Действует ли за пределами Солнечной системы гравитация?

[leon-44]

Плиз, помогите разобраться.
На одном из форумов мою жену буквально до истерики довели (ссылок давать не буду, постараюсь подробно изложить суть, сорри за обильное цитирование, свои комменты буду выделять курсивом), тему закрыли.
Не жалуюсь и не прошу защиты - мне показалось, что закрытие темы связано с резкостью жены (она уличила админа в элементарной безграмотности, он не знал разницы между силой и ускорением).

Мне важно понять, есть ли ошибка в рассуждениях жены, и, если есть, то в чем?

А тема, ИМХО. интересная. Была сделана попытка проанализировать данные по экзопланетам, вывод парадоксальный - впрочем, цитата:

Сначала причины, которые могли привести к парадоксу, изложенному ниже (в порядке убывания вероятности, чем выше, тем вероятнее причина):
А. Моя методологическая/методическая ошибка/либо чудит эксель, расчеты в столбик не перепроверяла.
Б. Данные на сайте ошибочны. Кстати, рекомендую, каталог экзопланет http://exoplanet.eu/catalog/ (сорри за ссылку, это ключевой каталог, вокруг которого весь сыр-бор и разгорелся)
В. Ошибки астрономов при наблюдениях.
Г. За пределами Солнечной системы гравитация не действует, либо действует по другим законам...

Итак, вот очевидное (банальность/трюизм. и т. д.):

В каталоге экзопланет много планет с характеристиками а (большая полуось орбиты)<0.05 а. е. и периодом обращения менее суток. И вот к чему приводит пара таких условий (взяла наиболее яркий пример):


Вместо ускорения свободного падения имеем ускорение свободного улета с поверхности планеты.

И масса вопросов вытекает из таких данных - о чудовищной приливной силе, о свойствах пород подобных планет, способных противостоять чудовищных статическим и динамическим силам (судя по плотности, подобные планеты не газообразные), и т. д., и т. п.

Сначала полагала, что период - это период вращения вокруг своей оси, но нет, проверка v=S/t для всех экзопланет дает период - именно 1 оборот вокруг звезды.

Так кто ошибся?
Если ошиблась я, то где и в чем?

Коммент 1: Жена, по умолчанию, воспользовалась данными каталога, в котором четко указано, что радиус звезды ~ радиусу Солнца, другими словами, планета проходит впритирку с краем звезды. Мне кажется. в этом случае расчеты верны. Потом, в постскриптуме, это уточнила:

P.P.S (по резам обсуждений). Уважаемые оппоненты! Читайте то, что написано, и не плодите сущностей. Все данные есть. Экзопланета буквально катится по поверхности звезды. Предположение о том, что звезда имеет малый радиус (десятки/сотни км) влечет за собой неустранимый порок.
Рассматриваю модель, исходя из данных. И не собираюсь отвечать на вопросы из серии "А если бы он вез патроны?". бо они к заявленной теме не относятся.

Коммент 2: Из-за споров жена рассмотрела все возможные варианты радиуса звезды, и, соответственно, все возможные расположения общего центра масс ОЦМ системы (для данной экзопланеты!), и показала, что такая система невозможна в принципе:

Попробую совсем по-простому пояснить принципиальную невозможность существования экзопланет, подобных рассмотренной, в рамках существующей теории гравитации.
1. Для того, чтобы экзопланета вращалась вокруг звезды, ОБЩИЙ ЦЕНТР МАСС (ОЦМ) должен находиться ВНУТРИ звезды.
Напомню условия - система 2-х тел, даны период обращения, большая полуось орбиты, е, массы...
Если система из 3-х и более тел - существуют условия, при которых вращение вокруг барицентра является и вращением практически вокруг звезды (даже в случае, если барицентр ВНЕ звезды, как, например, в СС).

Если же только 2 тела (как в данном случае), и ОЦМ находится ВНЕ звезды, то вращение проиллюстрировано на этой гифке (надеюсь, понятно, что и для системы 1 звезда +1 планета иллюстрация подходит):


Причем, скорее, нижняя анимашка, бо е=0,06.
Следовательно, и период обращения звезды вокруг ОЦМ ~ 0.09 сут., что было бы установлено давным давно, а таких данных нет.

Либо ОЦМ находится ВНУТРИ звезды, следовательно, приименима только та модель, которую я и показала.
Со всеми следствиями и выводами...
Экзопланета практически скользит по поверхности звезды. Иначе, в случае размеров звезды много меньших, чем размеры Солнца (по при этом ОЦМ всё равно находится ВНУТРИ звезды), е был бы значительно больше...

Примерно по теме это:
http://www.imcce.fr/fr/presentation/equ ... 2_2005.pdf
(Это ссылка на англоязычную работу. как раз по теме)
Но точных расчетов и не нужно, достаточно понять в первом приближении. что может происходить при данных условиях, заявленных в каталоге.

Как-то так...
Еще раз сорри за сумбурное изложение...
Возможно, упустил то, что мне показалось малозначимым. жена успокоится, и, если тема покажется важной (и её не закроют). сама пояснит.

[Sergey K]

проблема в чем?

да, есть раскаленные юпитеры, которые кружат так близко, что почти окунаются в звезду. Звезда это ведь еще и корона - а корона солнца вроде бы уже сравнима с ним с самими.

вероятность обнаружения такие планет в силу специфики методов намного больше, чем вероятность обнаружения земель.

[Munin]

leon-44 в сообщении #792709 писал(а):

Экзопланета буквально катится по поверхности звезды. Предположение о том, что звезда имеет малый радиус (десятки/сотни км) влечет за собой неустранимый порок.

Бывают звёзды радиусом десятки км - это нейтронные звёзды. Массы - порядка $M_\odot.$

leon-44 в сообщении #792709 писал(а):

Для того, чтобы экзопланета вращалась вокруг звезды, ОБЩИЙ ЦЕНТР МАСС (ОЦМ) должен находиться ВНУТРИ звезды.

Это условие низачем не нужно, и не рассматривается.

leon-44 в сообщении #792709 писал(а):

Следовательно, и период обращения звезды вокруг ОЦМ ~ 0.09 сут., что было бы установлено давным давно, а таких данных нет.

Интересно, а как, по-вашему, вообще экзопланету-то обнаружили? Один из методов обнаружения экзопланет - как раз по периодическим движениям звезды, вызванным движениями вокруг общего центра масс с планетой.

В общем, так:
1. Виден интерес и готовность к расчётам. Это хорошо.
2. Видна большая нехватка базовых знаний по астрономии. Это надо исправлять.
3. Направления:
- общие знания о звёздах (включая двойные и переменные), об астрономических наблюдениях.
- небесная механика двойных звёзд.
- история и методы обнаружения экзопланет.

[Sergey from Sydney]

leon-44 писал(а):

Вместо ускорения свободного падения имеем ускорение свободного улета с поверхности планеты.

Так и планета, и тела на ее поверхности свободно падают в поле тяготения звезды с одинаковым ускорением 426.52 $\text{м}/\text{с}^2$. И никакого улета.

[IRINA-22]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #792764 писал(а):

Бывают звёзды радиусом десятки км - это нейтронные звёзды.

Бывают.
Мне вот тоже не понятно как

Цитата:

Экзопланета Глизе 1214 b, открытая в 2009 году, отстоит от нас на расстоянии 40 световых лет. Она почти в семь раз тяжелее Земли, а ее диаметр составляет около 2,7 земных диаметра. Известно, что суперземля вращается вокруг родительской звезды, представляющей собой остывающий красный карлик, с периодом 38 часов.

Я конечно "дерево" в точных науках. Но наш Меркурий бегает медленнее.
Есть ещё солнцеподобная звезда μ Жертвенника
В августе 2004 года в системе звезды μ Жертвенника была обнаружена первая планета — горячий нептун. Она обращается вокруг светила за 9,55 суток, на расстоянии 0,09 а. е., температура на поверхности ~ 900 K (+626 °C), масса ~ 14 масс Земли.

[Sergey from Sydney]

IRINA-22 писал(а):

наш Меркурий бегает медленнее.

И что?

[Someone]

Википедия о PSR J0737-3039 писал(а):

Компоненты системы отделены друг от друга расстоянием около 800 тысяч километров (что всего в два с небольшим раза больше расстояния между Землёй и Луной) и мчатся по своим орбитам со скоростью приблизительно 300 километров в секунду. Орбитальный период J0737-3039 составляет 2,4 часа — наименьший из известных для подобного рода систем (одна треть орбитального периода системы Тэйлора-Халса).

[IRINA-22]

(Оффтоп)

Sergey from Sydney в сообщении #792798 писал(а):

И что?

Я о своём о девичьем©
Часто встречаются на просторах инета утверждения,расчёты,аналогии с расположением планет в СС.Автоматически переносят кепплеровские расчёты орбит планет на все звёздные системы.

[apv]

leon-44 в сообщении #792709 писал(а):

Экзопланета буквально катится по поверхности звезды.

Получается, что так.



TrES-3b

Цитата:

TrES-3b is a gas giant like Jupiter, but with an orbit much closer to its star than Mercury is to our Sun. That puts it into the category of "hot jupiter" planets. This graphic illustrates the concept of a "hot jupiter". Credit: Leiden Observatory.

[Sergey from Sydney]

IRINA-22 писал(а):

Автоматически переносят кепплеровские расчёты орбит планет на все звёздные системы.

И в чем проблема? Законы Кеплера справедливы не только для Солнечной системы, поскольку следуют из закона всемирного тяготения.

[Munin]

apv
Ну, надо уточнять, что эта картинка - "фантазия художника". И здесь планета всё-таки не "катится по звезде", а частично закрыта звездой, не более того. Для реально близких тел возникают приливные горбы, а если они заполняют полость Роша - то и истечение вещества.

IRINA-22 в сообщении #792803 писал(а):

Часто встречаются на просторах инета утверждения,расчёты,аналогии с расположением планет в СС.

Первые открытия экзопланет удивили учёных отличиями от Солнечной системы (аббревиатура "СС" значит нечто другое, всё-таки). Но потом такие открытия посыпались градом, и сейчас уже общеизвестный факт, что Солнечная система - далеко не образец для всех других планетных систем, а возможно даже, и не самая типичная из планетных систем.

См. для первого ознакомления вот здесь:
конференция "Астрономия 2006: традиции, настоящее и будущее"
http://www.astro.spbu.ru/astro2006/review.htm
доклад "Статистика внесолнечных планет".
Это ситуация на 2006 год, но с тех пор ситуация радикально не изменилась. Планет стало больше, результаты стали чётче, новые методы вступили в строй, но в целом можно ориентироваться по этому докладу.

[DimaM]

Munin в сообщении #792823 писал(а):

Но потом такие открытия посыпались градом, и сейчас уже общеизвестный факт, что Солнечная система - далеко не образец для всех других планетных систем, а возможно даже, и не самая типичная из планетных систем.

Тут, по-моему, все-таки надо учитывать сильную наблюдательную селекцию: "горячие Юпитеры" находить сравнительно легко, а планеты с параметрами Земли - гораздо труднее (если вообще возможно сейчас).

[Munin]

DimaM
Вам тоже см. этот доклад. Там границы наблюдательной селекции явно указаны на графиках, и они уже давно не таковы, чтобы отсекать "холодные юпитеры" (которые аналогичны Солнечной системе). Планеты с параметрами Земли, действительно, пока не видны, но Солнечная система - это в основном "холодный Юпитер", и в этом смысле аналоги Солнечной системы найдены. Для практически всех найденных экзопланетных систем никто не гарантирует отсутствие в них невидимых пока землеподобных членов, и судят об этом максимум по косвенным признакам (эксцентриситет орбиты, прежде всего).

[DimaM]

Munin в сообщении #792832 писал(а):

Вам тоже см. этот доклад.

Спасибо, почитаю.

[leon-44]

Sergey from Sydney в сообщении #792772 писал(а):

leon-44 писал(а):

Вместо ускорения свободного падения имеем ускорение свободного улета с поверхности планеты.

Так и планета, и тела на ее поверхности свободно падают в поле тяготения звезды с одинаковым ускорением 426.52 $\text{м}/\text{с}^2$. И никакого улета.

Всем спасибо за готовность помочь...
Но... Значит, невразумительно объяснил суть...
Впрочем, жена над плечом стоит, комментирует. Дескать, я всё усложнил. Сорри, она региться не будет - есть запрет на дублей, а АйПи у нас один.
Итак. коммент жены:
"1. Вообще-то никто не просил обсуждать мой уровень подготовки/знаний.

2. Раз всё так просто, ответьте на простой вопрос. (рассчитывала не по Джупу, а по Земле (в каталоге и так, и так данные есть). поэтому резы немного отличаются, но порядок тот же.)"