Cheops_illustration_pillars

Krok 3 - Okres i odległość orbitalna

Okres orbitalny, T, planety to czas potrzebny planecie na wykonanie jednej pełnej orbity wokół swojej gwiazdy. Jeśli obserwowane są wielokrotne tranzyty tej samej egzoplanety, to odstępy czasowe pomiędzy kolejnymi tranzytami - wykryte spadki w krzywej blasku - są bezpośrednią miarą okresu orbitalnego planety.

Na podstawie okresu orbitalnego, T, możemy wyprowadzić odległość, d, między planetą a gwiazdą, korzystając z trzeciego prawa Keplera:

gdzie G jest stałą grawitacyjną, a {\text{M}_{\text{s}}} to masa gwiazdy.

Obejrzyj film, aby dowiedzieć się więcej, uzupełnij swoje obliczenia, a następnie sprawdź swoje rozwiązania z naszym ekspertem. Gdy będziesz gotowy, aby przejść do kolejnego kroku, wróć na tę stronę i kliknij "kontynuować dochodzenie“.

Obejrzyj film o okresie i odległości orbitalnej egzoplanet:

Odtwórz wideo

Dostępne są napisy (generowane automatycznie przez YouTube) - wybierz język za pomocą elementów sterujących odtwarzacza YouTube.

Gotowi na rozwiązanie KELT-3b?

Czy udało Ci się rozwiązać zadanie wyznaczenia okresu orbitalnego i odległości KELT-3b? Sprawdź poniżej, czy Twoje wyniki pasują do rozwiązania naszego eksperta w zakresie wyznaczania okresu orbitalnego i odległości KELT-3b.

Przeanalizujmy teraz dane KELT-3b jako przykład. W tym ćwiczeniu powinieneś zwrócić baczną uwagę na jednostki.

    • Stała grawitacyjna w jednostkach SI wynosi
    • Znana jest masa gwiazdy KELT-3:

    • Musimy przeliczyć jego masę na jednostki SI:

  • Z dopasowania modelu dowiedzieliśmy się, że okres orbitalny, T = 2,70339 dnia. Przeliczając okres orbitalny na sekundy: T = 233573 s.

Mamy teraz wszystkie informacje potrzebne do określenia odległości między gwiazdą a egzoplanetą.

Porównajmy teraz okres i średnią odległość orbitalną KELT-3b z planetami w naszym Układzie Słonecznym:

Planeta

Okres

(dni)

Średnia odległość orbitalna

(au)

KELT-3b

2.703390.048

Merkury

87.970.4
Ziemia365.25

1

Neptun60266.25

30

Tabela 1: Porównanie okresu i średniej odległości orbitalnej dla KELT-3b i planet w Układzie Słonecznym.

KELT-3b ma znacznie krótszy okres orbitalny niż Merkury, najbliższa Słońcu planeta w naszym Układzie Słonecznym, i krąży znacznie bliżej swojej gwiazdy-gospodarza. Metoda fotometrii tranzytowej łatwiej odnajduje planety na tak bliskich orbitach, niż planety na znacznie większych orbitach, jak w przypadku planet zewnętrznych w naszym Układzie Słonecznym.

Kiedy będzie następny tranzyt Twojej egzoplanety? Jak odległość orbitalna obliczona za pomocą Trzeciego Prawa Keplera ma się do wyniku z wartości najlepszego dopasowania modelu?

Krok 3 zakończony!

Postępy w dochodzeniu

60%

Czy przeanalizowałeś dane Cheopsa i wyznaczyłeś okres orbitalny i odległość swojej egzoplanety, korzystając z trzeciego prawa Keplera? Jeśli tak, możesz kontynuować badanie własności egzoplanety w kroku 4 - temperatura i możliwość zamieszkania egzoplanety!