетам
Пропорционально снижается масса. Имеем:

р = 1,77 г/см3    M  sin i = 0.001 MJ      R = 0.091 RJ   
:
р = 5,3 г/см3    M  sin i = 0.003 MJ      R = 0.091 RJ   

последний вариант соответствует не просто планете земной группы, а именно Земле.
И это гораздо более реалистичный 'сценарий' для экзопланеты Kepler-20f.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 4 567
  • Рейтинг: +82/-23
  • homo homini lupus est
Задаем планете плотность, соответствующую неэкзотическим планетам
Гадание на кофейной гуще.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Не стоит усложнять проблему до спичечного коробка.

Имеем явно завышенную планетную плотность - попробуем ее понизить до 'нормальных' значений.
Только и всего.
Во-первых, у нас нет никакой завышенной плотности - у нас есть верхний предел плотности. Мы с вами действительно как будто на разных языках говорим. И, во-вторых, как вы предполагаете получить реальное значение? На основании каких данных?
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Речь не идет о реальных значениях. Разговор о значениях, более реалистичных. А основание для этого одно - общность законов формирования планетных систем во Вселенной. И, согласно этим исходным данным, физические свойства экзопланет не могут разительно отличаться от параметров планет Солнечной системы.

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 698
  • Рейтинг: +446/-53
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Персональная страница
физические свойства экзопланет не могут разительно отличаться от параметров планет Солнечной системы.

Разительно -- это сколько?
И кто-то, как всегда, нес мне чушь о "тарелках", и кто-то, как всегда, проповедовал дзен... (с) Зоопарк

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Если вести речь о плотности планет, то в Солнечной системе мы имеем жесткие ограничения по этому параметру:
от 0,69 г/см3 до 1,64 г/см3 - для гигантов
и от 3,94 г/см3 до 5,52 г/см3 - для земной группы
Потому, 'разительным' отличием экзопланет можно считать наличие у них плотности более чем 10 г/см3
И под большим вопросом - существование 'переходной' группы экзопланет, с плотностями в пределах:
от 2 г/см3 до 3 г/см3

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
делать более точные весы и получать более точные верхние пределы (или измерить, наконец, массу этого коробка). В данном конкретном случае планеты Kepler-20 f - строить новые мощные телескопы с высокоточными спектрографами, которые смогут измерить лучевую скорость звезды Kepler-20 с достаточной точностью.
Никто не спорит, что тут нужно делать более точные весы (измерительную аппаратуру). Но необходимо, так же, создавать и модели, описывающие то, что мы собираемся измерять. Причем, создание моделей должно опережать изготовление более точных весов, чтобы не плестись на поводке эксперимента.
Практика - это лишь средство проверки Теории, не более того.


Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 698
  • Рейтинг: +446/-53
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Персональная страница
Потому, 'разительным' отличием экзопланет можно считать наличие у них плотности более чем 10 г/см3
И под большим вопросом - существование 'переходной' группы экзопланет, с плотностями в пределах:
от 2 г/см3 до 3 г/см3

Почему? Из каких физических соображений вытекают эти ограничения?
И кто-то, как всегда, нес мне чушь о "тарелках", и кто-то, как всегда, проповедовал дзен... (с) Зоопарк

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 4 567
  • Рейтинг: +82/-23
  • homo homini lupus est
Никто не спорит, что тут нужно делать более точные весы (измерительную аппаратуру). Но необходимо, так же, создавать и модели, описывающие то, что мы собираемся измерять. Причем, создание моделей должно опережать изготовление более точных весов, чтобы не плестись на поводке эксперимента.
Практика - это лишь средство проверки Теории, не более того.
С точностью до наоборот. Не следует выбрасывать кандидаты в экзопланеты с плотностью 10, 20, 30 и более тонн на куб, только потому что вы решили что такого "быть не может". Следует тщательно проводить наблюдательные эксперименты и уже модели и теории плясать от фактических данных. Мало ли что там, в экзопланетах может еще необычного найтись.

ЗЫ.
Если вы не знали, объекты массой 10-100 юпитеров по размерам обычно не превышают Юпитер, а если и превышают, то менее чем в 2 раза. Т.е. для коричневых карликов и самых массивных планет плотность, многократно превышающая плотность свинца является абсолютно нормальной.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 7 121
  • Рейтинг: +73/-4
Кроме того, у некоторых планет, например, в системе Kepler-11, массы удалось измерить, так что речь идет уже не о верхних пределах, а о реальных значениях. Плотности при этом зачастую очень низки, иногда даже ниже плотности воды, хотя массы ненамного превышают земную. Так что наши планеты земной группы не годятся на роль универсального эталона.
Natural selection favors the paranoid ї Peter Watts

Оффлайн ArtonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 3 123
  • Рейтинг: +52/-21
Из каких физических соображений вытекают эти ограничения?
Из соображений моей модели (которую следует обкатать на экзопланетных системах) разделения планет на гиганты и землеподобные.
Главный вопрос в том, можно ли 'втиснуть' экзопланетные системы в 'прокрустово ложе' планетных плотностей Солнечной системы?

Берем: http://www.allplanets.ru/star.php?star=Kepler-20

Kepler-20b    lim М = 0,027(7) MJ       от 5,32 до 9,05 г/см3
Kepler-20e    lim М = 0,0097          р = 24.30
Kepler-20с    lim М = 0,051(10)     от 2,60 до 3,86
Kepler-20f    lim М = 0,045            р = 79.50
Kepler-20d   lim М = 0,063             р = 5.50

Задача перехода от запредельных плотностей к реалистичным, обусловлена (в силу синхронизма системы) с пропорциональным изменением плотности всех планет, входящих в систему, и сопряжена с требованием соответствия планетным плотностям Солнечной системы.
Так, для Kepler-20f требуется сокращение плотности не менее чем в 8 раз.
При этом для Kepler-20e мы выходит на нижний предел для плотности планет земной группы, что позволяет считать данное сокращение, так же, и предельно допустимым и по верхней планке.   
Одновременно для Kepler-20с наблюдаем некоторое расширение диапазона планетных плотностей Солнечной системы.

В целом, после данной процедуры, система Kepler-20 приобретает гораздо более реалистичный (соответствующий Солнечной системе) вид. И при этом, сохраняется ее соответствие регистрируемым параметрам.
По плотностям же имеем следующую картину:

Kepler-20b    от 0,67 до 1,13 г/см3
Kepler-20e    3,04
Kepler-20с    от 0,32 до 0,48
Kepler-20f    9,94
Kepler-20d    0,69


Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 4 567
  • Рейтинг: +82/-23
  • homo homini lupus est
Главный вопрос в том, можно ли 'втиснуть' экзопланетные системы в 'прокрустово ложе' планетных плотностей Солнечной системы?
Вам уже ответили - НЕТ. Есть планеты землеподобного диапазона масс с плотностью во много раз меньше плотности воды (см. Кеплер-11), а есть гиганты состоящие, хоть и из водорода, но имеющие плотность во много раз больше свинца.
Задача перехода от запредельных плотностей к реалистичным, обусловлена (в силу синхронизма системы) с пропорциональным изменением плотности всех планет, входящих в систему, и сопряжена с требованием соответствия планетным плотностям Солнечной системы.
Мне совершенно непонятно, на каком основании плотность экзопланет должна "соответствовать плотностям планет Солнечной Системы". Поясните.
При этом для Kepler-20e мы выходит на нижний предел для плотности планет земной группы
Откуда взят этот предел? Почему Кеплер-20е по-вашему вдруг не может иметь меньшую плотность?

Я, конечно, извиняюсь, но это полный бред, а не рассчет. Вы получили воображаемую планетную систему из кофейной гущи, при этом даже не учитывая что наклонение орбит этих планет измерено и оно несколько различается.
« Последнее редактирование: 11.08.2013 [17:59:25] от awsislemse »