Opgaver

Opgave E.06: Planckstråling - opgave om at se planeter

På adresserne

kan du se nogle af de planeter, som man har fundet omkring andre stjerner end Solen. Særligt interessante er planeterne med en meget lille afstand til stjernen. Disse planeter er nemlig så varme, at man har mulighed for direkte at se dem med de bedste teleskoper på Jorden. Planeterne er meget tunge - med en masse ca. som Jupiter, men har en overfladetemperatur på ca. 1000 K, væsentlig varmere end de blot 120 K på Jupiter. De har derfor fået det populære navn ”Hot Jupiters”.

I denne opgave bruges et Excel-regneark. Andre regneark kan naturligvis også anvendes ligesom en grafisk lommeregner kan klare det meste af opgaven.

  1. I det viste Excel-regneark tegnes intensitetsfordelingen for strålingen fra en stjerne som Solen og en planet af typen ”Hot Jupiter”. Sæt Tstjerne =  5700 K og Tplanet = 1000 K.

Undersøg følgende forhold ved de to Planck-kurver:

  1. Hvor mange gange kraftigere er stjernens lys ved følgende bølgelængder:
    560 nm, 1,2  mm og 2,2  mm

  2. For hvilken af ovennævnte bølgelængder vil det være lettest at se planeten? Hvilken form for lys er der tale om?

De to værdier 1,2 mm og 2,2 mm er valgt, fordi der ved disse bølgelængder netop er et ”vindue” i atmosfæren. Dvs. at atmosfæren lader lyset med disse bølgelængder passere nogenlunde uhindret.