ViewWiki

שיעור 4 מתוך 4

כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים.

כ־35 דקות · 9 שאלות תרגול

איך מוצאים כוכב לכת שאי אפשר לראות: הצל שהוא מטיל על אור הכוכב שלו. כמה עמוקה הירידה באור, כל כמה זמן היא חוזרת, ולמה צריך שהמסלול ייראה כמעט מהצד.

שלב 1 מתוך 9 · צל קטן מכדי לראות

שלב 1 מתוך 9

צל קטן מכדי לראות

כוכב לכת סביב כוכב אחר חלש פי מיליארדים מהכוכב שלו, ואי אפשר לראות אותו ליד הבוהק. אבל אם המסלול שלו נראה מכדור הארץ כמעט מהצד, פעם בהקפה הוא עובר לפני הכוכב ומסתיר חלק קטן מהדיסקה שלו. זה מעבר. הגרף מתחת לסצנה מראה את אור הכוכב לאורך זמן, והירידה בו חושפת את כוכב הלכת. כך נמצאו רוב אלפי כוכבי הלכת המוכרים.

לשאלה

שלב 2 מתוך 9

כוכב לכת בגודל כדור הארץ

העומק של הירידה מספר מה גודלו של כוכב הלכת, בהשוואה לכוכב שלו. נבאו מה יקרה כשנקטין אותו לגודל של כדור הארץ.

לשאלה

שלב 3 מתוך 9

כל כמה זמן

מבט מלמעלה מסובב את המערכת ומראה את המסלול מלמעלה, עם חץ לכיוון הטלסקופ. הזמן בין שתי ירידות הוא השנה של כוכב הלכת, ומממנה החוק השלישי של קפלר נותן את גודל המסלול. לכוכב דמוי שמש, T2=a3T^2 = a^3⁠ כמו במערכת השמש.

לשאלה

שלב 4 מתוך 9

בקו אחד

מעבר נראה רק כשכדור הארץ כמעט במישור של המסלול. נטיית המסלול היא הזווית בין הציר של המסלול לקו הראייה שלנו: 9090⁠ מעלות פירושו מבט מהצד בדיוק.

לשאלה

שלב 5 מתוך 9

קרוב לכוכב

הסקרים הראשונים מצאו בעיקר צדקים חמים, ענקי גז שמקיפים צמוד לכוכב שלהם, אף שהם לא הנפוצים ביותר. חלק מהסיבה הוא הגיאומטריה. שנו את גודל המסלול וגלו מתי כוכב הלכת חוזר לעבור לפני הכוכב.

לשאלה

שלב 6 מתוך 9

הגודל מתוך הירידה

אסטרונומים לא רואים את כוכב הלכת עצמו, רק את הירידה באור. מהירידה הם מוצאים כמה הוא גדול ביחס לכוכב.

לשאלה

שלב 7 מתוך 9

כמה זמן זה נמשך

הירידה באור לא רק עמוקה או רדודה: יש לה גם אורך. כוכב הלכת חוצה את הדסקה במהירות שלו במסלול, ולכן משך המעבר מספר כמה מהר הוא נע.

לשאלה

שלב 8 מתוך 9

לא דרך האמצע

כשהמסלול נוטה מעט, כוכב הלכת חוצה את הדסקה מעל המרכז או מתחתיו. המרחק מהמרכז, ברדיוסים של הכוכב, נקרא פרמטר הפגיעה bb⁠: 00⁠ דרך האמצע, וקרוב ל־11⁠ ליד השפה.

לשאלה

שלב 9 מתוך 9

מה הסיכוי

במבט מלמעלה רואים את המסלול ואת החץ אל הטלסקופ. אם המסלול נוטה בזווית אקראית, הוא יעבור מול הכוכב רק אם הוא מסודר כמעט בקו אחד איתנו.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „כוכבי לכת חוץ־שמשיים”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · חשבו

גודל כוכב הלכת נעול על 1111⁠ רדיוסי כדור הארץ, כמו צדק, והכוכב דומה לשמש, ברדיוס של 109109⁠ רדיוסי כדור הארץ. כמה אחוזים מאור הכוכב חוסם כוכב הלכת כשהוא כולו לפני הדיסקה?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

הרדיוס של כדור הארץ קטן פי 1111⁠ מזה של צדק. כשתבחרו כדור הארץ בגודל כוכב הלכת, כמה פעמים תקטן הירידה באור?

לניסוי

תרגול · חשבו

גודל המסלול נעול על 0.050.05⁠ AU, ״צדק חם״ צמוד לכוכב דמוי שמש. לפי T2=a3T^2 = a^3⁠ (TT⁠ בשנים, aa⁠ ב־AU), כמה ימים נמשכת שנה על כוכב הלכת הזה?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

גודל המסלול הוא 11⁠ AU, כמו של כדור הארץ, והמסלול נראה מהצד בדיוק. מה יקרה לירידה באור כשנטיית המסלול תשתנה ב־11⁠ מעלה בלבד, ל־8989⁠ מעלות?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

נטיית המסלול נעולה על 8989⁠ מעלות, וכוכב הלכת ב־11⁠ AU לא עובר לפני הכוכב. שנו את גודל המסלול עד שיופיע שוב מעבר, ולחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · חשבו

גודל כוכב הלכת מוסתר. כשכוכב הלכת עובר כולו מול הכוכב, האור יורד ב־1.0%. מה היחס בין רדיוס כוכב הלכת לרדיוס הכוכב, RpR∗\dfrac{R_p}{R_*}⁠?

לניסוי

תרגול · חשבו

“צדק חם” בגודל 11 רדיוסי כדור הארץ, כ־70,000 km, מקיף כוכב כמו השמש, ברדיוס 695,700 km, במרחק 0.05 AU, ושנתו נמשכת 4.08 ימים. המסלול נראה בדיוק מהצד. כמה שעות נמשך המעבר, מהמגע הראשון עד האחרון?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

גודל המסלול נעול על 0.05 AU. שנו את נטיית המסלול עד שכוכב הלכת יחצה את הדסקה בחצי הדרך בין מרכז הכוכב לשפתו: פרמטר פגיעה b=0.5b = 0.5⁠. לחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · חשבו

כוכב לכת מקיף כוכב כמו השמש במרחק 1 AU, כמו כדור הארץ, והמסלול שלו נוטה בזווית אקראית. הסיכוי שנראה ממנו מעבר הוא בערך R∗a\dfrac{R_*}{a}⁠. מה הסיכוי, באחוזים? 1 AU = 1.496 × 10⁸ km, ורדיוס השמש 695,700 km.