Berapa persen dari planet-planet yang berada dalam posisi yang dapat dilihat dari Bumi? (dan dengan demikian dapat menjalani transit)

Nomor bintang 12644769 dari Katalog Input Kepler diidentifikasi sebagai biner gerhana dengan periode 41 hari, dari pendeteksian gerhana bersama (9). Gerhana terjadi karena bidang orbit bintang-bintang itu berorientasi hampir seperti yang dilihat dari Bumi . Selama gerhana primer, bintang yang lebih besar, dinotasikan "A," sebagian dikalahkan oleh bintang yang lebih kecil "B," dan fluks sistem menurun sekitar 13%.

Dari http://www.sciencemag.org/content/333/6049/1602

Begini masalahnya: dari semua konfigurasi edge-on yang memungkinkan, ada jauh lebih banyak konfigurasi di mana sebuah planet tidak pernah bisa berada di posisi edge-on, daripada konfigurasi di mana sebuah planet berpotensi berada pada posisi untuk menjadi edge on . (Saya kira itu terjadi dalam kurang dari satu dalam beberapa ratus kasus)

Jadi mengapa kita bisa mengamati begitu banyak transit?

Karena ada begitu banyak planet di luar sana!

Kebetulan ada seluruh halaman web yang didedikasikan untuk menghitung jawaban itu .

Transit hanya dapat dideteksi jika orbit planet berada di dekat garis pandang (LOS) antara pengamat dan bintang. Ini mensyaratkan bahwa kutub orbit planet berada dalam sudut (bagian 1 dari gambar di bawah) diukur dari pusat bintang dan tegak lurus dengan LOS, di mana adalah diameter bintang (= 0,0093 AU) untuk Matahari) dan adalah jari-jari orbit planet.d ∗$d_*/a$$d_{*}$$a$

Ini dimungkinkan untuk semua sudut tentang LOS, yaitu, untuk total steradi dari posisi kutub pada bola surgawi (bagian 2 dari gambar).4 π d ∗ / 2 $2\pi$$4\pi d_*/2a$

Dengan demikian probabilitas geometris untuk melihat transit untuk setiap orbit planet acak hanyalah (bagian 3 dari gambar) ( Borucki dan Summers, 1984 , Koch dan Borucki, 1996 ).$d_*/2a$

Untuk Bumi dan Venus, masing-masing 0,47% dan 0,65% (lihat Tabel di atas). Karena transit penggembalaan tidak mudah dideteksi, transit dengan durasi kurang dari setengah transit pusat diabaikan. Karena akord yang sama dengan setengah diameter berada pada jarak 0,866 dari jari-jari dari pusat lingkaran, transit yang dapat digunakan menyumbang 86,6% dari total. Jika sistem planet lain mirip dengan tata surya kita karena mereka juga mengandung dua planet seukuran Bumi dalam orbit dalam, dan karena orbitnya tidak co-planar hingga dalam , probabilitas dapat ditambahkan. Dengan demikian, sekitar dari bintang-bintang seperti matahari dengan planet-planet harus menunjukkan transit seukuran Bumi.0,011 × 0,866 = 1 $2d_*/D$$0.011 \times 0.866$ $= 1\%$

Itu sangat luar biasa! Kepler telah berada di sana untuk sementara waktu, dan memiliki daftar kemungkinan hampir 2.000 planet yang hanya melihat sekitar 150.000 bintang hanya untuk beberapa tahun! Jadi, jika hanya 1% yang transit secara statistik, itu berarti bahwa hanya 1500 sistem secara acak akan memiliki orientasi yang benar ( mengingat hasil sampai saat ini, itu masuk akal ). Dan mengingat sekitar 7500 bintang dihilangkan dari pertimbangan karena variabel dari satu jenis atau yang lain ... Saya pikir akan cukup aman untuk mengatakan bahwa hampir setiap bintang di sana memiliki setidaknya semacam tubuh planet di sekitarnya.

Jawabannya datang dari jumlah bintang yang diperiksa oleh masing-masing metode. Kepler di bagian pertama misinya memeriksa 150.000 bintang. Setelah misi yang diperluas itu telah memeriksa 503.506 https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_space_telescope . Kepler menatap satu bidang langit pada suatu waktu yang mengukur kecerahan 10 dari ribuan bintang sekaligus. Misi satelit TESS baru akan memeriksa sekitar 200.000 bintang.

Metode kecepatan radial harus mengambil pengukuran berulang dari setiap kandidat bintang kemudian pindah ke yang berikutnya. Untuk bintang yang terang, paparan mungkin 2 menit, sedangkan bintang yang lebih redup 10 menit atau lebih ... Instrumen HARPS menggunakan sebagian besar malam yang tersedia pada teleskop kelas 4m. Katalog awal kandidat HARPS adalah 376 https://phys.org/news/2011-09-exoplanets-harps.htmlstars . Ini telah diperluas dan diubah selama bertahun-tahun. Ada beberapa pencarian kecepatan radial utama lainnya. Daftar mereka tumpang tindih sehingga semuanya memeriksa 5.000 bintang (perkiraan pribadi).

Kedua teknik ini cukup sebanding karena keduanya paling sensitif untuk ditutup di planet. Jadi perbedaan jumlah tanaman yang ditemukan adalah karena survei transit memeriksa lebih dari cukup banyak bintang untuk mengatasi rendahnya kemungkinan mendeteksi sebuah planet yang transit di bintang induknya.

Teknik-teknik lain untuk menemukan planet ekstrasurya menyukai menemukan berbagai jenis planet. Misalnya microlensing cenderung menemukan planet massa tinggi tentang jarak Jupiter dari bintangnya. Dari jutaan bintang yang memeriksa pembuatan mikro sekitar 3.000 (sekarang, jauh lebih sedikit dalam pencarian awal) menunjukkan pembuatan mikro dalam setahun, dari jumlah ini hanya 10 yang memiliki tanda tangan planet. Biasanya dibutuhkan satu tahun atau lebih untuk memodelkan setiap peristiwa ... sehingga planet yang ditemukan relatif sedikit.

• Metode jumlah bintang yang diperiksa jumlah planet yang ditemukan
• Transit 500.000+ 3126
• Kecepatan radial 5.000 778
• Perkiraan Microlensing 100 84
• Pencitraan langsung 100 tebakan 47
• Astrometri 10 tebak 1

lihat https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/ perkiraan jumlah bintang adalah perkiraan saya.