2020.L.11

11.1, 4: ta płaszczyzna musi być w przybliżeniu równoległa do kierunku obserwacji, żeby ten tranzyt można było zaobserwować. W ten sposób raz na cały okres zaobserwujemy, że dana planeta przysłania nam tarczę gwiazdy. Gdyby ta płaszczyzna była prostopadła do kierunku obserwacji (czyli linii łączącej nas z gwiazdą), to nie zaobserwowalibyśmy przejścia planety przed tarczą gwiazdy, tylko jej ruch dookoła tej planety (po okręgu/elipsie).

11.2: Jest dokładnie na odwrót. To, że jasność spada o większą wartość spowodowane jest tym, że mniej światła dociera do nas od gwiazdy, a to oznacza, że musiała jej tarczę przysłonić planeta, która jest większa. Z kolei skoro jasność była zmniejszona przez dłuższy czas, to znaczy, że przez dłuższy czas tarcza gwiazdy była przysłaniana przez rozważaną planetę. A to oznacza, że dana planeta poruszała się z mniejszą prędkością/większym okresem względem gwiazdy, czyli musiała znajdować się od niej dalej.

11.1.: To jakby ta płaszczyzna była prostopadła to "przebijałaby" się ona przez planetę, z której obserwujemy zjawisko?

11.2: Czy czas spadku jasności właśnie nie zależy od wielkości danej planety?

11.1: Hmm, nie do końca rozumiem - zjawisko tranzytu obserwujemy nie z jakiejśtam planety, tylko za pomocą teleskopu, który jest na Ziemi. Płaszczyzna prostopadła do kierunku obserwacji wyglądałaby mniej więcej tak:

11.2: No nie, zależy od czasu jej przejścia na tle tarczy.

11.1.: Nie widzę tego kąta prostego. Ale czy to nie jest tak, że skoro teleskop jest na Ziemi to zakładamy, że daną gwiazdą jest Słońce, więc tymi planetami, których tranzyt możemy zaobserwować mogą być tylko Merkury i Wenus i to nie zależy od kąta obserwacji, a raczej od tego, czy planeta ta jest bliżej Słońca niż Ziemia czy dalej?

Ciężko jest ten kąt prosty narysować, bo sytuacja dzieje się w 3D. Ale można sobie wyobrazić, że płaszczyzna orbity znajduje się w płaszczyźnie rysunku, a kierunek obserwacji jest prostą prostopadłą do płaszczyzny rysunku (wychodzi przed ekran). Wtedy między nimi jest kąt prosty.

Ale z użyciem teleskopu możemy obserwować nie tylko Słońce, ale również przecież inne gwiazdy. Więc założenie, że tą gwiazdą jest Słońce jest błędne.

Ok, nie ma sprawy :)

Przepraszam, jednak mam jeszcze pytanie:

Napisał Pan o prostopadłości kierunku obserwacji (przed kartkę) do ruchu planety (płaszczyzna rysunku). W pytaniu także piszą o prostopadłości. Czy to zdanie nie powinno być zatem prawdziwe?

Póki co rozumiem to w ten sposób:

No właśnie jeśli płaszczyzna orbity będzie leżała w płaszczyźnie kartki, a my będziemy patrzyli prostopadle na tę kartkę, to tranzytu nie zaobserwujemy. Bo planeta będzie krążyła dookoła gwiazdy, a nie przechodziła przed nią.

A nie ma Pan może jakiejś animacji z tym związanej? Bo ja naprawdę nie mogę tego pojąć.

No chyba, że to jakos tak wygląda:

I jeśli tak to jakby to musiało wyglądać aby ten tranzyt nastąpił?

No jest dokładnie tak jak teraz napisałeś - masz na kartce przed sobą płaszczyznę orbity planety, która lezy w płaszczyźnie tej kartki, a Ty patrzysz na nią prostopadle (linia łącząca Twoje oczy z kartką jest prostopadła do kartki, czyli prostopadła do płaszczyzny, w której leży orbita planety).

No a żeby tranzyt można było zaobserwować, to płaszczyzna, w której leży orbita planety musi być równoległa do linii łączącej Twoje oczy z gwiazdą - tak, żeby właśnie ta planeta w niektórych położeniach mogła zasłonić Ci gwiazdę (czy też w ogólności przejść przed jej tarczą widzianą przez Ciebie).

No ale jeśli teraz zmieniłbym tę płaszczyznę (jej część jest brązowa) to wtedy mogłaby ona zasłonić nam tę gwiazdę.

Wtedy tak, ale przecież po takiej orbicie ta planeta nigdy się nie będzie poruszać. W końcu ma ona krążyć wokół tej gwiazdy, więc ta gwiazda musi znajdować się we wnętrzu tej orbity, a nie na tej orbicie.

No to teraz skąd wiemy, że ta orbita nie ma takiego kształtu jak częściowo brązowa u mnie tylko bardziej jak niebieska?

No tak jak wspomniałem, nie może mieć takiego kształtu jak ta brązowa orbita, bo przecież planety krąży wokół gwiazdy, nie gwiazda nie może leżeć na orbicie krążącej wokół niej gwiazdy.

Czyli w takim razie moim zdaniem ten kąt nie musi być równoległy, ale na pewno nie jest prostopadły do kierunku obserwacji. Czy to jest prawdziwe stwierdzenie?

Np. jeśli gwiazda będzie w takim miejscu to kierunek obserwacji na pewno nie będzie ani prostopadły ani równoległy.

No nie musi być idealnie równoległy, ale na tyle bliski równoległego, aby można było zaobserwować przejście planety przed gwiazdą. A co do położenia gwiazdy, to jeszcze raz zwracam uwagę na fakt, że ono nie może być "dowolne", jakie sobie wymyślimy. Skoro planeta krąży wokół gwiazdy, to gwiazda ta znajduje się dokładnie w środku okręgu, po którym wokół niej porusza się planeta lub w ognisku elipsy, jeśli ruch planety wokół gwiazdy jest po elipsie.

No to przybliżając kształt brązowo-niebieski u mnie do okręgu i ustawiając gwiazdę w jego środku to moim zdaniem dalej ten kierunek może być dowolny, ale nie prostopadły.

Tu np. jest animacja, która to przedstawia (24-sekundowy filmik nieco niżej): https://science.nasa.gov/exoplanets/whats-a-transit/

Na początku kierunek obserwacji jest prostopadły do płaszczyzny orbity - tranzytu nie zauważamy (planeta nie przechodzi przed tarczą gwiazdy). Potem kąt obserwacji się zmienia. Pauzuję film po upływie 5 sekund, daję screen poniżej - kierunek obserwacji nie jest już prostopadły do płaszczyzny obserwacji a tranzytu dalej nie zaobserwujemy:

Tranzyt obserwujemy dopiero wtedy, gdy kierunek obserwacji jest już w przybliżeniu równoległy do płaszczyzny orbity.

Może jestem niedoedukowany, ale wydaje mi się, że jeśli tarczą gwiazdy jest tutaj po prostu Słońce to na tej animacji przez cały czas można obserwować przejście planety przed Słońcem. W sumie to nie wiadomo skąd my to obserwujemy a to też chyba jest istotne.

No w przypadku tej animacji obserwujemy z naszych oczu :D czyli wiadomo skąd (w przypadku rozważanego zadania obserwujemy to np. z Ziemi albo z teleskopu Hubble'a albo Webba, w każdym razie też znamy dokładnie kierunek obserwacji). No i jeśli zatrzymasz to w tym momencie co ja (to co na poprzednim zdjęciu), to gdybyś teraz pozwolił tej planecie lecieć dookoła gwiazdy to za cholerę nie przejdzie ona przed tarczą gwiazdy (nie przysłoni nam jej) ;) nie wiem jak to inaczej ująć :D

A mógłby Pan jakoś zaznaczyć tę tarczę?

No tarcza gwiazdy to to co na czerwono :D

No to na tym screenie przynajmniej mogę zauważyć przejście tej planety przed tarczą gwiazdy.

Ok, to muszę przekazać pałeczkę w Twoje ręce - zaznacz proszę na tym screenie, w którym położeniu na swojej orbicie (ta elipsa) planeta znajdzie się przed tarczą gwiazdy, czyli planeta przysłoni nam częściowo tę gwiazdę. Ja takiego nie widzę ;)

Jakoś nie mogę tutaj screena wysłać nie wiem czemu. Ale doszedłem do tego, że na tamtej animacji początkowo nie da się tego przejścia zaobserwować a później już się da. Czyli początkowo ta płaszczyzna jest prostopadła a potem równoległa do kierunku obserwacji?

Jest taka opcja załączenia obrazka - ikonka obrazka w górnym pasku, gdy pisze się post.

Ale tak dokładnie jest na tej animacji - najpierw kierunek obserwacji jest prostopadły do płaszczyzny orbity (nie da się zaobserwować tranzytu), a potem jest równoległy (obserwujemy tranzyt).

W końcu to zrozumiałem. Dziękuję :D

Ale chyba szansa na pojawienie się akurat tego tematu jest dosyć niska.

To super :) no pewnie niska, ale wyobraźnia 3D przydaje się zawsze ;)