Подготовила: Лисенко Анна Методы нахождения и исследования экзопланет

СОДЕРЖАНИЕ ВСТУПЛЕНИЕ РАЗДЕЛ I. Разновидности методов нахождения экзопланет: 1.1. Метод Доплера; 1.2. Метод периодических пульсаций; 1.3. Транзитный метод; 1.4. Метод вариации времени транзитов (TTV) и метод вариации продолжительности транзитов (TDV); 1.5. Изменение орбитальной фазы отраженного света; 1.6. Гравитационное микролинзированиме; 1.7.Астрометрия; 1.8. Периодичность затмения двойных звездных систем; 1.9.Поляриметрия. РАЗДЕЛ II. Динамика используемости методов нахождения экзопланет с 2010 по 2018 года: Выводы к разделу I и II ВЫВОД Содержаниме

–описать существующие методы нахождения экзопланет; –очертить принцип их работы; –выделить их преимущества и недостатки; –наглядно отобразить динамику использования методов Доплера, гравитационного микролинзирования и транзитного методов в промежуток последних 5 лет; –выявить закономерности и тенденции использования выше перечисленных методов, выявить наиболее оптимальный метод нахождения экзопланет. –описать существующие методы нахождения экзопланет; –очертить принцип их работы; –выделить их преимущества и недостатки; –наглядно отобразить динамику использования методов Доплера, гравитационного микролинзирования и транзитного методов в промежуток последних 5 лет; –выявить закономерности и тенденции использования выше перечисленных методов, выявить наиболее оптимальный метод нахождения экзопланет. Задачи исследования:

Актуальность работы лежит в исследовании динамики использования методов Доплера, гравитационного микролинзирования и транзитного методов промежуток от 2010 до 2018 годов. Предметом работы являются схожести и различия методов нахождения планет вне Солнечной системы, их динамика использования. Объектом работы являются различные методы нахождения экзопланет, перечень планет, открытых за последние 9 лет с помощью этих методов. Актуальность, предмет и объект

Преимущества При использовании метода Доплера и транзитного метода; Недостатки Используется только для относительно близких звезд; Возможность определения только минимальной массы планеты; Мало пригоден для определения параметром много планетных систем и систем звезд с активной фотосферой; Метод Доплера (радиальных скоростей, лучевых скоростей) метод обнаружения экзопланет, заключающийся в измерении скорости звезды около планет её системы скорости. Метод Доплера

Пульсар – небесное тело, которое с чрезвычайной регулярностью испускает радиоволны в виде импульсов. Метод периодических пульсаций Метод периодических пульсаций (тайминга пульсаций) метод обнаружения экзопланет около пульсаров, основанный на выявлении изменений в регулярности импульсов.

Преимущества Позволяет обнаруживать планеты гораздо меньшей массы, чем любой другой способ Недостатки Из-за малой распространенности пульсаров в космосе, количество планет, которые можно найти таким способом, невелико; Жизнь, на таких планетах, не смогла бы выжить на планет, вращающейся вокруг пульсара из-за очень интенсивного излучения. Метод периодических пульсаций

Преимущества Позволяет определить радиус планеты; Позволяет найти большое количество экзопланет; Возможность определения размера планеты; В сочетании с методом радиальных скоростей позволяет найти физическую структуру планеты и ее плотность; Возможность определять химический состав атмосферы экзопланет; Недостатки Может наблюдаться только у тех планет, орбита которых проходит по диску звезды. А это существенно сужает количество потенциальных планет; Не позволяет определить наличие планет у какой- либо конкретной звезды; Высокий уровень ложных срабатываний; Транзитный метод (метод транзитов) метод поиска экзопланет, основанный на обнаружении падения светимости звезды во время прохождения планеты перед её диском. Транзитный метод

TDV-метод основан на вычислении длительности затмения и его отклонений. Изменение длительности транзита может быть вызвано наличием спутников у экзопланет. Метод вариации времени транзитов (TTV) и метод вариации продолжительности транзитов (TDV) TTV-метод основывается на определении времени начала транзита и выводе, происходит ли движение планеты перед звездным диском планеты при строгой периодичности или же имеют место некие отклонения.

Преимущества Можно обнаружить планеты размером с Юпитер используя космические телескопы; Можно найти множество плент, поскольку не требуется прохождение перед диском; Изменение орбитальной фазы отраженного света Метод изменения орбитальной фазы отраженного света заключается в наблюдении за звездой и планетой, Так как современные телескопы не могут их отличить, из-за изменения орбитальных фаз планеты её излучение будет периодически излучаться.

Гравитационное микролинзиров аниме возникает в том случае, когда гравитационное поле более близкой звезды увеличивает свет от далёкой звезды, действуя при этом как линза. Гравитационное микролинзированиме

Преимущества Метод является наиболее продуктивным для нахождения планет между Землей и центром галактики; Возможность в определении распространённости в галактике планет, похожих на Землю; Недостатки Эффект проявляется только в том случае, когда две звезды точно выровнены вдоль прямой; События линзирования коротки и длиться всего лишь несколько дней или недель; Событие линзирования не может повториться; Найденные планеты находятся на расстоянии нескольких тысяч световых лет, так что последующие наблюдения как правило невозможны.

Астрометрический метод заключается в точном измерении положения звезды на небе и определении, как это положение меняется со временем. Если вокруг звезды вращается планета, то её гравитационное воздействие на звезду приведёт к тому, что сама звезда будет двигаться по маленькой круговой или эллиптической орбите. По сути, звезда и планета будут вращаться вокруг их взаимного центра масс (барицентра), а поскольку звёзды гораздо массивнее планет, то радиус их орбиты очень мал и очень часто взаимный центр масс находится внутри большего тела. Астрометрия является старейшим методом поиска экзопланет. Астрометрия

Преимущества Наибольшая чувствительность к обнаружению планет с большими орбитами; Недостатки Изменения положения звезд настолько малы, что даже лучшие земные телескопы не могут выполнить точные измерения; Метод требует очень длительного периода наблюдения: годы или даже десятилетия; Астрометрия

Двойная звезда, или двойная система, система из двух гравитационно связанных звёзд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Если система двойных звёзд расположена так, что со стороны наблюдателя с Земли звёзды периодически проходят перед диском друг друга, то система называется «затменно-двойных звёзд». Периодичность затмения двойных звездных систем

Преимущества Является наиболее надежным методом изучения экзопланет, вращающихся вокруг двойных систем; Момент времени минимальной светимости (когда более яркая звезда хотя бы частично закрывается диском второй звезды) называется первичным затмением. После прохождения звездой приблизительно половины орбиты происходит вторичное затмение (когда более яркая звезда закрывает какую-то часть своего компаньона). Эти моменты минимальной яркости представляют собой закономерность. Если вокруг двойной системы звёзд вращается планета, то звёзды под действием гравитации планеты будут смещаться относительно центра масс звёзд-планеты и двигаться по собственной небольшой орбите. Вследствие этого моменты минимумов затмений будут постоянно меняться: сначала запаздывать, потом происходить вовремя, затем раньше, потом вовремя, затем запаздывать. Периодичность затмения двойных звездных систем

Преимущества Анализ поляризации комбинированного света от планеты и звезды может быть выполнен с очень высокой точностью, так как поляриметрия не оказывает существенного воздействия атмосфера Земли; Поляризация света свойство света, в результате которого векторы напряженности электрического и магнитного полей световой волны ориентируются в плоскости, параллельной плоскости, в которой свет распространяется. Свет, испускаемый звёздами, является неполяризованным, то есть направление колебаний световой волны случайно. Однако когда свет отражается от атмосферы планеты, световые волны взаимодействуют с молекулами в атмосфере и поляризуются. Поляриметрия

Динамика используемости методов нахождения экзопланет с 2010 по 2018 года

1. Википедия - свободная энциклопедия ( 2. Пост Наука - образовательный портал ( 3. Груздов - свободная энциклопедия ( 4. Энциклопедия Кругосвет - онлайн-энциклопедия ( OPLANETA. html?page=0,0#part-3) 5. Элементы - сайт о науке ( ) 6. Фонд знаний Ломоносов - энциклопедия ( История открытия экзопланет) 7. Академик - словари и энциклопедии ( 8. Планетные системы - новости планетной астрономии ( 9. The Extrasolar Planets Encylopaedia ( Таким образом, было описано существующие методы нахождения экзопланет; очерчено принцип их работы; выделено их преимущества и недостатки; наглядно отображена динамика использования методов Доплера, гравитационного микролинзирования и транзитного методов в промежуток последних 5 лет; выявлено закономерности и тенденции использования выше перечисленных методов, выявлено наиболее оптимальный метод нахождения экзопланет. Выводы и список источников