太陽系外システムにおける「検出不可能な」惑星の推定


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私が判断した限りでは、特定のサイズよりも小さい、または恒星から特定の距離を超えている太陽系外惑星を検出する能力には、いくつかの重要な制限があるようです。

惑星がその星に比較的近くない限り、天王星と海王星は私たちが検出できるくらい小さいと思われ、地球は星に近いかどうかに関係なく、検出できるサイズの下限に近いです。

言い換えれば、大きな惑星や星に近い惑星を検出するという私たちの偏見は、システムにそれらの種類の惑星がいくつ存在するかについて、かなり良いデータを見つけることができたことを意味します。しかし、システムに通常存在する小さな惑星の数、または検出するには星から離れすぎている惑星の数は(直接的な観察では)わかりませんので、私は見つけるのに苦労していますこれらのタイプの植物が惑星系で一般的である数に関するデータ。

たとえば、システムには8つの惑星、4つの岩、2つのガスジャイアント、2つの氷のジャイアントがあります。しかし、他の太陽系から自分の太陽系を(現在の技術で)観察している場合、おそらく2〜6個しか表示されない可能性があります。木星と土星はほぼ確実に見え、水星や火星(小さすぎる)はほとんど見えません。金星と地球は、太陽に十分近くにあるため、それらを見ることができます天王星と海王星は、太陽からの距離が小さめですが、検出できる範囲の端にあり、天王星と海王星も「検出される可能性があります」。

私の具体的な質問: これまでに利用可能な人類の最良の科学理論によれば、「通常の」または「平均的な」惑星系にある惑星はいくつですか?(単純に検出できる範囲を超えています。)言い換えると、「検出不能」(または検出が非常に困難)な惑星の可能性を説明する合理的な科学研究データセット、モデル、推定、理論、証拠などはどこにありますか惑星系に存在している?

これはAstronomy stackexchangeに関する私の最初の質問です。穏やかにお願いしますが、私が何か間違ったことをしている場合は、建設的な批評を躊躇しないでください。


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お気づきのように、私たちの惑星検出方法はすべて、小さな星の周りの近い軌道にある大きな惑星を見つけることに偏っています。私たちのような太陽系は、中型の星、約1年の軌道にある小さな惑星、遠い軌道にある大きな惑星を備えているため、識別するのがはるかに困難です(これまで観測してきたタイムスケールでは不可能です)。私たちとは異なるソーラーシステムがかなり一般的であることはわかっていますが、私たちのようなソーラーシステムがそれほど一般的ではないとは言えません。
antlersoft 2018年

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@RobJeffries頭を上げてくれてありがとう。疑問符のほとんどは、私が望んでいる情報の種類を説明するためのものです。それらは、それ自体で別の質問になることを意図したものではありません。私は投稿を再配置し、実際の単一の質問を表現する試みを含む最終的な要約を追加しました。質問をさらに改善するための提案がある場合は、お知らせください。
Dalila

RobJeffriesは正しいです。ご存じないかもしれませんが、これは非常に幅広いトピックです。すべての検出方法には、講義全体を行うことを議論する他のバイアスがあります。より良いグーグル「太陽系外惑星検出バイアス補正」。たとえば、トランジットバイアスを導出して修正することは比較的簡単ですが、放射状速度の惑星の場合はそうではありません。
AtmosphericPrisonEscape

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ポジティブな結果だけが発表されることはいつも私を悩ませます。何かを検出できた可能性のある「nullの結果」も、理解に役立つ場合があります。
ジャックR.ウッズ

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@ JackR.Woods:科学出版物とジャーナリズム出版物を区別する必要があります。科学文献ではヌル結果が発表されていますが、検出バイアスと理論が言うこととの比較でさえ、それらなしでは不可能でしょう。
AtmosphericPrisonEscape

回答:


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これは部分的な答えです。これは研究の活発な分野であり、このトピックが主要な質問の1つであるため、部分的です。次に、1つの方法からの推定値のみを追跡しました。マイクロレンズ化。これは、この方法が小さな星の周りの近い軌道にある大きな(サイズと質量の)惑星に偏っていないためです。

マイクロレンズ方式は、軌道のような木星のより大規模な惑星、つまり冷たい惑星に偏っています。それは、銀河中心に非常に近い星の周りの遠方の惑星に偏っています。星が惑星を作るのに必要な重元素の濃度が低いので、これは重要です。それは、あらゆる種類の星の周りの惑星、さらには自由に浮遊している惑星に対しても同様に敏感です。地球質量の惑星まで検出できます。

ここに、メソッドの技術概要へのリンクがあります。一部あなたが最も興味を持ってでは23のセクション4.1.3ページである太陽系外惑星Yiannis Tsapras用マイクロレンズ検索 このポスター紙は様々な方法のから惑星の発生率を図3サマリープロットを持っているArnaund Caasanが観測をマイクロレンズから惑星周波数:ポスター もありますこの件に関する論文のアーカイブへのリンク:NASAアーカイブ:惑星発生率の論文

主な結果を簡単にまとめます:(マイクロレンズの視点)。バイアスを推定し、実際の検出と組み合わせることで、惑星の数を推定したり、発生を星からの距離や質量にどのように依存させるかを推定したりすることができます。雪のライン==水が凍ったままの星からの距離。私たちの太陽系では、それは火星と木星の間にあります。木星の月にはたくさんの氷があります。暗い星はこれがより接近しています。1AU =地球と太陽の距離

雪のラインを超えた惑星(太陽系のジュピター以降)の数は、高温の惑星の7倍です。距離の範囲では、星の20%の0.5〜10 Auに木星があります。50%はネプチューン、60%はスーパーアースを持っています。複数の星を持つ星がたくさんあります。したがって、銀河のすべての星に対して約1つの惑星があります。少なくとも!。惑星のある星の約1/6は太陽の類似体を持っています(木星や土星のような巨大な惑星には小さな岩の惑星が接近する余地があります)。

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