21 oktober 2017

Hoe normaal is ons zonnestelsel?

solar system config

Is ons zonnestelsel normaal, of is ze vreemd? Hoe verhoud ons planetenstelsel zich tot de vreemde zonnestelsels die we overal in de Melkweg ontdekt hebben? Het idee dat sterren gewoon zonnen zijn, met eigen planeten, gaat terug tot de klassieke Oudheid. Toch is het pas 20 jaar geleden dat we deze vreemde werelden ook werkelijk zijn gaan vinden. Inmiddels staat de teller op 1800 exoplaneten – voldoende vergelijkingsmateriaal dus.

Maar is ons zonnestelsel nu normaal, of niet? Planeten in planetenstelsels hebben de neiging om in grofweg cirkelvormige omloopbanen te bewegen, net als in ons zonnestelsel. Planeten kunnen gasvormig zijn, rotsachtig of ijzig – net als in ons zonnestelsel. De meeste planetenstelsels draaien rondom G-type sterren – net als het onze. We beginnen nu zelfs aardeachtige planeten in de leefbare zone te vinden. NET ALS DE ONZE!

Niet zo snel…andere planetenstelsel hebben niet de ‘nette’ verdeling van ons zonnestelsel, waarbij kleine rotsplaneten dicht bij de ster staan, en grote gasplaneten verder weg. Sterker nog, er zijn veel Jupiterachtige gasreuzen gevonden in superkleine omloopbanen, dus dat maakt ons zonnestelsel een beetje afwijkend.

Computersimulaties hebben uitgewezen dat grote planeten vaak naar binnen migreren, als gevolg van interacties met het materiaal in de protoplanetaire schijf. Dat betekent dat gasplaneten vaak dicht bij de moederster staan, waarbij de eerder aanwezige rotsplaneten alle

Reacties

  1. Zo’n 1800 planeten zijn gevonden rond meer dan 460 sterren, dus gemiddeld ca. 3 tot 4 planeten per ster.
    De zon heeft 8 planeten en 3 gordels met puin, waaronder ‘talloze’ dwergplaneten en kometen.

    Door de afstand waarop al die sterren staan, hebben we hoogstwaarschijnlijk nog lang niet alle planeten rond die genoemde sterren ontdekt.
    Wat dat betreft is het maar de vraag of het zonnestelsel afwijkend is t.o.v. andere stelsel. ( Ik noem die conclusie: “voorbarig”).

    [ Stel dat een ster op 10 lichtjaar afstand precies dezelfde planeet- ‘configuratie’ zou hebben als onze zon, welke planeten zouden we dan daarvan hebben waargenomen? ]

    Groet, Paul

    • EnceladusEnceladus zegt:

      Dat is een leuke vraag, Paul. Ik vermoed dat als er nu op vele lichtjaren afstand een andere beschaving naar ons zonnestelsel zou kijken, met vergelijkbare technieken als de onze, ze tot de conclusie zouden komen dat er vier planeten om ‘Sol’ draaien en dat het een heel mooi geordend systeem is van gasplaneten: een hele grote, het dichtste bij de ster, dan een iets minder grote als tweede planeet, vervolgens een kleinere als derde en tenslotte een nog niet iets kleinere als vierde. Nee, nu je het zegt, dat planetenstelsel bij ‘Sol’ is van een zeldzame eenvoud!

      😉

      • Of zouden zij
        door ‘gemeenschappelijke zwaartepunt’ slechts Saturnus en Jupiter ontdekken, en
        door ‘transitie-methode’ alleen Mercurius.

        Ook een heel eenvoudig stelsel, maar jammer genoeg geen planeten in de Goudhaarje-Zone. 🙁

        • EnceladusEnceladus zegt:

          Waarom zouden ze alleen Mercurius ontdekken door de transitie-methode? Mits zij ons stelsel waarnemen onder de juiste hoek kunnen ze Jupiter en de andere gasgiganten toch ook voor de zon langs zien gaan?

          groet,
          Gert (Enceladus)

          • Hoi Gert,

            Met een vergelijkbare stand van de techniek… dan kijken zij dus ook al 4 jaar door hun ***(?) Space Observatory.
            Hoe groot is dan kans dan dat ze Jupiter, Saturnus, Uranus of Neptunus al gezien hebben?
            (Omlooptijden zijn resp. 12 30 84 en 164 jaar. ) En als ze dezen al gezien hebben, hoe groot is de kans dat ze (uit één meting) de juiste conclusies trekken?

            [ Eergisteren verscheen hier een bericht dat ‘onze’ meest verre ‘Transitie-planeet” een omloop heeft van slechts 2 jaar. http://www.astroblogs.nl/2014/07/21/exoplaneet-ontdekt-met-langst-bekende-jaar-704-dagen/#comment-65721 ]
            Planeten die een lange omlooptijd om hun ster hebben, worden door de transitie-methode(TM) niet zo snel gedetecteerd. Daar zijn andere methoden effectiever. Met de TM wil men juist planeten in de Goudhaarje-Zone vinden.

            Groet, Paul (Paul)

          • EnceladusEnceladus zegt:

            Hoi Paul,

            Dank voor je toelichting. Je hebt gelijk: de crux zit ‘m in de omlooptijden. Nou, dan maar hopen voor ET dat hij al een jaartje of 1.000 bezig is met exoplaneten spotten. 😉

            groet,
            Gert (Enceladus)

          • En dat betekend dus ook dat ons beeld van de gevonden planeetstelsels (indien die slechts gebaseerd zijn op deze transitie-methode) zeer matig is.

            Het artikel heeft het over
            // Inmiddels staat de teller op 1800 exoplaneten – voldoende vergelijkingsmateriaal dus. //

            Dat is gewoon een slecht onderbouwde, zelfs een niet te handhaven, stelling.
            Zeg maar: een miskleun !
            [ Die fout ligt niet bij de vertaler , maar bij ‘Universe Today ‘]

        • gert1904gert1904 zegt:

          Berekening over de transitie-methode:

          – straal Zon : 7.000.000 km
          – afstand Zon – Mercurius: 50.000.000 km
          – 10 lichtjaar : 95.000.000.000.000 km.

          Vanaf 10 lichtjaar afstand gezien is de Zon een stipje met een diameter (in booggraden) van:

          (diameter Zon / 10 lichtjaar ) * 360 booggraden = 0.000 000 170 booggraden.

          En dat laatste getal, vermenigvuldigd met 180 (booggraden) geeft dus de kans dat een “Mercurius” vóór een “Zon” op 10 lichtjaar door ons beeld schuift:

          0.000027.

          Hier een grafiek uit de Wikipedia, over het aantal ontdekte exoplaneten, naar ontdekkingsmethode:

          http://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Exoplanet_Discovery_Methods_Bar.png

          Het bezwaar dat je aanvoert voor de transitiemethode (“alleen planeten met kleine omlooptijden worden gevonden”) geldt ook voor de radiële snelheidsmethode.

          • Hoi (andere) Gert,

            Ik ‘begrijp’ je berekening niet zo, daarom mijn versie, uitgaande van jouw data.

            Mercurius staat op 50.000.000 km van de zon, zijn baan is dus (Pi*d) 314.000.000 km.
            Uitgaande van de aanname dat wij ons in het planeetvlak bevinden, is de kans dat Mercurius voor de Zon staat : 2*7.000.000 / 314.000.000:

            4,5 % ( of 0,045 als je liever de fractie noemt )

            De afstand van ons tot de zon is niet van belang, tenzij wij ons heel dicht bij de planeet bevinden, of zelfs binnen(!) de planeetbaan.

            —-

            Bij de TM neem je alleen ‘iets’ waar als de planeet recht voor de ster staat. (in het geval Mercurius- Zon die 4% )
            Bij de Radiële Snelheidsmethode (RSM) neem je ook een verschil waar als de onzichtbare planeet van naast de ster, naar achter de ster draait. (op voorwaarde dat de planeet zwaar genoeg is.) De ster in kwestie zal continue achter de planeet aan wiebelen/schommelen. Een planeet met een hele ruime baan doet er inderdaad wel even over om bijvoorbeeld een kwart van zijn baan af te leggen.
            Het lijkt me echter niet nodig dat je je in het planeetvlak bevind !

            Groet, Paul

          • gert1904gert1904 zegt:

            O,o,

            Dit gaat hélemaal niet goed, jouwerzijds.

            Wát een “berekening”. Sorry, daar klopt werkelijk geen hout van. Om te beginnen:

            “Mercurius staat op 50.000.000 km van de zon, zijn baan is dus (Pi*d) 314.000.000 km.
            Uitgaande van de aanname dat wij ons in het planeetvlak bevinden, is de kans dat Mercurius voor de Zon staat : 2*7.000.000 / 314.000.000:

            4,5 % ( of 0,045 als je liever de fractie noemt )”

            Wij bevinden ons niet in het planeetvlak van Mercurius. Noch andersom.

            Einde discussie met “Paul”, mijnerzijds. Sorry. Dat soort op geen enkele kennis gestoelde “berekeningen”: daar begin ik niet aan.

            De laatste Mercurius transitie was in 2006:

            http://en.m.wikipedia.org/wiki/Transit_of_Mercury

            Het verhaal gaat over ***exoplaneten***, en de methodes hoe deze te ontdekken. De Wikipedia heeft er een prima pagina over:

            http://en.m.wikipedia.org/wiki/Exoplanet#Indirect_methods

            Daar komt ook mijn grafiekje, eerder in deze discussie, vandaan.

          • EnceladusEnceladus zegt:

            Beste andere Gert,

            Ik denk dat Paul met ‘we’ in dit geval ET bedoelt die op tientallen lichtjaren afstand naar ons zonnestelsel zit te koekeloeren en zich toevallig in ons planeetvlak bevindt.

            groet,
            Gert (Enceladus)

          • @19 April-gert,

            Wat jammer dat U de vraagstelling niet eens begrijpt, en dus zomaar wat getallen door elkaar heen husselt. Tja een discussie met Uwe geleerdheid lijkt me dan ook wel ver gezocht.

            Misschien moet U Uw eigen berekening nog een door een (goedwerkende) rekenmachine heen halen: op 10lj is de Zon een stippie van 0,000 053 booggraden.

            Waarom U dat getal met 180(booggraden) vermenigvuldigd is mij een raadsel.
            [ De andere 180 graden zit hij er achter? ik raad wat, maar het slaat nergens op ! ]

            —–

            De TM werkt alleen als een planeet voor zijn ster langs beweegt. Die Transitie vindt natuurlijk alleen plaats als ster, planeet en waarnemer zich op een lijn bevinden. Per definitie bevinden ze zich dan alle drie in het planeetvlak.
            Volgens de wiskunde is een vlak een 2D affiene ruimte, welke zich tot in de oneindigheid uitstrekt.

            Groet, Paul

  2. MoniqueMonique zegt:

    Is het nog ver grote smurf? Om een idee te krijgen 😀

    Afstand tussen Mercurius en de zon: tussen 46 en 70 miljoen kilometer.
    Afstand tussen Venus en de zon:108 miljoen kilometer
    Afstand tussen de Aarde en de zon: 150 miljoen kilometer
    Afstand tussen Mars en de zon: 228 miljoen kilometer
    Afstand tussen Jupiter en de zon: tussen 741 en 817 miljoen kilometer

    Afstand tussen Saturnus en de zon: tussen 1,4 en 1,5 miljard kilometer
    Afstand tussen Uranus en de zon: tussen 2,5 en 3 miljard kilometer
    Afstand tussen Neptunus en de zon: Tussen 4,46 en 4,54 miljard kilometer

    En 1 AE = 150 miljoen kilometer (AE = Astronomische Eenheid)

  3. Correctie: de straal van de zon is 700.000 km, niet 7.000.000 km.

Laat wat van je horen

*