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タイミングと位相

全 15 章。それぞれ物理と出典を添えたアニメーション解説です。どの図も、説明図か、保存値によるモデルか、実データか、そしてどれだけ誇張しているかを示します。SetuHQ 自身が行うのはトランジットの章の内容だけです。

全 15 章の第 8 章

タイミングと位相

トランジットは軌道の中の一瞬にすぎない。軌道の残りの部分にも情報がある:トランジットがいつ起こるか、惑星が向きを変えるにつれてどう輝くか、いつ恒星の背後に隠れるか、そして自転する恒星のどちらの半分を覆うか。

説明図
4つの場面。トランジットタイミング:周期比2:1付近の2つの惑星が互いに引き合うため、内側の惑星のトランジットが早まったり遅れたりし、O−C図が積み上がっていく。二次食:惑星はトランジットから半軌道後に恒星の背後に隠れ、はるかに小さな減光が生じる(10倍深く描画)。位相曲線:潮汐固定された惑星は掩蔽に近づくにつれて高温の昼側をより多く見せ、そのピークは風によってずれる。Rossiter–McLaughlin:惑星が自転する恒星の近づく側の半分、次いで遠ざかる側の半分を覆うため、トランジット中に恒星の測定速度が振れる。

数値

量値出典
Kepler-9 b と c の周期19.23891 日と 38.9853 日exoplanet.eu。2:1 付近にあるため、トランジットは公転ごとに数分ずれる(Holman et al. 2010)
TRAPPIST-1 b の 15 µm での食、測定値861 ± 99 ppmJWST MIRI (Greene et al. 2023)。昼側は 503 K で、むき出しの岩石から予想されるとおり
同上、恒星と惑星を黒体とした場合606 ppm15 µm における δ ≈ k² B(503 K)/B(2560 K)、k は exoplanet.eu の半径から [calc]。実際の解析では黒体ではなく恒星モデルスペクトルを用いる
HD 189733 b のホットスポットのずれ衝の 16 ± 6° 前Spitzer 8 µm 位相曲線 (Knutson et al. 2007)
Rossiter–McLaughlin, HD 189733 b86 m/sK_R ≈ V sin I · k²、V sin I = 3.5 km/s、k = 0.157 はいずれも Gaudi & Winn 2007 の表 1 より(同表の値は 88 m/s)[calc]
Rossiter–McLaughlin効果、HD 189733 b(測定された V sin I)83 m/sV sin I = 3.316 +0.017/-0.067 km/s と k = 0.15812、Triaud et al. 2009(表 2)による測定 [calc]
Rossiter–McLaughlin, HD 209458 b69 m/sV sin I = 4.7 km/s、k = 0.121(Gaudi & Winn 2007 の値は 70 m/s)[calc]
to the observerdd · 1.59 d · 244 ppmbb · 19.24 d · 6,275 ppmcc · 38.99 d · 5,957 ppmOne 38.99-day period · depth k² (ppm), one scale
保存値によるモデル
上から見たKepler-9系:各惑星は観測者への視線を横切るときに恒星の光を減光させる。軌道の大きさは保存されている軌道長半径(または周期と恒星質量からケプラーの第3法則で求めた値)。減光の深さは保存された半径から求めた(Rp/R★)²。円軌道を仮定し、恒星と惑星の縮尺は正確でなく、位相は説明用(トランジット時刻は保存されていない)。出典:The Extrasolar Planets Encyclopaedia (exoplanet.eu)、2026-10-18に取得。
惑星:周期、軌道、減光の深さ
惑星P (d)a (AU)Rp (R⊕)深さ k²(ppm)
Kepler-9 d1.59290.02731.64244
Kepler-9 b19.23890.14308.296,275
Kepler-9 c38.98530.22708.085,957

a は The Extrasolar Planets Encyclopaedia (exoplanet.eu) による。* はケプラーの第3法則(周期と恒星の質量)から。— : 半径は保存されていない。

SetuHQ は各ディップの時刻を測り、奇数番目と偶数番目のディップを比較する。タイミング変動、位相曲線、食はフィットしない。キャンバス上の二次食の深さは 10 倍深く描かれており、その旨を表示している。TTV の振幅は例示用である。スピン軌道角は、整列・極・逆行の軌道にわたる(Albrecht et al. 2022)。

出典

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