Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о прохождении одного небесного тела впереди другого. О прохождении тела по меридиану см. Кульминация . Для прохождения звезды через поле зрения телескопа окуляр, см Star транзита .
Солнечный транзит Луны, полученный во время калибровки ультрафиолетового изображения космического корабля STEREO B. Луна кажется намного меньше, чем при наблюдении с Земли , потому что расстояние между космическим кораблем и Луной было в несколько раз больше, чем расстояние между Землей и Луной .

В астрономии , A транзит (или астрономической транзит ) представляет собой явление , когда небесное тело проходит непосредственно между большим телом и наблюдателем. Если смотреть с определенной точки обзора, транзитное тело, кажется, движется по лицевой стороне большего тела, покрывая небольшую его часть. [1]

Слово «транзит» относится к случаям, когда более близкий объект кажется меньше, чем более удаленный объект. Случаи, когда более близкий объект кажется больше и полностью скрывает более удаленный объект, называются затенениями .

Однако вероятность увидеть транзитную планету мала, потому что она зависит от расположения трех объектов по почти идеально прямой линии. [2] Многие параметры планеты и ее родительской звезды могут быть определены на основе транзита.

В Солнечной системе [ править ]

Моделирование прохождения Ио транзитом Юпитера с Земли в феврале 2009 года. На поверхности Юпитера видна тень Ио, слегка опережающая Ио из-за того, что Солнце и Земля не находятся на одной линии.

Одним из примеров транзита является движение планеты между земным наблюдателем и Солнцем . Это может произойти только с низшими планетами , а именно с Меркурием и Венерой (см. Прохождение Меркурия и прохождение Венеры ). Однако, поскольку прохождение зависит от точки наблюдения, сама Земля проходит мимо Солнца, если ее наблюдать с Марса. Во время прохождения Луны по Солнцу, полученного во время калибровки ультрафиолетового изображения космического корабля STEREO B, Луна кажется намного меньше, чем при наблюдении с Земли., поскольку расстояние между КА и Луной было в несколько раз больше, чем расстояние Земля – Луна .

Этот термин также может использоваться для описания движения спутника по его родительской планете, например, одного из галилеевых спутников ( Ио , Европа , Ганимед , Каллисто ) через Юпитер , если смотреть с Земли .

Случаи, когда четыре тела выстраиваются в очередь, случаются редко. Одно из этих событий произошло 27 июня 1586 года, когда Меркурий прошел транзитом Солнца, если смотреть с Венеры, одновременно с прохождением Меркурия с Сатурна и прохождением Венеры с Сатурна. [ необходима цитата ]

Известные наблюдения [ править ]

Никаких миссий не планировалось совпадать с прохождением Земли, видимой с Марса 11 мая 1984 года, а миссии «Викинг» были прекращены годом ранее. Следовательно, следующая возможность наблюдать такое выравнивание будет в 2084 году.

21 декабря 2012 года зонд Кассини – Гюйгенс на орбите вокруг Сатурна наблюдал планету Венеру, проходящую через Солнце. [3]

3 июня 2014 года марсоход Curiosity наблюдал за планетой Меркурий, проходящей через Солнце, что стало первым разом, когда планетарный транзит наблюдался от другого небесного тела, кроме Земли. [4]

Взаимные планетарные транзиты [ править ]

Основная статья: Планетарные транзиты и затмения

В редких случаях одна планета может проходить впереди другой. Если более близкая планета кажется меньше, чем более далекая, событие называется взаимным планетарным транзитом .

  • Прохождение Венеры с Земли, 2012 г.

  • Ио проходит через Юпитер с космического корабля Кассини

  • Меркурий проходит мимо Солнца, вид с марсохода Curiosity на Марсе (3 июня 2014 г.).

  • Луна проходит перед Землей, видна обсерваторией Deep Space Climate Observatory 4 августа 2015 года.

За пределами Солнечной системы [ править ]

Обнаружение экзопланет

Кривая блеска показывает изменение светимости звезды в результате прохождения. Данные были собраны с миссии Кеплера.

Метод транзита может быть использован для открытия экзопланет . Когда планета затмевает / проходит мимо своей звезды-хозяина, она блокирует часть света от звезды. Если планета проходит между звездой и наблюдателем, изменение света можно измерить, чтобы построить кривую блеска . Кривые блеска измерены с помощью прибора с заряженной связью . Кривая блеска звезды может раскрывать несколько физических характеристик планеты и звезды, например плотность. Необходимо измерить множественные транзитные события, чтобы определить характеристики, которые имеют тенденцию происходить через равные промежутки времени. Множественные планеты, вращающиеся вокруг одной и той же главной звезды, могут вызывать изменения времени прохождения (TTV).TTV вызывается гравитационными силами всех вращающихся тел, действующих друг на друга. Однако вероятность увидеть транзит с Земли мала. Вероятность определяется следующим уравнением.

[5]

R- звезда и R- планета - это радиус звезды и планеты соответственно. Длина большой полуоси обозначена а . Из-за малой вероятности необходимо регулярно наблюдать большие участки неба, чтобы увидеть транзит. Горячих юпитеров можно увидеть с большей вероятностью из-за их большего радиуса и короткого полу-большого размера. Чтобы найти планеты размером с Землю , наблюдают красные карлики из-за их малого радиуса. Несмотря на то, что транзит имеет низкую вероятность, он зарекомендовал себя как хороший метод для открытия экзопланет.

В последние годы открытие внесолнечных планет вызвало интерес к возможности обнаружения их прохождения через их собственные звездные основные звезды . HD 209458b была первой такой транзитной планетой, которая была обнаружена.

Прохождение небесных объектов - одно из немногих ключевых явлений, используемых сегодня для изучения экзопланетных систем. Сегодня транзитная фотометрия является ведущей формой открытия экзопланет . [5] По мере того, как экзопланета движется перед своей звездой-хозяином, ее светимость уменьшается, и ее можно измерить. [6] Более крупные планеты делают падение яркости более заметным и более легким для обнаружения. Последующие наблюдения с использованием других методов часто проводятся, чтобы убедиться, что это планета.

В настоящее время (декабрь 2018 г.) 2345 планет подтверждены кривыми блеска Кеплера для звездного хозяина. [7]

Экзопланеты обнаруживаются разными методами поиска каждый год в течение 2018 года, транзитный метод отмечен фиолетовым цветом.

Контакты [ править ]

Во время прохождения происходит четыре «контакта», когда окружность малого круга (малого телесного диска) касается окружности большого круга (большого телесного диска) в одной точке . Исторически измерение точного времени в каждой точке контакта было одним из самых точных способов определения положения астрономических тел. Контакты происходят в следующем порядке:

  • Первый контакт : меньшее тело полностью находится за пределами большего тела, движется внутрь («внешнее проникновение»).
  • Второй контакт : меньшее тело полностью находится внутри большего тела, продвигаясь дальше внутрь («внутреннее проникновение»).
  • Третий контакт : меньшее тело полностью находится внутри большего тела и движется наружу («внутренний выход»).
  • Четвертый контакт : меньшее тело полностью находится вне большего тела, движется наружу («внешний выход») [8]

Пятая поименованная точка - это точка наибольшего прохождения, когда видимые центры двух тел находятся ближе всего друг к другу, на полпути прохождения. [8]

Миссии [ править ]

Поскольку транзитная фотометрия позволяет сканировать большие небесные области с помощью простой процедуры, она была самой популярной и успешной формой поиска экзопланет за последнее десятилетие и включает в себя множество проектов, некоторые из которых уже сняты с производства, другие используются сегодня, а некоторые в процессе планирования и создания. К наиболее успешным проектам относятся HATNet, KELT, Kepler и WASP, а также некоторые миссии нового этапа и стадии разработки, такие как TESS , HATPI и другие, которые можно найти в Списке проектов поиска экзопланет .

HATNet [ править ]

Проект HATNet представляет собой набор северных телескопов в обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла, обсерватории Аризоны и Мауна-Кеа , Гавайи, а также южных телескопов по всему миру, в Африке, Австралии и Южной Америке, в рамках HATSouth ветви проекта. [9] Эти телескопы с малой апертурой, как и KELT, смотрят в широкое поле зрения, что позволяет им сканировать большую область неба на предмет возможных транзитных планет. Кроме того, их множество и распространение по всему миру позволяет наблюдать за небом круглосуточно и без выходных, чтобы можно было зафиксировать более короткие транзиты. [10]

Третий подпроект, HATPI, в настоящее время находится в стадии строительства и будет исследовать большую часть ночного неба, видимого со своего местоположения в Чили. [11]

KELT [ править ]

KELT - это космический телескоп, предназначенный для поиска транзитных систем планет с величиной 8 <M <10. Он начал работу в октябре 2004 года в обсерватории Винер, а в 2009 году к нему был добавлен дополнительный южный телескоп. [12] KELT North наблюдает «полосу неба шириной 26 градусов, которая идет над головой от Северной Америки в течение года», а KELT South наблюдает одиночную цель. площади размером 26 на 26 градусов. Оба телескопа могут обнаруживать и идентифицировать транзитные события с падением потока на 1%, что позволяет обнаруживать планетные системы, аналогичные тем, что есть в нашей планетной системе. [13] [14]

Кеплер / К2 [ править ]

Кеплер спутник служил миссии Kepler между 7 марта 2009 года и 11 мая 2013, где наблюдается одна часть неба в поисках транзитных планет в пределах 115 квадратных градусов неба вокруг Лебедя , Лиры и Draco созвездий. [15] После этого спутник продолжал работать до 15 ноября 2018 года, на этот раз меняя свое поле вдоль эклиптики на новую область примерно каждые 75 дней из-за отказа колеса реакции. [16]

ТЕСС [ править ]

TESS был запущен 18 апреля 2018 года, и его планируется обследовать большую часть неба, наблюдая за его полосами, определенными вдоль прямых линий восхождения, в течение 27 дней каждая. Каждая обследованная площадь составляет 27 на 90 градусов. Из-за расположения секций, область около оси вращения TESS будет обследоваться в течение 1 года, что позволит идентифицировать планетные системы с более длинными орбитальными периодами.

См. Также [ править ]

  • Затмение
  • Миссия Кеплера
  • Затмение
  • Сизигий (астрономия)
    • Соединение (астрономия)
    • Оппозиция (планеты)
  • Прохождение астероидов
  • Прохождение Деймоса с Марса
  • Прохождение Фобоса с Марса
  • Транзит вулкана

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Определение ТРАНЗИТА» . www.merriam-webster.com . Проверено 16 декабря 2018 .
  2. ^ "Метод транзита | Обсерватория Лас-Камбрес" . lco.global . Проверено 27 ноября 2018 года .
  3. ^ Космический корабль Кассини отслеживает прохождение Венеры от Сатурна , Space Coast Daily. Проверено 8 февраля, 2016.
  4. ↑ Вебстер, Гай (10 июня 2014 г.). «Меркурий проходит перед Солнцем, если смотреть с Марса» . НАСА .
  5. ^ a b Ашер, Джонсон, Джон (29 декабря 2015 г.). Как найти экзопланету? . Принстон, Нью-Джерси. ISBN 9780691156811. OCLC  908083548 .
  6. ^ "Впереди !: Метод транзитной фотометрии" . Планетарное общество . Февраль 2020.
  7. ^ "Число планет архива экзопланеты" . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Проверено 17 декабря 2018 года .
  8. ^ a b «Прохождение Венеры - Безопасность» . Университет Центрального Ланкашира. Архивировано из оригинального 25 сентября 2006 года . Проверено 21 сентября 2006 года .
  9. ^ "Обзор экзопланет HATNet" . hatnet.org . Университет Принстона. 2018.
  10. ^ "Обзоры экзопланет HAT" . hatsurveys.org . Проверено 16 декабря 2018 .
  11. ^ «Проект HATPI» . hatpi.org . Проверено 16 декабря 2018 .
  12. ^ Pepper, J .; Pogge, R .; Депой, DL; Маршалл, Дж. Л.; Stanek, K .; Stutz, A .; Trueblood, M .; Трублад, П. (1 июля 2007 г.). «Первые результаты исследования транзита KELT». Семинар по транзитным внеполярным планетам . 366 : 27. arXiv : astro-ph / 0611947 . Bibcode : 2007ASPC..366 ... 27P .
  13. ^ "КЕЛТ-Север: Метод" . www.astronomy.ohio-state.edu . Проверено 16 декабря 2018 .
  14. ^ Stassun, Keivan; Джеймс, Дэвид; Сиверд, Роберт; Kuhn, Rudolf B .; Пеппер, Джошуа (7 марта 2012 г.). «Телескоп КЕЛТ-Южный». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 124 (913): 230. arXiv : 1202.1826 . Bibcode : 2012PASP..124..230P . DOI : 10.1086 / 665044 . ISSN 1538-3873 . 
  15. Рианна Джонсон, Мишель (13 апреля 2015 г.). «Обзор миссии» . НАСА . Проверено 16 декабря 2018 .
  16. ^ Фортни, Джонатан Дж .; Твикен, Джей Ди; Смит, Марси; Najita, Joan R .; Мильо, Андреа; Марси, Джеффри В .; Хубер, Даниэль; Кокран, Уильям Д .; Чаплин, Уильям Дж. (1 апреля 2014 г.). «Миссия K2: характеристика и первые результаты». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 126 (938): 398. arXiv : 1402.5163 . Bibcode : 2014PASP..126..398H . DOI : 10.1086 / 676406 . ISSN 1538-3873 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • В погоне за Венерой, наблюдение за прохождениями Венеры библиотеки Смитсоновского института
  • Жан Миус : Транзиты . Ричмонд, Вирджиния: Willmann-Bell, Inc., 1989, ISBN 0-943396-25-5 
  • Жан Миус: Астрономические таблицы Солнца, Луны и планет. Ричмонд, Вирджиния: Willmann-Bell, Inc., 1995, ISBN 0-943396-45-X 
  • Карл Рамсайер : Geodätische Astronomie , Vol. 2a of Handbuch der Vermessungskunde , 900 стр., JBMetzler, Stuttgart 1969.