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Ciências

Calculadora do Trânsito de um Exoplaneta (Profundidade, Duração e Probabilidade)

Quanto um planeta escurece a sua estrela ao cruzar o disco, quanto tempo dura a passagem e qual a probabilidade de um observador ao acaso a ver, a partir dos tamanhos, do período orbital e da massa da estrela.

Resultados

Profundidade do trânsito (queda da luz da estrela) 1,0560 %
Duração do trânsito 2,93 h
Distância orbital 0,0451 AU
Probabilidade de um observador ao acaso ver o trânsito 10,31 %
Razão de raios, planeta ÷ estrela 0,10276
Como varia
Profundidade do trânsito (queda da luz da estrela)Raio do planeta 0,000 – 3,000. Profundidade do trânsito (queda da luz da estrela): 0 → 9,50415Profundidade do trânsito (queda da luz da estrela)02468100,0000,5001,0001,5002,0002,5003,000Raio do planeta

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Um planeta em trânsito tapa uma fração da luz da estrela igual ao quadrado da razão dos raios: um Júpiter à frente de uma estrela como o Sol baixa-lhe o brilho cerca de 1 %, uma Terra apenas 0,008 % — e é por isso que encontrar mundos do tamanho da Terra exige telescópios espaciais. A distância orbital sai da terceira lei de Kepler e o trânsito dura umas horas num planeta próximo da estrela. Só as órbitas vistas quase de lado dão trânsitos: a probabilidade geométrica é aproximadamente o raio da estrela a dividir pela distância orbital, cerca de 10 % para um Júpiter quente e 0,5 % para uma órbita como a da Terra.

Fórmula

profundidade = (R_p ÷ R_s)² · a³ = G M P² ÷ 4π² · T = (P ÷ π) asin[ (R_s ÷ a) √((1 + k)² − b²) ÷ sin i ]

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
rsRaio da estrela (Sol = 1)—
rpRaio do planeta—
unO raio do planeta está em—
pdPeríodo orbital do planetad
smMassa da estrela (Sol = 1)—
ibParâmetro de impacto (0 = pelo meio da estrela, 1 = a roçar a borda)—
DPProfundidade do trânsito (queda da luz da estrela)%
DUDuração do trânsitoh
ADistância orbitalAU
PRProbabilidade de um observador ao acaso ver o trânsito%
KRazão de raios, planeta ÷ estrela—

Exemplo resolvido

  • Raio da estrela (Sol = 1)1
  • Raio do planeta1
  • O raio do planeta está em2
  • Período orbital do planeta3,5 d
  • Massa da estrela (Sol = 1)1
  • Parâmetro de impacto (0 = pelo meio da estrela, 1 = a roçar a borda)0,3
  • Profundidade do trânsito (queda da luz da estrela)1,0560 %
  • Duração do trânsito2,93 h
  • Distância orbital0,0451 AU
  • Probabilidade de um observador ao acaso ver o trânsito10,31 %
  • Razão de raios, planeta ÷ estrela0,10276

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.