Alpha Centauri A의 태양계가 우리 시스템과 정확히 일치한다면 무엇을 감지 할 수 있습니까?

우리 태양계 4.4와 거리가 똑같다고 가정 해 봅시다 (사람 포함). 우리는 무엇을, 어떤 망원경으로 감지 할 수 있습니까? 어느 행성? 무선 전송 및 / 또는 대기를 감지 할 수 있습니까?

다른 별의 황도와 동일 평면 상에있을 때 탐지가 최적이라고 가정합니다. 그래서 가장 좋은 경우와 최악의 경우 (90도)?

_{Post Script : 몇 달 후 저는 Neil Turner 의 폰 카르만 강연 에서 이와 같은 질문을했습니다 .}

이것은 광범위한 질문이며 종합적으로 대답하기에는 너무 광범위합니다. 그것은 도플러 방법, 통과 및 직접 이미징으로 분류되어야한다. 그리고 그것은 우리가 Kuiper 벨트, 라디오 방출 등을 감지하는 질문에 도달하기 전에 있습니다.

나는 도플러 워블 기술을 사용하여 행성을 탐지하는 것에 대해 알고있는 순간을 고수 할 것입니다.

도플러 기법

질량이 인 궤도 인 질량 행성, 편심 가있는 타원형 궤도 , 궤도주기 및 궤도 축이 에서 직선으로 기울어 진 궤도 축을 갖는 질량 의 행성에 대한 항성의 반사 반경 속도 반 진폭 지구에서 시력은 Clubb (2008)에 의해 (매우) 자세한 도출이 제공됩니다 .m 1 개 전자 P의 $m_2$$m_1$$e$$P$$i$

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

나는 나 자신에게 약간의 스프레드 시트를 구축하고 모든 행성에서 최적으로 볼 수 있다고 가정 그래서 (약 그들은 모두 최적으로 볼 수없는 수 있지만 작은 기울기가 될 것 대한 수은이므로 너무 큰 차이는 없습니다.) 또한 Alpha Cen A의 질량이 것으로 가정하겠습니다 . 난 = 83 ∘ M ≃ 1.1 M을 $i=90^{\circ}$$i=83^{\circ}$$M \simeq 1.1M_{\odot}$

결과는

행성 | RV 반 진폭 (m / s)

수은 | $8.3\times 10^{-3}$

금성 | $8.1\times 10^{-2}$

지구 | $8.4\times 10^{-2}$

화성 | $7.5\times 10^{-3}$

목성 | $11.7$

토성 | $2.6$

천왕성 | $0.28$

해왕성 | $0.26$

$0.51\pm 0.04$m / s 및 일부 분광기, 특히 HARPS 기기는 1m / s 미만의 정밀도를 일상적으로 제공합니다. 따라서 목성과 토성은 탐지 가능하고, 천왕성과 해왕성은 탐지의 가장자리에 있습니다 (많은 RV 관측을 평균 할 수 있음을 기억하십시오). 그러나 지구 행성은 발견되지 않을 것입니다 (지구 탐지는 10cm / s 미만의 정밀도를 요구합니다). 또한 목성과 토성 같은 행성으로 인해 더 약한 신호는 더 큰 신호에서 파헤쳐 져야 할 것입니다.

$\sim 5$

상황을 설명하는 그림은 exoplanets.org 웹 사이트에서 얻을 수 있습니다. 여기에는 RV 반 진폭이 10m / s 및 1m / s 정밀도 인 대략적인 선을 추가했습니다 (알파 Cen A 질량 및 원형 궤도). 나는 지구, 목성 및 토성에 표시했습니다. 1m / s 라인 아래에서 발견 된 물체는 거의 없습니다. 또한 1 년에서 10m / s 선 사이의 행성이 2 년보다 긴 기간이 없다는 점에 주목하십시오. 최근 감도의 증가로 인해 질량이 적고, 외계 행성의 발견이 줄어 들었습니다.

결론적으로 지금까지 도플러 기술에 의해 목성 만이 발견되었을 것이다.

대중 교통 기술

또한 대중 교통 기술에 대한 몇 가지 의견을 추가하겠습니다. 외계 행성이 항성 앞을지나도록 궤도를 도는 경우에만 통과 감지 기능이 작동합니다. 따라서 높은 성향은 필수입니다. 구형 삼각법에 능숙한 사람은 태양계에 대해 공개 된 데이터를 사용하여 몇 개의 행성이 어떤 최적의 방향으로 이동하는지 알아 내야합니다. 행성들이 몇 도의 산란을 갖는 궤도 성향을 가지고 있다면, 약간의 삼각법과 태양 반지름과 비교하면, 이러한 궤도들이 일반적으로 특정 시야각에 대해 모두 통과하지는 않을 것입니다. 실제로 다수의 케플러 발견 다중 운송 시스템은 태양계보다 훨씬 "평평하다".

케플러 위성은 매우 높은 광도 정밀도 덕분에 매우 작은 통과 행성을 탐지 할 수있었습니다 (플럭스의 딥은 외계면 반경의 제곱근에 비례합니다). NASA Kepler 팀이 제시 한 아래 그림 (현재는 약간 구식입니다) 은 화성 크기에 해당 하는 행성 후보 가 발견 된 것을 보여줍니다 . 그러나 이것은 통과 신호를 여러 번 볼 필요가 있기 때문에 단기 궤도에있는 경향이 있으며 케플러는이 하늘의 패치를 약 2.5 년 동안 연구합니다 (이 음모가 생성 된 시점).

따라서이 관점에서 금성이 보일 수 있었지만 다른 행성은 확인할 수 없었습니다.

그러나 주름이 있습니다. 알파 Cen A는 이러한 종류의 연구에 너무 밝고 케플러 스타보다 밝습니다. 매우 밝은 별 주위를 통과하려면 특수 장비 나 망원경을 만들어야합니다. 이 작업 중 일부는 지상 기반 설문 조사 (주로 뜨거운 목성 발견)에 의해 수행되었습니다. 2018 년 4 월에 출시 된 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) 라는 새 위성 은 2 년의 임무로, 밝은 별 주위의 작은 행성 (지구 크기 이상)을 찾는 데 중점을두고 있습니다. 그러나 Alpha Cen을 포함한 대부분의 목표는 1-2 개월 동안 만 관찰되므로 행성 시스템의 내부 부분 만 조사됩니다.

먼저 Rob Jeffries의 답변이 훌륭하다고 생각합니다. 언급 할 가치가있는 사소한 점을 추가하겠습니다.

우리는 무엇을, 어떤 망원경으로 감지 할 수 있습니까?

알파 센타 우리 A는 알파 센타 우리 B를 가진 이진 별이며 안정된 L4 또는 L5를 갖지 않을 정도로 크기가 가깝기 때문에 둘 중 하나를 도는 궤도는 매우 가깝거나 (수성 거리는 아마도 금성) 매우 멀어 야합니다. Proxima Centauri처럼 두 별을 공전하며 명왕성 거리보다 훨씬 더 춥습니다.

목성을 A 또는 B 주위의 태양 궤도에 넣으면 3 신체 효과는 지구에 대해 오래 지속되지 않을 정도로 불안정한 궤도를 만들 것이므로이 질문에 대한 대답은 태양계입니다. A 또는 B 주위의 궤도 유형은 불가능합니다.

무선 전송 및 / 또는 대기를 감지 할 수 있습니까?

현재로서는 대기에 대한 탐지가 매우 제한적이며 별과 매우 가까운 대형 행성에만 해당되지만 기사는 더 큰 망원경으로 그 일을 진행하고 있다고 말합니다. 거주 할 수있는 지역 행성을 위해

외계 행성 탐지

전파와 언급 할 가치가있는 가시 광선에서는 좋은 기사를 찾을 수 없었지만 외계 행성이 단단한 빔으로 우리에게 메시지를 보내면, 우리는 그것을 감지 할 수 있다고 확신합니다. 충분히 큰 빔이지만 현재 출력으로 다른 지구를 감지 할 수 있습니까? 우리가 그런 종류의 탐지 기술에 가깝다고 생각하지 않습니다.

(그리고 내가 틀렸다면 정정을 환영합니다).

(닐 터너의 폰 카르만 강연에서 이와 같은 질문을했습니다)

그가 당신에게 대답 했습니까? 그는 좋은 말을 했습니까?

"행성의 탄생"폰 카르만 강연 에서 닐 터너의 대답

우리는 태양계의 멀리 떨어져 있고 동일한 사본 주위의 행성을 어떻게 감지합니까? 우리의 행성이 대중 교통 방법을 사용하여 감지되어야합니까?

전체적으로 그렇습니다. 목성은 당신이 한 궤도 또는 두 개를 기다릴 의향이 있다면 방사 속도 방법으로 감지 할 수 있으므로 목성이 태양 주위를 돌아 다니는 데 12 년이 걸릴 것입니다.

다른 행성은 정말 힘들 것입니다. 그들이 통과했다면 우리와 비슷한 기술로 그들을 감지 할 수 있습니다. 우리 태양계는 [케플러가 발견 한 다른 것들]처럼 작지 않기 때문에 운이 좋을 것입니다. 꽤 퍼져 있습니다. 만약 당신이 별과 매우 가까운 행성을 가지고 있다면, 임의의 방향을 가지고 있다면, 당신의 시야를 따라갈 수있는 적절한 기회가 있습니다. 아주 멀리 떨어져 있다면 방향에 대한 가능성이 더 많으며, 무작위로 볼 때 시야에 정확하게 도달 할 가능성이 훨씬 적습니다.

따라서 누군가가 근처의 별에서 목성을 볼 때 뜨거운 목성을 보는 것보다 훨씬 적습니다. 우리 태양계를보고 지금 통과하는 태양계를보고있는 소수의 외계인 만이 있습니다.