НОА 2008, IV кръг, Младша възраст — Задача 5. Планета около далечна звезда
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА · ЦЕНТРАЛНА КОМИСИЯ ЗА ОРГАНИЗИРАНЕ НА ОЛИМПИАДАТА ПО АСТРОНОМИЯ · XI НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИЯ · http://astro-olymp.org · IV кръг · Теоретичен тур · Младша възраст
Условие
Наблюдаван е пасаж на екзопланета пред диска на звездата, около която тя обикаля. Блясъкът на звездата се променя с . Намерете колко пъти радиусът на звездата е по-голям от радиуса на планетата. Звездата е от Главната последователност, има температура 8200 K и светимост 14 пъти по-голяма от светимостта на Слънцето. Намерете радиуса на планетата в километри. Радиусът на Слънцето е 700000 km, а температурата му е 5800 K.
Решение
По време на пасажа блясъкът на звездата намалява пъти.
Нека с да означим радиуса на звездата, а с радиуса на планетата. Когато планетата не е пред звездата, излъчващата площ на диска на звездата е . По време на пасажа тази площ е . Блясъкът на звездата намалява именно поради това, че планетата е тъмна и закрива част от излъчващия диск на звездата. Следователно можем да запишем, че отношението на осветеностите и , които създава звездата в двата случая е равно на отношението на двете излъчващи площи:
Оттук получаваме . Следователно планетата е с около 7.7 пъти по-малък радиус отколкото звездата. Означаваме с – температурата на звездата, а с и радиуса и температурата на Слънцето. За светимостите на звездата и Слънцето и е в сила:
Оттук намираме . По-нататък изчисляваме: и .
Оригинал в Архива: NOA4_2008_MLproblems.pdf · официални решения: NOA4_2008_MLsolutions.pdf