高中拓展 · 硬科幻模型 · 观测 · 多普勒测星
看不见行星,能从恒星的摇摆找到它吗?
太阳质量恒星、圆轨道、行星质量远小于恒星;测量沿视线分量。把轨道从正面转为侧面,观察谱线速度振幅。
恒星视向速度:问题从哪里来?
飞马座51 b的发现展示了精密视向速度测量的力量。看不见行星,也可以通过恒星光谱的周期变化推断共同质心周围的运动。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
K≈(Mp/Ms)√(GMs/a)sin i;v视=K sinφ。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
正面看轨道,没有视向速度就等于没有行星吗?
换个条件,再试一次
增加行星质量,会怎样影响恒星摇摆幅度?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识观测 · 多普勒测星涉及的量与单位:轨道倾角(°)、行星质量/木星(无量纲)、轨道半径(AU)、轨道相位(°)。高中拓展 · 硬科幻模型为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:把轨道从正面转为侧面,观察谱线速度振幅。
再做定量:保持其他条件,比较轨道倾角与视向速度半振幅(m/s),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
K≈(Mp/Ms)√(GMs/a)sin i;v视=K sinφ。
对照核验提示:正面看轨道:轨道倾角 0 °;侧面看轨道:只改变轨道倾角 90 °。按这些题设自己操作并比较视向速度半振幅,不把参考情景当个人完成。
适用范围:半振幅24.623 m/s;恒星绕质心反向摇摆在图中放大200倍,不改变速度读数。低倾角会隐藏信号,质量与倾角存在简并。
NASA Science · 天文与行星科学阅读(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。