系外行星Exoplanet
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Transcript 系外行星Exoplanet
CUHK
Astronomy
系外行星
Exoplanet
陳俊霖
太陽系
術語
超級地球
(Super-Earth)
熱海王星
(Hot Neptune)
熱木星
(Hot Jupiter)
系外行星命名
HD 80606
質量相約於海王星及天王星，軌道非常接近主星
質量相約或大於木星，軌道非常接近主星
CoRoT - 7b
Kepler-4b
55 Cnc
質量相約於地球與海王星之間
WASP -19 b
51 Peg b
PSR 1257+12 b
術語
A. 超級地球
(Super-Earth)
B. 熱/冷海王星
(Hot Neptune)
C. 熱/冷木星
(Hot Jupiter)
Detection Methods
1. Radial Velocity detection(徑向速度測量法)(RV)
多普勒效應(Doppler Effect)
Detection Methods
1. Radial Velocity detection(徑向速度測量法)(RV)
Detection Methods
1. Radial Velocity detection(徑向速度測量法)(RV)
紅移
Detection Methods
1. Radial Velocity detection(徑向速度測量法)(RV)
Detection Methods
1. Radial Velocity detection(徑向速度測量法)(RV)
Detection Methods
2. Astrometry（天體測量法）
Detection Methods
3. Transition Method（凌日法）
Detection Methods
3. Transition Method（凌日法）
Detection Methods
3. Transition Method（凌日法）
http://www.superwasp.org/wasp_planets.htm
Detection Methods
Radial Velocity
公轉週期
最少質量（min. mass)
偏心率
Transition
公轉週期
軌道傾角
大小
大氣成份(包括雲)
星
Radial Velocity ＋Transition
準確質量
密度
=> 物理特性
行星的可能軌道
Detection Methods
4. Direct Imaging
Detection Methods
4. Direct Imaging
Detection Methods
5. Gravitational Microlensing (微重力透鏡)
Detection Methods
5. Gravitational Microlensing (微重力透鏡)
Detection Methods
5. Gravitational Microlensing (微重力透鏡)
主星
行星
Detection Methods
5. Gravitational Microlensing (微重力透鏡)
Detection Methods
5. Gravitational Microlensing (微重力透鏡)
Detection Methods
6. Pulsar timing (脈衝星計時)
脈衝星即中子星
高能量粒子束
Exoplanets Statistics Profile
Mass distribution 質量分佈
統計數據
Exoplanets Statistics Profile
Radius distribution 半徑分佈
統計數據
Exoplanets Statistics Profile
Eccentricity(ε) distribution 偏心率分佈
ε=0 圓形
0<ε<1 (e.g. =0.5) 橢圓形
ε=1 拋物線
ε>1 (e.g. = 2) 雙曲線
統計數據
Eccentricity(ε) 偏心率
Exoplanets Statistics Profile
Eccentricity distribution 偏心率分佈
統計數據
Exoplanets Statistics Profile
Eccentricity distribution 偏心率分佈
統計數據
Exoplanets Statistics Profile
統計數據
Semi-major axis distribution 軌道半長軸分佈
The Exoplanets
最接近我們的系外行星： Eps Eri b (Epsilon Eridani b)
波江座εb
探測方法:RV + Astrometry
質量(Mj)
1.55
軌道半徑(AU)
3.39
軌道傾角(deg)
30.1
半徑(Rj)
-
偏心率
0.702
角距(arcsec)
1.06
周期(Days)
2052
距離(ly)
10.4
發現年份
2000
The Exoplanets
The Exoplanets
最多系外行星的恆星系統：55 Cancri (巨蟹座 55)
同一恆星系統內有五顆系外行星
質量(Mj)
-
軌道半徑(AU)
-
軌道傾角(deg)
-
半徑(Rj)
-
偏心率
-
角距(arcsec)
-
周期(Days)
-
距離(ly)
42.4
發現年份
-
The Exoplanets
55 Cancri b
Mj=0.83, 半長軸=0.12AU
熱木星
55 Cancri c
Mj=0.17, 半長軸=0.24AU
熱海王星
55 Cancri d
Mj=3.84, 半長軸=5.77AU
類木行星
55 Cancri e
Mj=0.024, 半長軸=0.04AU
熱海王星
55 Cancri f
Mj=0.144, 半長軸=0.78AU
類木行星
The Exoplanets
The Exoplanets
最輕(質量最低)的系外行星：PSR 1257+12 b
探測方法:Pulsar Timing
質量(Mmoon)
~2
軌道半徑(AU)
0.19
軌道傾角(deg)
-
半徑(Rj)
-
偏心率
0
角距(arcsec)
0.00063
周期(Days)
25.26
距離(ly)
~980
發現年份
1992
The Exoplanets
最輕(質量最低)的系外行星：PSR 1257+12 b
The Exoplanets
公轉週期最短的系外行星：WASP-19 b
探測方法:Transit
質量(Mj)
1.15
軌道半徑(AU)
0.0164
軌道傾角(deg)
80.8
半徑(Rj)
1.31
偏心率
0.02
角距(arcsec)
-
周期(Days)
0.7888
距離(ly)
815
發現年份
2009
The Exoplanets
偏心率第二高的系外行星：HD 80606 b
探測方法:Transit
質量(Mj)
3.94
軌道半徑(AU)
0.449
軌道傾角(deg)
89.285
半徑(Rj)
0.921
偏心率
0.934
角距(arcsec)
0.0077
周期(Days)
111.43
距離(ly)
190.3
發現年份
2006
The Exoplanets
偏心率第二高的系外行星：HD 80606 b
The Exoplanets
偏心率第二高的系外行星：HD 80606 b
The Exoplanets
偏心率第二高的系外行星：HD 80606 b
The Exoplanets
HD 209458 b
質量(Mj)
0.685
軌道半徑(AU)
0.047
軌道傾角(deg)
86.68
半徑(Rj)
1.32
偏心率
0.07
角距(arcsec)
0.001
周期(Days)
3.52
距離(ly)
155.22
發現年份
1999
The Exoplanets
HD 209458 b
首顆以「凌日法」發現的系外行星
首顆發現有大氣的系外行星
首顆發現大氣具有碳、氧的系外行星
首顆發現具蒸發中的氫氣的系外行星
質量(Mj)
0.685
軌道半徑(AU)
0.047
軌道傾角(deg)
86.68
半徑(Rj)
1.32
偏心率
0.07
角距(arcsec)
0.001
周期(Days)
3.52
距離(ly)
155.22
發現年份
1999
The Exoplanets
HD 209458 b
質量(Mj)
0.685
軌道半徑(AU)
0.047
軌道傾角(deg)
86.68
半徑(Rj)
1.32
偏心率
0.07
角距(arcsec)
0.001
周期(Days)
3.52
距離(ly)
155.22
發現年份
1999
The Exoplanets
Fomalhaut b (北落師門 b)
質量(Mj)
<3
軌道半徑(AU)
115
軌道傾角(deg)
-
半徑(Rj)
-
偏心率
0.11
角距(arcsec)
14.94
周期(Days)
320,000
距離(ly)
26.3
發現年份
2008
Habitable Zone 可居住帶(HZ)
定義:水分子能在星球表面穩定存在的區域
Habitable Zone 可居住帶(HZ)
Gliese 581 d
一顆位於HZ內的行星
質量(Mj)
0.022
軌道半徑(AU)
0.22
軌道傾角(deg)
-
半徑(Rj)
-
偏心率
0.38
角距(arcsec)
0.035
周期(Days)
66.8
距離(ly)
20.4
發現年份
2007
尋找系外行星的計劃
SuperWASP (Wide Angle Search for Planets)
廣角CCD
Canon 200mm f/1.8
迄今已找到約30顆系外行星
尋找系外行星的計劃
Kelper Mission
尋找系外行星的計劃
Terrestrial Planet Finder
Gaia mission
Space Interferometry Mission
CoRoT
(Convection, Rotation and planetary
Transit)
END
補充資料
角分Arc second
~30 度 = 30x60x60=108,000 arcs
~10arcs