EXPERIMENT 41計算モデル
星の前を、惑星が通ると？
見えない惑星を、光の小さなくぼみで探す。
惑星の大きさと通り道を変え、恒星の明るさがどれだけ減るかを計算します。光の変化から惑星を探す「トランジット法」の実験です。
まず、やってみよう「通過を再生」を押す。
見るところ惑星が星に重なるときだけ、下の明るさが下がります。
条件を変えて、比べよう
今の条件では
計算モデル
ひとことで
惑星が大きいほど隠す面積が増える。でも、前を通らなければ暗くならない。
どうして、そうなるの？
星そのものを詳しく見分けられなくても、届く光の量なら測れます。惑星が手前を横切ると、一部の光が遮られます。
惑星が完全に星の内側まで重なると、この模型の減光率は半径の比の2乗です。半径の比が0.1なら、減光率は0.01、つまり1%です。
ふちだけをかすめる場合は、2つの円が重なる部分だけを数えます。実際の星はふちほど暗いことがあり、観測には雑音もあります。
ことばの小さな辞典
- 減光率
- 元の明るさから、何割減ったか。
- 光度曲線
- 明るさが時間とともにどう変わるかを並べたグラフ。
- 通り道のずれ
- 星の中心から通り道までの距離。ここでは恒星半径を1として表します。
計算のしくみ・この模型の限界
光の割合 F = 1 − 円の重なり面積 / (πR★²)。R★=1。完全に内側へ重なると、減光率 = (R惑星/R★)²。
1. 恒星の表面は明るさ一様、惑星は光を完全に遮る円。周縁減光、星の活動、観測雑音、大気の透過は省略。
2. 通り道は直線・等速の投影模型で、現実の公転周期や軌道傾斜を逆算するものではありません。
3. 図とグラフで同じ惑星位置を使い、2つの円の面積を計算します。
数値はブラウザ内で計算しています。入力は送信されず、解析タグ・Cookie・外部ライブラリも使いません。元記事の結論全体を再現する道具ではありません。
参考にした資料
NASA｜How We Find and Characterize Exoplanets ↗
資料は考え方・式・近似条件の確認用です。図と日本語の説明文、操作・計算コードはこの版で新規制作しています。