Как отследить орбиту экзопланеты?

Мне было интересно, существует ли установленный метод отслеживания орбиты экзопланеты, предполагая, что мы знаем a — большую полуось орбиты, e — эксцентриситет орбиты и i — наклонение орбиты. Можем ли мы отслеживать его положение раз в месяц?

Что вы подразумеваете под словом "трек". Вы имеете в виду визуальное наблюдение или создание математической модели, описывающей орбиту?
@James KI имеет в виду секонд

Ответы (1)

Чтобы описать положение тела на орбите, нужно 6 чисел. Есть разные способы сделать это:

Вы можете указать позицию ( Икс , у , г ) и скорость ( Икс ˙ , у ˙ , г ˙ ) . В заданное время т 0 , а затем использовать законы Ньютона для определения положения планеты в любое время в будущем.

Вы можете указать параметры орбиты:

  • Эксцентриситет ( форма эллипса)
  • большая полуось (* размер эллипса)
  • (наклон, долгота восходящего узла, аргумент перицентра) Третье положение эллипса. Они зависят от конкретного выбора системы отсчета. Для экзопланет принято считать плоскостью отсчета плоскость, проходящую через звезду и перпендикулярную лучу зрения с Земли. Это означает, что многие экзопланеты имеют наклон около 90 градусов.
  • Средняя аномалия в эпоху (Положение планеты на эллипсе в момент времени т 0 )

А затем использовать законы Кеплера, чтобы определить положение планеты в любое время в будущем.

Таким образом, мы можем отслеживать их теоретически.

Однако определить эти шесть значений из наблюдений непросто, и во многих случаях мы вообще не знаем все шесть. Если мы сможем обнаружить транзит, мы будем знать, что наклон близок к 90, и мы сможем объединить наблюдения транзита с наблюдениями радиального движения, чтобы получить некоторые ограничения на другие значения. Тем не менее, эти шесть значений нельзя просто измерить по данным.

Для большинства экзопланет их нельзя увидеть напрямую (они слишком близки к яркому свету звезды и настолько тусклые, что их нельзя увидеть). Есть несколько экзопланет, которые можно отследить. Обычно это очень большие, теплые планеты, которые далеки от их звезда.

ср. Преобразование элементов орбит, состояния и координат спутников в двухчастичном движении

Для большинства известных экзопланет у нас есть одна точка отслеживания на орбиту ... так что, возможно, не напрямую, как спрашивает ОП, но все же. Другие параметры могут быть получены из измерений ПЖ.
@Джеймс К Спасибо! Любые ссылки на то, где найти математическое описание, которое включает наклон? Все, что я нашел на данный момент, подразумевает зелье в самолете.
onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/9781118542200.app1 «Трудная» часть — найти положение планеты на эллипсе в плоскости относительно перицентра. Затем «простой» частью является поворот этого эллипса в вашу систему координат, что в основном представляет собой вращение в трех измерениях, то есть «обычная» тригонометрия, а не странные вещи, такие как уравнение Кеплера.