Stime per pianeti "non rilevabili" in sistemi extra-solari

Per quanto sono stato in grado di determinare, sembra che ci siano alcune limitazioni significative sulla nostra capacità di rilevare pianeti exo che sono al di sotto di determinate dimensioni o oltre determinate distanze dalle loro stelle.

Sembra che Urano e Nettuno siano piccoli quanto possiamo rilevare a meno che il pianeta non sia relativamente vicino alla sua stella e la Terra sia vicina al limite di dimensione inferiore che possiamo rilevare, indipendentemente dalla vicinanza alla stella.

In altre parole, la nostra propensione a rilevare pianeti di grandi dimensioni e pianeti vicini alle loro stelle, significa che sono stato in grado di trovare dati ragionevolmente buoni riguardo a quanti di questi tipi di pianeti sono generalmente presenti in un sistema. Ma dal momento che non possiamo sembrare (per osservazione diretta) quanti piccoli pianeti sono generalmente presenti in un sistema, o quanti pianeti sono presenti che sono troppo lontani dalla loro stella per essere rilevati, faccio fatica a trovare dati riguardanti quante piante di questi tipi sono comuni nei sistemi planetari.

Ad esempio: il nostro sistema ha 8 pianeti, 4 rocciosi, 2 giganti gassosi, 2 giganti di ghiaccio. Ma è probabile che se osservassimo (con la tecnologia attuale) il nostro sistema solare da qualche altro sistema solare, probabilmente ne vedremmo solo da 2 a 6. Avremmo quasi sicuramente visto Giove e Saturno e quasi sicuramente NON vedremmo Mercurio o Marte (sono solo troppo piccoli), Venere e Terra "potrebbero essere" abbastanza vicini al sole per noi per vederli anche se loro sono al limite di ciò che possiamo rilevare, e anche Urano e Nettuno "potrebbero" essere rilevabili, anche se sono piccoli per la loro distanza dal sole.

La mia domanda specifica: quanti pianeti si trovano in un sistema planetario "normale" o "medio", secondo le migliori teorie scientifiche dell'umanità finora disponibili? (al di là di ciò che possiamo semplicemente rilevare.) In altre parole, dove posso trovare serie ragionevoli di dati di ricerca scientifica, modelli, stime, teorie, prove, ecc. , che descrivono la probabilità di pianeti "non rilevabili" (o molto difficili da rilevare) essere presente in un sistema planetario?

Questa è la mia prima domanda sull'astronomia dello scambio di pile, quindi per favore sii gentile, ma non esitare a fornire critiche costruttive se sto facendo qualcosa di sbagliato.

— Dalila
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Come noterete, tutti i nostri metodi di rilevamento del pianeta sono orientati alla ricerca di grandi pianeti in orbite vicine attorno a piccole stelle. Il sistema solare come il nostro, con una stella di medie dimensioni, pianeti piccoli in orbite di circa 1 anno e grandi pianeti in orbite distanti, è molto più difficile da identificare (impossibile sulle scale temporali che abbiamo osservato finora). Sappiamo che i sistemi solari a differenza dei nostri sono ragionevolmente comuni, ma AFAIK non possiamo davvero dire che i sistemi solari come i nostri non siano ancora più comuni.

— antlersoft,

@RobJeffries Grazie per il testa a testa. La maggior parte dei punti interrogativi sono nel tentativo di spiegare che tipo di informazioni spero, non intendono essere domande separate di per sé. Ho riorganizzato il post e aggiunto un riepilogo finale con un tentativo di formulare la domanda singola effettiva. Se hai suggerimenti per un ulteriore miglioramento della domanda, per favore fatemelo sapere.

— Dalila,

RobJeffries ha ragione. Potresti non esserne consapevole, ma questa è una gamma estremamente ampia di argomenti. Ogni metodo di rilevazione ha altri pregiudizi per discutere di quelli che richiederebbero un'intera lezione. Migliore google "correzione del bias di rilevamento esopianeta". Ad esempio, derivare e correggere il bias di transito è relativamente semplice, mentre non lo è già per i pianeti a velocità radiale.

— AtmospherPrisonEscape

Mi preoccupa sempre che vengano pubblicati solo risultati positivi. A volte "risultati nulli" in cui avremmo potuto rilevare qualcosa possono essere utili anche alla comprensione.

— Jack R. Woods,

@ JackR.Woods: devi distinguere tra pubblicazione scientifica e giornalistica. Nella letteratura scientifica vengono pubblicati risultati nulli, anche il confronto dei pregiudizi di rilevazione con ciò che la teoria direbbe sarebbe impossibile senza quelli.

— AtmospherPrisonEscape

Questa è una risposta parziale. È parziale perché questa è un'area di ricerca attiva, con questo stesso argomento come una delle domande principali, in secondo luogo ho inseguito solo le stime da un metodo; microlensing, perché questo metodo non è orientato verso pianeti di grandi dimensioni (in dimensioni e massa) in orbite vicine attorno a piccole stelle.

Il metodo di microlensing è orientato verso pianeti più massicci in Giove come orbite, cioè pianeti freddi. È distorto verso pianeti distanti su stelle molto più vicine al centro galattico. Questo è importante perché le stelle hanno concentrazioni più basse di elementi pesanti necessari per creare pianeti. È ugualmente sensibile ai pianeti attorno a tutti i tipi di stelle e persino ai pianeti fluttuanti liberi. Può rilevare fino ai pianeti di massa terrestre.

Ecco un collegamento a un riepilogo tecnico del metodo. La parte che ti interessa di più è la sezione 4.1.3 pagine 23. Ricerche di microlensing per esopianeti Yiannis Tsapras Questo poster ha una trama riassuntiva Fig 3 dei tassi di occorrenza del pianeta da vari metodi Poster: Frequenza del pianeta da osservazioni di microlensing Arnaund Caasan C'è anche un collegamento a un archivio di articoli sull'argomento: Archivio della NASA: Planet Occurrence Rate Papers

Faccio un breve riepilogo dei risultati principali: (prospettiva di microlente). Stimando i pregiudizi, combinati con i rilevamenti effettivi, è possibile stimare (o porre limiti) il numero di pianeti e in che modo la ricorrenza dipende dalla massa, dalla distanza dalla stella. Linea neve == distanza dalla stella dove l'acqua rimane congelata. Nel nostro sistema solare è tra Marte e Giove. Le lune di Giove hanno molto ghiaccio. Il dimmer è più vicino. 1 AU = distanza Terra-Sole

Il numero di pianeti oltre la linea di neve (Giove e oltre nel nostro sistema solare) è 7 volte maggiore di quello vicino nei pianeti caldi. Nella distanza compresa tra 0,5 e 10 Au del 20% delle stelle hanno Giove. Il 50% ha Neptunes, il 60% ha super terre. Ci sono molte stelle con più di un pianeta. Quindi c'è circa un pianeta per ogni stella della galassia. Almeno!. Circa 1/6 delle stelle con pianeti hanno un analogo solare (pianeti enormi come Giove e Saturno con spazio per piccoli pianeti rocciosi vicini).

— TazAstroSpacial
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