アルファケンタウリAの太陽系が私たち自身の太陽系を正確に反映している場合、何を検出できますか？

私たちの太陽系の正確なレプリカが4.4マイル離れていたと仮定します（人を含む）。どのような望遠鏡で何を検出できますか？どの惑星？無線伝送や大気を検出できますか？

私たちが他の星の黄道と同一平面にある場合、検出は最適であると思いますが、最良のケースと最悪のケース（90°ビュー？）のシナリオでは何が見えますか？

_{ポストスクリプト：数か月後、Neil Turnerによるフォンカルマンの講義でこのような質問をしました。}

これは広範にわたる質問であり、包括的に答えるには広すぎます。これは、ドップラー法、トランジット、およびダイレクトイメージングに分割する必要があります。そして、カイパーベルト、電波放射などの検出に関する質問に出る前です。

ドップラーウォブルテクニックを使用した惑星の検出について私が知っていることは、今のところ固執します。

ドップラーテクニック

質量m 1の星を周回する質量惑星が、偏心度eおよび軌道周期Pを持ち、軌道軸がiから地球からの視線がある： （2 π $m_2$$m_1$$e$$P$$i$ （非常に）詳細な導出は、Clubb（2008）によって提供されます。

$$\left( \frac{2\pi G}{P}\right)^{1/3}\frac{m_2 \sin i}{m_1^{2/3}} (1-e^2)^{-1/2}.$$

私は自分自身を少しスプレッドシートを構築し、で、すべての惑星が最適に見られたと仮定して（彼らはすべての最適見ることができませんでしたが、約最小の傾きは次のようになり、私は= 83 ∘水星のはメイクをしないように、あまり差）私はまた、アルファセンAの質量は約であると仮定しますM ≃ 1.1 M ⊙。$i=90^{\circ}$$i=83^{\circ}$$M \simeq 1.1M_{\odot}$

結果は

プラネット| RV半振幅（m / s）

$8.3\times 10^{-3}$

$8.1\times 10^{-2}$

$8.4\times 10^{-2}$

$7.5\times 10^{-3}$

$11.7$

$2.6$

$0.28$

$0.26$

$0.51\pm 0.04$m / s、およびいくつかの分光器、特にHARPS機器は、1 m / s未満の精度を定期的に提供しています。したがって、木星と土星は検出可能であり、天王星と海王星は検出可能性の端にあります（多くのRV観測で平均できることを思い出してください）が、地球型惑星は見つかりません（地球の検出には10 cm / s未満の精度が必要です）また、木星や土星のような惑星のために、より大きな信号からより弱い信号を掘り出さなければならないこともあります。

$\sim 5$

状況を示す写真は、exoplanets.orgのWebサイトから入手できます。このサイトには、RV半振幅が10 m / sおよび1 m / sの精度になる場所を近似する行を追加しました（Alpha Cen A質量および円軌道）。地球、木星、土星にマークを付けました。1 m / sの線より下ではほとんどオブジェクトが発見されていないことに注意してください。また、1年から10m / sの線の間に、数年より長い期間の惑星がないことに注意してください。最近の感度の増加は、低質量のより長い期間の系外惑星の発見にまだ反映されていません。

結論として、ドップラー技術によってこれまでに発見されたのは木星だけでした。

トランジットテクニック

また、交通手段に関するコメントをいくつか追加します。トランジット検出は、太陽系外惑星が星の前を横切るように周回する場合にのみ機能します。したがって、高い傾斜は必須です。球面三角法が得意な人は、太陽系の公開されたデータを使用して、非常に最適な向きでいくつの惑星が通過するか（そしてどの惑星を通過するか）を判断する必要があります。惑星が数度の散乱を伴う軌道傾斜を持っていることを考えると、いくつかの簡単な三角法と太陽半径との比較は、これらの軌道が一般に特定の視野角ですべてを通過するわけではないことを示しています。実際、ケプラーが発見した複数の輸送システムの多くは、太陽系よりもはるかに「平坦」です。

ケプラー衛星は、非常に高い測光精度のおかげで、非常に小さな通過する惑星を検出することができました（フラックスの低下は、系外惑星半径の平方根に比例します）。下の写真は、NASAケプラーチームによって提示されたもので（現在は少し古くなっています）、火星の大きさまでの惑星候補が発見されたことを示しています。ただし、トランジット信号を何度も見る必要があるため、これらは短期間軌道にある傾向があり、ケプラーはこの空のパッチを約2。5年間（このプロットが作成されたとき）研究します。

したがって、この観点から、おそらく金星は見られたでしょうが、他の惑星はどれも確認できませんでした。

しかし、しわがあります。アルファセンAは、この種の研究には明るすぎ、ケプラー星よりも明るい。非常に明るい星の周りの通過を探すには、特別な機器または望遠鏡を構築する必要があります。この作業の一部は、地上での調査（主に熱い木星の発見）によって行われました。TESS（Transinging Exoplanet Survey Satellite、2018年4月に打ち上げられた）と呼ばれる新しい衛星は、明るい星の周りの小さな惑星（地球サイズ以上）を見つけることに焦点を当てた2年間のミッションです。ただし、そのほとんどのターゲット（アルファセンを含む）は1〜2か月間しか観測されないため、惑星系の内部のみが探査されます。

まず、Rob Jeffriesの答えは素晴らしいと思います。言及する価値のあるマイナーポイントを追加します。

どのような望遠鏡で何を検出できますか？

アルファケンタウリAは、アルファケンタウリBの連星であり、安定したL4またはL5を持たないほど十分に近いサイズであるため、それらのいずれかを周回するものは、非常に近い（水星距離、おそらく金星）か、非常に遠くにある必要がありますそして非常に寒く、Pl王星の距離よりはるかに大きく、プロキシマ・ケンタウリのように両方の星を周回しています。

木星をAまたはBの周りの太陽軌道に配置すると、3体効果によりほぼ確実に長く持続しない惑星の乱暴に不安定な軌道が作成されるため、この質問に対する1つの答えは、太陽系AまたはBの周りの軌道のタイプは不可能です。

無線伝送や大気を検出できますか？

今のところ、大気の検出は非常に限られており、星に非常に近い大きな惑星に限られていますが、記事では、彼らが途中で大きな望遠鏡を使って取り組んでいると述べているので、おそらく数年後に何かを得るでしょう居住可能なゾーンの惑星のために。

系外大気の検出

電波と可視光に言及する価値があるので、私は良い記事を見つけることができませんでしたが、エイリアンの惑星がタイトなビームで私たちに向かってメッセージを撃った場合-そして、私たちはそれを検出することができると確信しています十分に大きなビームですが、現在の出力で別の地球を検出できますか？私たちはそのような検出技術に近いとは思わない。

（そして、私がその間違ったものを手に入れた場合、訂正を歓迎します）。

（ニール・ターナーによるフォン・カルマンの講義でこのようなことを尋ねました）

彼はあなたに答えましたか？彼は何か良いことを言いましたか？

カルマン講演「惑星の誕生」からのニール・ターナーの答え

遠方にある同一の太陽系のコピーの周りの惑星をどのように検出するのでしょうか？トランジット法を使用して惑星を検出する必要がありますか？

全体的に、はい。木星は、おそらく1軌道または2軌道を確実に待つことを望んでいる場合、動径速度法によって検出できるため、木星が太陽の周りを回るのに12年かかります。

他の惑星は本当に厳しいでしょう。彼らが通過した場合、私たちと同様の技術でそれらを検出することができます。私たちの太陽系は[ケプラーによって発見された他の人]のようにコンパクトではないので、あなたは幸運でなければなりません。かなり広がっています。あなたがその星に非常に近い惑星を持っているなら、それがあなたの視線に沿っているランダムな方向を持っているなら、あなたはまともなチャンスを持っています。それが非常に遠くにある場合、その向きにはより多くの可能性があり、物事がランダムである場合、視線に正確に沿ってそれを取得する確率ははるかに小さくなります。

だから誰かが近くの星から木星を見るのは、私たちが熱い木星を見るよりもはるかに少ないでしょう。私たちの太陽系を見て、現在通過中にそれを見るエイリアンは少数です。