Kepler: Auf der Suche nach der zweiten Erde

Chrischan

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Hallo Orbit,
Die Empfindlichkeit von Kepler ist nicht das Problem, sondern die Neigung unserer Ekliptik gegen die galaktische Ebene. Kepler ist auf Transite spezialisiert, ...
das ist mir schon klar.
Ich hatte die Frage eher so gedeutet "Könnte man die Erde aus einer Entfernung entsprechend von Alpha Cen entdecken?" und nicht so, wie sie wohl gemeint war...
Dementsprechend war mein Post nur auf die Empfindlichkeit gerichtet und nicht auf die räumliche Ausrichtung des Sonnensystems zu Alpha Cen.

Gruß, Christian
 

Maenander

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Du hast recht Orbit, AlphaCentauri liegt von uns aus ziemlich genau in der Milchstraßenebene. Aber das mit dem Winkel stimmt doch nicht.

So sind z.B. die Saturnringe gegenüber der Ekliptik auch geneigt, und dennoch sieht man sie 2mal pro Saturnumlauf von der Seite wie zur Zeit. Es gibt trotz der Neigung 2 Schnitt"punkte" (eigentlich eine Gerade) zwischen Ekliptik und Milchstraßenebene.

Jeder Stern der in der Nähe der Ekliptik steht, kann den Sonnendurchgang der Erde "sehen" . Die eigentliche Frage ist also: Wie weit ist Alpha Centauri von der Ekliptik entfernt?

Theoretisch muss man dazu bestimmen, auf welchem Großkreis senkrecht zur Ekliptik Alpha Centauri liegt (quasi ein Lot auf der Ekliptik), und dann den Winkel zwischen Ekliptik und Alpha Centauri auf diesem Großkreis bestimmen.

Ich hab das mal in einem Planetariumsprogramm annähernd so gemacht und komme auf ca. 42°, allerdings ist die "lotrechte" Ausrichtung eher subjektiv von mir bestimmt worden, kann also Abweichungen geben.
 

Orbit

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Aber das mit dem Winkel stimmt doch nicht.
Maenander
Ja, ich habe zweidimensional gedacht: die 57° stimmen nur für Sterne, die in der galaktischen Ebene liegen und einen rechten Winkel zur Ekliptik bilden. Aber Kepler schaut nicht in diese Richtung, sondern in eine, bei der ein vielleicht partieller Transit der Erde gesehen werden könnte. Oder besser gesagt: es verhält sich so, wie Du es in Deinem Beitrag beschreibst. Bei 42° gäbe es allerdings auch keinen Erdtransit zu sehen.
Lassen wir mac auch noch rechnen. :)
Orbit
 

Schmidts Katze

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Hallo Orbit,

das ist mir schon klar.
Ich hatte die Frage eher so gedeutet "Könnte man die Erde aus einer Entfernung entsprechend von Alpha Cen entdecken?" und nicht so, wie sie wohl gemeint war...
Dementsprechend war mein Post nur auf die Empfindlichkeit gerichtet und nicht auf die räumliche Ausrichtung des Sonnensystems zu Alpha Cen.

Gruß, Christian

Hallo Christian,

meine Frage bezog sich schon auf die räumliche Lage.
Trotzdem Danke für deine Infos.
Daß die Erde aus der Entfernung von Alpha Centauri auch bei einem Sonnentransit nur knapp detektiert werden könnte; und selbst das nicht, weil die Sonne zu hell ist, hätte ich nicht gedacht.

Enttäuschte Grüße
SK
 

TomTom333

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Exo-Sonnenflecken

Und wie sieht es mit den Exo-Sonnenflecken aus?

Wenn sie wie bei unserer bis zu 3 Monate halten, kann das die Beobachtung SEHR einschränken.
Leider finde ich im ganzen Web dazu nichts.
Und die NASA antwortet mir leider auch nicht auf meine Mails.
Hat von euch einer eine Idee?

Michael Johne, wo bist du???.,........ es ist sooo still bei dir. Voll im Entdeckungfiber?
 

exi

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Hallo TomTom,

Und wie sieht es mit den Exo-Sonnenflecken aus?
Wenn sie wie bei unserer bis zu 3 Monate halten, kann das die Beobachtung SEHR einschränken.
Leider finde ich im ganzen Web dazu nichts.
Und die NASA antwortet mir leider auch nicht auf meine Mails.
Hat von euch einer eine Idee?

... die Sternflecken würde ich anderweitig hinnehmen. Diese blenden kein Licht aus. Diese mindern die Intensität und verzerren das Spektrum.
Das Spektrum wird wohl ignoriert werden (vermute ich). Aber die Intensität und wie sie über die Jahre fluktuiert die wird auf jeden Fall gemessen. Das ist ja der Hintergrund von dem ein Planet ein ppm restlos (!) ausblendet.
Das zufällige Entstehen von Sternflecken kann man natürlich nicht vorhersagen. Aber bei unserer Sonne gibt es einen Zyklus von 11 Jahren den man grob auf andere Sonnen übertragen kann. Wenn Kepler nur fleißig 5 bis 20 Jahre lang mißt, dann haben wir die Schwankung für die betrachteten Sonnen abgeschätzt. Dann kann man diesen Einfluß schlichtweg herausrechnen.

tschüs
exi
 

exi

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Hallo Orbit,

Ist das wirklich so? Da würde mich ein entsprechender Link interessieren.

... bei einem Link muß ich passen. (Schnelles googeln liefert hier keine Größenorndung.)
Die Größenordnung ist aber von unserer Sonne vorgegeben. Flecken selbst überdauern Tage bis Wochen. Das Auftreten der Flecken variiert im Lauf von Jahren bis Jahrzehnten.
Selbst wenn andere Sonnen andere Feldstärken, andere Durchmesser, andere Temperatur einbringen, werden sie schwerlich die Größenordnungen verändern können. Und ob ein Fleckenzyklus 5 Jahre oder 50 Jahre währt das wird die Messung schon zeigen.

tschüs
exi
 

TomTom333

Registriertes Mitglied
Vielleicht muss ich mich klarer Ausdrücken.

1. Die Mission ist bisher "nur" auf 4 Jahre ausgelegt und vielleicht werden 6 draus, doch dann ist das Hydrazin alle und Kepler kann sich nicht mehr drehen.

.... das mal nur am Rande... .von wegen 50 Jahre beobachten.

2. Meine ich folgendes: Kepler beobachtet und beobachtet und vielleicht ist dort ein Planet und er geht vor seinem Stern, und ja, vielleicht ist er so gross wie Venus und dann sind das dies Flecken so gross wie Neptun und davon vielleicht 2, 3 Stück. Wie kann ein CCD dies unterscheiden?
Der Stern wird dunkler, egal ob Planet oder Fleck. Die Flecken wachsen, variieren und vieles mehr.
Und selbst wenn mal gerade KEINE Flecken da sein sollten. Wenn bei einem Transit sich genau in diesen 16 Stunden ein Fleck in den Sternvordergrund reindreht, also von uns aus sichtbar wird. ........ Dann kannste die Messung vergessen, oder?

3. Warum ist in all den Dokumenten die die NASA und das JPL hinterlegen, nie eine Rede davon? Kann es sein das unsere amerikanischen Freunde mal wieder an etwas nicht gedacht haben? (Stichwort Phoenix und der Glaube auf dem Mars gibt es feinen körnigen und wohltemperierten Wüsensand!) Geantwortet haben sie auf jeden Fall immer noch nicht auf meine Mails.

Bitte um Aufklärung.......
 

Schmidts Katze

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Hallo TomTom,

da wird man wohl Verdunkelungen registrieren, auf eine zweite gleichstarke Verdunkelung warten, dann eine Umlaufzeit und damit eine dritte Verdunkelung postulieren.
Wenn die eintritt, hat man einen Planeten gefunden.
Naja, wenn wir 150.000 Sterne beobachten, werden wir schon was finden.

Grüße
SK
 

exi

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das Wunder der Ausgleichsgeraden...

Hallo TomTom,

Vielleicht muss ich mich klarer Ausdrücken.
1. Die Mission ist bisher "nur" auf 4 Jahre ausgelegt und vielleicht werden 6 draus, doch dann ist das Hydrazin alle und Kepler kann sich nicht mehr drehen.
.... das mal nur am Rande... .von wegen 50 Jahre beobachten.

... um einen systematischen Wandel, der sich auch über sehr lange Zeiträume erstrecken darf, dingfest zu machen muß man nicht den ganzen Zyklus abwarten.
Wenn wir die Intensität der Sonne über Jahrzehnte verfolgen, dann findet sich ein sinusähnlicher Verlauf, oder ein Zickzack-Muster das von Maximum zu Minimum zu Maximum wandert und für eine Periode 11 Jahre braucht.
Wenn wir die Intensität dagegen nur über einige Jahre erfassen (<11), dann finden wir eine Kurve die ansteigen oder abfallen kann. Evtl. erwischen wir auch einen der Extremwerte und registrieren erst ein ansteigen, dann ein abfallen (oder andersherum). Auf jeden Fall finden wir eine *systematische* Störung die sich intervallweise linear annähern läßt.
Die NASA weiß nicht wie groß die Perioden im einzelnen Fall sein werden. Aber sie können sich darauf verlassen, daß auch andere Sonnen eine Periode in der Strahlungsintensität zeigen.


2. Meine ich folgendes: Kepler beobachtet und beobachtet und vielleicht ist dort ein Planet und er geht vor seinem Stern, und ja, vielleicht ist er so gross wie Venus und dann sind das dies Flecken so gross wie Neptun und davon vielleicht 2, 3 Stück. Wie kann ein CCD dies unterscheiden?
Der Stern wird dunkler, egal ob Planet oder Fleck. Die Flecken wachsen, variieren und vieles mehr.
Und selbst wenn mal gerade KEINE Flecken da sein sollten. Wenn bei einem Transit sich genau in diesen 16 Stunden ein Fleck in den Sternvordergrund reindreht, also von uns aus sichtbar wird. ........ Dann kannste die Messung vergessen, oder?

... Was werden die Leute von der NASA denn bildlich erhalten? Auf der Abszisse verläuft die Zeit, auf der Ordinate die gemessene Intensität. Die Intensität wird entlang einer Geraden wachsen oder fallen. Die konkreten Messwerte werden immer leicht von der Ausgleichsgeraden abweichen. Sie werden ein zufälliges Zackenmuster ober- und unterhalb der Ausgleichsgeraden ergeben. Ab und zu wird ein Messwert *deutlich* unterhalb der Ausgleichsgeraden liegen. (Deutlich heißt: größer als der Mittelwert der quadrierten Abweichungen aller Messungen. Außerhalb dessen, was eine zufällige Abweichung sein kann.)
Dann gibt es mehrere Möglichkeiten:
1. die Abweichung wiederholt sich später nie wieder. Dann war es wohl ein etwas größerer Sternfleck.
2. die Abweichungen wiederholen sich unrhytmisch. Dann sind es Sternflecken und wir haben wohl ein Maximum erwischt.
3. die Abweichung hält über längere Zeit an. Setzt die Messwerte längere Zeit unterhalb der Ausgleichsgeraden.
3.1 Dann haben wir vielleicht ein Maximum erwischt. Falls in diesem Moment ein Planet vorbeizieht wird die NASA es nicht bemerken können.
3.2 Dann hat sich vielleicht ein Gasriese zwischen uns und die Sonne geschoben. Die Messung fällt solange verdunkelt aus bis der Gasriese weg ist. Falls zwischenzeitlich ein Planet vorbeizieht kann er nicht entdeckt werden.
4. die Abweichungen wiederholen sich regelmäßig und mit festem zeitlichen Abstand. Dann haben wir eine Planeten identifiziert. Denn nur Planeten können mit garantierter Regelmäßigkeit verdunkeln.



3. Warum ist in all den Dokumenten die die NASA und das JPL hinterlegen, nie eine Rede davon? Kann es sein das unsere amerikanischen Freunde mal wieder an etwas nicht gedacht haben? (Stichwort Phoenix und der Glaube auf dem Mars gibt es feinen körnigen und wohltemperierten Wüsensand!) Geantwortet haben sie auf jeden Fall immer noch nicht auf meine Mails.
Bitte um Aufklärung.......

... vielleicht schiebt die NASA die Antwort vor sich her weil es keinen Ruhm damit zu erringen gibt? Oder handelt sie aus Rücksicht auf empfindliche Gemüter denen bei Mathe das große Grausen kommt? Die Mathematik die sich mit Korrelation, Ausgleich, Regress, zufälligen und systematischen Abweichungen (Varianz) und der Vertrauenswürdigkeit von Messwerten beschäftigt ist seit langem abgeschlossen. In der Regel ist das Thema auch nur noch für den Programmierer oder für Freaks interessant.

tschüs
exi
 

TomTom333

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@ exi:

Danke, so macht Diskutieren Spass. Das sind die Antworten die einen auf Neue Ideen bringen.

Ja bei dem Gedanken an meine Mathe Klausuren auf der FH kommen mir auch die grauen Haare, da gebe ich dir vollkommen Recht.
Habe jetzt auch einen Film auf Youtube gefunden in dem folgendes gesagt wird:
Im Keplerfeld befinden sich zwischen 4,5 und 6 Mio Sterne.
Wir betreiben eine ART "Cherry-picking" und pflücken uns nur die besten raus.
Wenn ein Stern auf der Liste ist und wir feststellen, dass die Fehlerrate zu hoch ist, nehmen wir einfach den nächsten..... Sind ja genung da!

Übrigens "First Light" ist am 17.03.... erste Beobachtungen starten in Juni.:confused:
 

Chrischan

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Moin,
vielleicht nochmal etwas deutlicher: Ein Transit von einem Fleck unterscheidet sich deutlich von einem Planetentransit.

1. Ein Fleck ist am Sternrand perspektivisch verzerrt (Ein Kreis erscheint als Oval). D.h. scheinbar ist am Rand die Fläche des Flecks geringer, was zu einer geringeren "Bedeckung" führt. Während des Transits scheint also der Fleck zuerst bis zum Zentrum zu wachsen, um dann wieder zu schrumpfen. Ein Planet tut das nicht! Bei einem Planeten ist die Verdunkelung steiler als bei einem Fleck.

2. Ein Fleck hat eine kürzere "Umlaufperiode" als ein Planet.
Dazu mal ein grob gerechnetes Beispiel:
Die Erde würde einen Transit von ca. 13 Stunden erzeugen (ca. 0,15% des Umlaufs). Nach diesen 13 Stunden käme eine Pause von ca. einem Jahr.
Ein Fleck hingegen "klebt" ja auf der Sternoberfläche. Der "Transit" würde also ca. 50% des "Umlaufs" dauern. Also ein 13 Stunden Transit würde eine Rotationsperiode des Sterns von ca. 26 Stunden entsprechen und somit würde nach dem 13 Stunden Transit nur eine Pause von ebenfalls 13 Stunden kommen.

Ich glaube, daß das deutlich macht, daß Sternflecken nicht mit Planeten verwechselt werden können...

Schwieriger wird es sein im allgemeinen "Rauschen" der Sternhelligkeit die periodischen Schwankungen zu filtern.

Gruß, Christian
 

Orbit

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Schwieriger wird es sein im allgemeinen "Rauschen" der Sternhelligkeit die periodischen Schwankungen zu filtern.
Aber das hat man offenbar im Griff. Es lohnt sich, mal ein ganzes Paper über die Entdeckung eines Exoplaneten zu lesen, um eine Ahnung davon zu bekommen, mit welcher Raffinesse da Helligkeitskurven gemessen und ausgewertet werden. In den Papers ist meist auch die Rotationsgeschwindigkeit an der Oberfläche des Zentralgestirns (vsini) angegeben, und zwar sehr genau. Auf die wird man, nehme ich an, aus der Helligkeitskurve von Sonnenflecken schliessen können.
Orbit
 

TomTom333

Registriertes Mitglied
Jungs!
Mir geht es doch nicht darum einen Fleck für einen Planeten zu halten. Mir ist auch das 3. Keplerische GEsetz bekannt und deswegen heist die Mission ja auch so. Aber DAS "Rauschen" welches Ein Flech von der Größe Neptuns erzeugt, dürfte einen Transit sehr schwer Dedektierbar machen.

Und Orbit, was hälst du davon auch mal einen Link zu deinen Angaben für uns bereit zustellen......
.......................... um dich mal mit DEINEN Waffen zu schlagen:D

Spaßbeiseite..... Link wäre super.

Gespannte Grüße (nicht vom Pabst) sondern von mir (lach!)
 
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