Почему большинство обнаруженных экзопланет тяжелее Земли?

Просматривая все обнаруженные экзопланеты (4393 экзопланеты), я обнаружил, что только 17 из них (менее одного процента!) имеют массу, меньшую или равную массе Земли. Почему так?

  • Не потому ли, что очень трудно обнаружить экзопланету малой массы?
  • Это из-за распределения массы, так что планеты с массой Земли очень редки?
  • Это из-за каких-то других физических ограничений?

Согласно Википедии :

Минимальная масса/размер, необходимая для того, чтобы внесолнечный объект считался планетой, должна быть такой же, как и в нашей Солнечной системе.

Из другой статьи :

Карликовая планета по определению недостаточно массивна, чтобы гравитационно очистить соседний регион от планетезималей: неизвестно, насколько велика должна быть планета, чтобы она могла эффективно очистить окрестности, но одной десятой массы Земли, безусловно, достаточно. .

Итак, где все эти планеты, которые легче Земли? Лично я подозреваю, что обнаружить эти (относительно) маломассивные планеты очень сложно. Если да, то существуют ли теоретические ограничения, препятствующие образованию планет с малой массой?

Примечание 1: большинство планет (около 70%) из указанного каталога не имеют массы (т.е. нет оценки массы планеты). У большинства остальных грех ⁡ я массовые оценки. Это может быть одной из причин.

Лично я подозреваю, что обнаружить эти (относительно) маломассивные планеты очень сложно. Какие (неличные) причины у вас есть, чтобы подозревать это? Уточните в своем посте, пожалуйста.
@N.Steinle - это просто чувство, у меня нет для этого никаких оснований. Вот поэтому и спрашиваю :)
Значит, вы подозреваете, что их трудно обнаружить, ПОТОМУ ЧТО их так мало? Просто для ясности :D
Поскольку я не могу получить доступ к списку со своего мобильного телефона: сколько экзопланет имеют оценку массы?
@B--rian Около 1325 г. (из 4393), IIRC.
Ответ предельно прост: проще найти планеты большего размера .
Обратите также внимание, что открытие экзопланет очень предвзято в пользу планет, близких к их солнцам. Например, мы никак не могли обнаружить Юпитер вокруг другой звезды, потому что для установления периодичности прохождения или движения звезды потребуются данные как минимум за 25 лет.

Ответы (1)

Существует ряд методов обнаружения экзопланет, но все они отдают предпочтение обнаружению более крупных планет, чем более мелких, хотя и для немного разных определений больших:

  1. Измерение лучевой скорости — обнаруживает небольшое движение звезды к нам и от нас, когда планета и звезда вращаются вокруг своего общего барицентра. Это движение наиболее быстрое, когда планета массивна (поэтому центр масс находится дальше от центра звезды) и близка к звезде (поэтому орбитальная скорость наибольшая). Мне также нужно, чтобы орбита планеты не была «лицом к Земле». Этот метод производит измерения для м а с с × грех ⁡ ( я ) поскольку более массивная планета на менее наклонной орбите производит такое же движение, как и менее массивная планета на более наклонной орбите.

  2. Поперечное смещение — обнаруживает небольшое перемещение звезды из стороны в сторону (на фоне далеких звезд) по мере того, как планета и звезда вращаются вокруг своего общего барицентра. Смещение наибольшее, когда планета массивна и находится далеко от звезды (хотя удаленная планета требует наблюдения в течение длительного периода времени). Лучше всего это работает на близких к нам звездах.

  3. Транзит — обнаруживает крошечное уменьшение яркости звезды, когда планета движется между нами. Он с большей вероятностью обнаружит большие планеты и с большей вероятностью заметит, если период обращения планеты достаточно мал.

Возможно, вы могли бы прокомментировать эффекты отбора при наблюдении экзопланет через транзит (с помощью которого обнаруживается подавляющее большинство экзопланет), например, как метод транзита обычно выбирает планеты большего радиуса, которые имеют тенденцию иметь массу больше, чем Земля. Конечно, есть исключения, такие как самые маленькие из когда-либо обнаруженных экзопланет, но они также, как правило, имеют соответственно маленькие родительские звезды.
(2) говорит массивная планета далеко от звезды, которая кажется мне задом наперед. Разве он не должен быть близко к звезде? Гравитационные силы, конечно, обратно пропорциональны квадрату расстояния. Таким образом, для данной массы экзопланеты более близкая и более быстрая орбита увеличила бы как смещение звезды, так и частоту смещения. Более крупный и высокочастотный сигнал должно быть легче обнаружить.
@DaddyKropotkin Я сказал, что транзит с большей вероятностью обнаружит большие планеты. Не стесняйтесь редактировать и уточнять это.
@Technophile Величина смещения увеличивается с расстоянием, хотя частота и скорость падают (поэтому может потребоваться много времени, чтобы заметить эффект большой, но далекой планеты. Если соотношение масс звезды и планеты равно М и разделение р звезда движется с радиусом р / ( 1 + М ) .
Почему большинство обнаруженных экзопланет тяжелее Земли?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v