Questa volta abbiamo cercato una curiosit àscientifica :
So che possiamo osserva gli esopianeti quando passano davanti alla loro stella e possiamo dare un'occhiata all'atmosfera perché i fotoni sono in grado di attraversarla e poi raggiungerci. Tuttavia, sembra che un tale evento sia molto improbabile. Perché tutti questi esopianeti sembrano andare direttamente tra la loro stella ospite e la terra per consentirci di vederli in modo così coerente? Quali sono le possibilità? I piani orbitali di diversi sistemi solari sono paralleli tra loro? Questa è l'unica spiegazione che mi viene in mente.
Ed ecco le risposte degli esperti:
Hai ragione che è improbabile: possiamo osservare solo una piccola parte degli esopianeti usando il metodo di transito . Quindi dobbiamo esaminare un numero enorme di stelle per trovare i pochi allineati al momento giusto. Si tratta di indagini in corso che scattano continuamente foto di grandi quantità di cielo per vedere quando le stelle si affievoliscono. Il satellite Keplero in particolare può vedere 30 gradi quadrati di cielo , che è quasi 600 volte l'area apparente di una luna piena .
C'è ovviamente un pregiudizio qui, ma è un pregiudizio ben noto che è facile da capire. Le inclinazioni orbitali sembrano essere casuali, quindi possiamo ragionevolmente dire con precisione che circa il x% delle orbite planetarie dovrebbe essere inclinato correttamente per consentirci di vederle, e usarlo per stimare il numero totale di pianeti che dovremmo aspettarci. Possiamo anche prendere in considerazione i limiti di sensibilità – cioè quale frazione di orbite correttamente allineate potrebbe avere pianeti troppo piccoli per essere visti ecc.
> Perché tutti questi esopianeti sembrano andare direttamente tra la loro stella e terra ospite per consentirci di vederli in modo così coerente?
Perché quelli sono gli unici che possiamo rilevare.
Tutti i piani esosolari che non sono perfettamente allineati tra noi e la loro stella rendono i pianeti in quei piani abbastanza invisibili per noi, perché il modo in cui rileviamo gli esopianeti è cercando regolarmente si immerge nella luminosità stellare mentre passano esattamente tra la loro stella e la terra.
Abbiamo catalogato milioni di stelle , ma solo individuato una manciata di esopianeti (bit over 4000) nonostante il fatto che il pensiero attuale sia quello la maggior parte delle stelle può avere più pianeti.
> I piani orbitali dei diversi sistemi solari sono paralleli tra loro?
No, stanno (probabilmente) puntando in ogni sorta di direzioni casuali, quindi non possiamo vedere i loro pianeti da qui.
Come esempio che conosciamo, il nostro piano solare è un po '10 ° offset dal piano della Via Lattea e tutte le galassie che possiamo vedere puntano in direzioni casuali.
> Questa è l'unica spiegazione che mi viene in mente.
No, hai un pregiudizio cognitivo perché non hai confrontato il numero di stelle con esopianeti confermati con il numero di stelle intorno alle quali siamo teoricamente in grado di rilevare esopianeti se fossero in orbita giusto.
Se fai questo confronto, scoprirai che abbiamo rilevato solo una frazione infinitesimale del numero previsto di esopianeti che potrebbe essere osservato se il loro piano orbitale fosse in qualche modo irrilevante.
Se la maggior parte dei sistemi solari avesse lo stesso piano orbitale, ci aspetteremmo di osservare molti esopianeti vicino a stelle che giacciono sul nostro piano orbitale, e nessuno su stelle che non sono vicine al nostro piano orbitale .
Per quanto ne so, i dati attuali non sono d'accordo con quell'ipotesi;)
La probabilità di osservare un transito, assumendo orientamenti casuali è
p_tr=(R_star + R_planet) / a,
dove R_star e R_planet sono il raggio della stella e del pianeta e a è la distanza tra la stella e il pianeta (dal punto medio al punto medio).
Per un pianeta delle dimensioni di Giove in un'orbita di 3,7 d che è un 10% di probabilità e per un pianeta delle dimensioni di una Terra in un'orbita simile alla Terra questo scende allo 0,5% (assumendo entrambi una stella simile al Sole).
Quindi Hot Jupiter (primo caso) non è così improbabile da trovare se guardi abbastanza stelle. Per i pianeti più lontani devi osservare molte più stelle per trovare lo stesso numero. Questo è uno dei motivi per cui abbiamo trovato tanti altri pianeti con orbite molto brevi.
Puoi guardare Barnes (2007) per una derivazione compreso l'effetto dell'eccentricità.
Ma le orbite non sono un “piano piano”?