Berechnungen zu Exoplaneten

Hallo,
ich habe ein paar Fragen zu Exoplaneten.

  1. Wie wird die Temperatur auf diesen PLaneten berrechnet?
  2. Kann man aus „normalen“ Daten auch rückschlüsse auf die Atmospäre ziehen?
  3. Wie wird der Minimalradius geschätzt?

Schonmal danke im vorraus.

MfG,
hack

  1. Kann man aus „normalen“ Daten auch rückschlüsse auf die
    Atmospäre ziehen?

Wenn Du mit „normalen“ Daten diejenigen meinst, die uns heute zur Verfügung stehen: Nein.

  1. Wie wird der Minimalradius geschätzt?

Zunächst bestimmt man die Masse des Sterns über seine Leuchtkraft. Wenn man dann eine periodische Schwankung seiner Geschwindigkeit entlang unserer Sichtlinie misst, dann kann man aus der Priodendauer dieser Schwankung über das 3. Keplersche Gesetz den Bahnradius des Planeten berechnen. Indem man nun annimmt, dass die Rotationsachse der Bahn senkrecht zur Sichtbene steht, dann kann man aus der Amplitude der gemessenen Schwankung die minimale Masse des Planeten schätzen. Und wenn man jetzt noch seine Dichte schätzt, erhält man einen Schätzwert für seinen Radius.

  1. Wie wird die Temperatur auf diesen PLaneten berrechnet?

Aus Leuchtkraft und Bahnradius ergibt sich Intensität des Sternenlichtes beim Planeten. Wenn man nun von einer halbwegs isothermen Oberfläche ausgeht, den Treibhauseffekt vernachlässigt und die Albedo schätzt, erhält man über das Stefan-Boltzmann-Gesetz einen Schätzwert für die Oberflächentemperatur.

Da das Ganze ohnehin nicht mehr als eine grobe Schätzung ist, habe ich erstmal auf die Formeln verzichtest. Wenn Du darauf bestehst, kann ich sie aber nachliefern.

Moin,

auch wenn DrStupid für die meisten Fälle recht hat (und vor 1-2
Jahren auch uneingeschränkt Recht gehabt hätte), ist das nicht alles,
was man heutzutage kann.

  1. Kann man aus „normalen“ Daten auch rückschlüsse auf die
    Atmospäre ziehen?

Was ist „normal“? Bei Planeten, die vor ihrem Stern in unserer
Sichtlinie langziehen, kann man schon Spektren nehmen. Die sind
(noch) nicht sehr detailliert, aber so bekommt man eine ganz grobe
Idee davon, wie die Atmosphäre aussehen könnte.
Zitiert aus dem Abstract von T.Barman
http://www.journals.uchicago.edu/ApJ/journal/issues/…
v661n2/21561/brief/21561.abstract.html
Water absorption is identified in the atmosphere of HD
209458b by
comparing models for the planet’s transmitted spectrum to recent,
multiwavelength, eclipse-depth measurements (from 0.3 to 1 m)
published by Knutson et al.
Die Idee dahinter ist, das Spektrum des Sterns ohne Planet
aufzunehmen und zu einem zweiten Zeitpunkt das Spektrum des Sterns
aufzunehmen, während der Planet von uns aus gesehen davor steht.

  1. Wie wird die Temperatur auf diesen PLaneten berrechnet?

Hier ist es mangels weiterer Daten tatsächlich meist so einfach wie
DrStupid schreibt. Allerdings wenn man bei Transitplaneten ein
Spektrum vom Stern und einmal von Stern und Planet aufnehmen kann,
kann man direkt aus der Differenz der Spektren die
Oberflächentemperatur der Planeten ableiten. Mit solcher Methode ist
es sogar schon gelungen den Temperaturunterschied zwischen Tag- und
Nachtseite von einigen, wenigen dem jweiligen Stern sehr nahen
Planeten zu messen. Das liegt bei 350…1000K. Siehe dazu bspw.
http://fr.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0705/0705.099…

  1. Wie wird der Minimalradius geschätzt?

Ebenfalls für Planeten, die vor ihrem Mutterstern für uns aus vor
diesen vorbeiziehen (Transitplaneten): Man mißt die Verdunklung des
Muttersterns wenn der Planet vor diesem vorbeizieht. Da für
Hauptreihensterne die Radien der Sterne sehr gut bekannt sind, läßt
sich aus der relativen Verdunklung des Sternenlichts die Größe des
Planeten ableiten, da man aus dem dritten Keplerschen Gesetz auch
dessen Umlaufzeit und dessen Abstand vom Zentralgestirn kennt.
http://www.journals.uchicago.edu/ApJ/journal/issues/…
v661n2/21553/brief/21553.abstract.html
Mißt man bei einem Transitplaneten auch noch die
Radialgeschwindigkeit des Sterns auf Grund der Planetenbewegung,
bekommt man die Planetenmasse und mit der wie oben beschriebenen,
bekannten Planetengröße auch die Dichte des Planeten.

Gruß,
Ingo

PS: Einige Links hier werden zweizeilig angezeigt - keine Ahnung wie
ich das abstelle. Das muß man sich dann in der Adresszeile des
Browsers zusammenkopieren.