Как рассчитать аргумент перигелия для экзопланет с неполными элементами орбиты?

Я пытаюсь смоделировать экзопланетную систему Kepler-444, используя данные с этого сайта . Проблема в том, что для системы Kepler-444 нет аргумента параметра перицентра, поэтому, хотя я думаю, что получаю правильную форму орбит, их перицентр и апоцентр выровнены в одном направлении, как вы можете видеть на дамп экрана ниже.

Итак, мой вопрос заключается в том, как, и если я могу правильно совместить перицентр с данными, доступными на этом веб-сайте для этих планет (к сожалению, я не могу дать ссылку на запрос, но вы можете поискать Kepler-444 и планеты должны всплывать в таблице)? То, как я это делаю сейчас, заключается в том, что я беру большую полуось и данные об эксцентриситете с веб-сайта, на который я ссылаюсь, а затем вычисляю перицентр для каждой планеты, а затем устанавливаю ось x равным этому значению, в то время как я позволяю y и z равно нулю. Оказавшись там, я использую уравнение vis-viva для расчета векторов скорости планеты, а затем повторяю симуляцию вперед во времени и получаю формы орбит. С планетами Солнечной системы я беру аргумент перицентра и наклон орбиты и соответствующим образом поворачиваю полученные мной векторы положения и скорости, и таким образом я получаю орбиты правильной формы, и их перицентры также правильно выровнены. Естественно, я не могу получить правильное положение планеты на ее орбите в данный момент времени, используя этот подход, но сейчас это не важно; Я просто хочу, чтобы орбиты имели правильную форму и чтобы их перицентры были правильно выровнены.

Я очень мало знаю об орбитальной механике, поэтому буду очень признателен за любую помощь, чтобы я мог чему-то научиться и улучшить качество моего моделирования.

введите описание изображения здесь

Аргумент периастра, который уже есть в базе данных, — это то же самое, что и аргумент перигелия, за исключением некоторой номенклатуры. Я думаю, вместо этого вы ищете RAAN (прямое восхождение восходящего узла) и наклонение орбиты — см. мой ответ для более подробной информации.
@cms - хотя в этой базе данных есть столбец для аргумента периастра, он не заполнен для планет Kepler-444.

Ответы (2)

Форд и др. (2008) дают следующее соотношение для эксцентричных транзитных планет:

т Д п ≃ р * π а 1 − е 2 ( 1 + р ) 2 − б 2 ( д т а )

Где т Д общая продолжительность транзита, п - орбитальный период, р * звездный радиус, а большая полуось, е эксцентриситет, р ≡ р п / р * отношение планетарного радиуса р п звездному радиусу, б ≡ д т потому что ⁡ я / р * – прицельный параметр, я это склонность и д т "=" а ( 1 − е 2 ) / ( 1 + е потому что ⁡ ю ) расстояние между звездой и планетой во время прохождения. Инвертируя это, вы сможете оценить потому что ⁡ ю из параметров, перечисленных на сайте, которые, к сожалению, не дадут вам уникального значения (а если вам не повезет, различные неопределенности могут сговориться, чтобы дать вам значение | потому что ⁡ ю | > 1 ).

В случае Kepler-444 веб-сайт дает ссылку на статью, где были опубликованы орбиты, Campante et al. (2015) . В их таблице 4 представлены оба е потому что ⁡ ю и е грех ⁡ ю для планет. К сожалению, невозможно просто определить значение этих оценок, не имея доступа к полному распределению выборок, так что это не совсем полезно.

Хорошая новость заключается в том, что статистическая значимость ненулевых эксцентриситетов в этом случае не кажется слишком высокой, поэтому вы, вероятно, можете рассматривать орбиты как круговые и не слишком беспокоиться об этом: такие плотно упакованные системы обычно имеют очень низкий эксцентриситет, иначе они станут неустойчивыми.

Спасибо, сэр, за полезный ответ! Назовите меня педантичным, но я хочу включить эксцентриситеты орбит, какими бы близкими к круговым они ни были :D! Воспользуюсь данными из статьи, чтобы завтра создать симуляцию системы 444. Тем временем я создал эту симуляцию (поскольку в базе данных был аргумент данных перицентра для этой системы) — thehappykoala.github.io/Harmony-of-the-Spheres/#/scenario/… — системы Kepler 11.

Отсутствующие параметры орбиты

Шесть параметров орбиты (семь, если включить эпоху) — это минимум, необходимый для однозначного описания простой орбиты двух тел, подобной той, которую вы пытаетесь смоделировать. База данных, на которую вы ссылаетесь, содержит записи для:

  1. Большая полуось
  2. Эксцентриситет
  3. Аргумент периастра (он же аргумент перигея, преиапсиса)
  4. Наклон (отсутствуют некоторые записи)
  5. Время Периастрона (также отсутствуют некоторые записи)
  6. Прямое восхождение восходящего узла (он же большой Ом или просто Ом -- записей нет)

Именно отсутствие значений для пункта №6 занижает орбиты Kepler-144, а также недостающие значения наклонения и времени периастра. Без дополнительной информации об орбитах планет невозможно точно воссоздать их орбиты, не подбирая некоторые значения для отсутствующих параметров.

Как рассчитать аргумент перигелия для экзопланет с неполными элементами орбиты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v