Velocidad orbital de un planeta: ¿por qué mi cálculo está apagado en aproximadamente un 10%?

12

No estoy seguro de si estoy haciendo algo mal o si no entiendo a Reider y Kenworthy (2016) .

Solo estoy tratando de reproducir las velocidades orbitales enumeradas en la Tabla 1. El segundo párrafo de la Sección II enumera una masa del eje primario y semi-mayor para la órbita del planeta de 0.9 masa solar y 5.0 UA. De la tabla, la masa del planeta oscila entre 20 y 100 Júpiter, que en realidad es bastante considerable, pero comenzaré sin usar la masa reducida.

Los valores numéricos que estoy usando:

GM=1.327E+20 m3kg2
GM=0.9GM
ϵ=0.65
1 AU=1.496E+11 m
a=5.0 AU =7.480E+11 m

Las fórmulas que estoy usando:

rperi=a(1ϵ)

v2=GM(2/r1/a)

vperi=GM(2/rperi1/a)

Yo obtengo:

rperi=2.618E+11 m

vperi=2.744E+4 m/s

que es . Pero para la siguiente tabla muestra . Cerca pero no lo suficientemente cerca, está apagado en casi un 10%.27.44 km/sϵ=0.6529.5±0.4 km/s

Si se considerara la masa del planeta (que es bastante grande), entonces la tabla tendría que enumerar un rango más amplio de velocidades, ¿no?

ingrese la descripción de la imagen aquí

UH oh
fuente
1
Conectar las otras excentricidades calcula valores de 2-2.5 km / s menos que las velocidades indicadas en la tabla.
HDE 226868
@ HDE226868 bien, gracias! No vi la necesidad de agregar aún más números a mi pregunta. Tengo el presentimiento de que lo que explique el desacuerdo en el número del medio se aplicará a todos ellos.
uhoh
@siddigan gracias por la sugerencia de edición, pero parece que la definición de la orbital-mechanicsetiqueta especifica la nave espacial. Esta es una pregunta tan simple de dos cuerpos que creo que orbital-elementses suficiente.
uhoh

Respuestas:

12

Bien hecho Verifiqué dos veces los cálculos y no pude criticar lo que había hecho. Así que me puse en contacto con el autor principal del artículo al respecto y aquí está la respuesta:

"Después de verificar los números en nuestro documento, encontré un error: en realidad utilizamos una masa de 1.0 MSun para J1407 en nuestras simulaciones, en lugar del 0.9 MSun como se indicó. Esto explica la diferencia en las velocidades pericéntricas (así como las diferentes ejes semi-principales, que serían más pequeños en el caso 0.9MSun). Intentaremos corregir esto en la versión publicada y enviar una corrección a arXiv ".

Rob Jeffries
fuente
¡Gracias por su ayuda para rastrear esto! Creo que los resultados de este trabajo son realmente emocionantes. Leí por primera vez acerca de ellos en esta noticia de NPR Spin To Survive: Cómo 'Saturno con esteroides' evita la autodestrucción y el video de la simulación allí en particular capturó mi interés. También se muestra aquí: vimeo.com/184968413 y el contexto subyacente se muestra maravillosamente aquí: vimeo.com/117757625 Es una gran demostración de la estabilidad de la órbita retrógrada.
uhoh
2
@ uhoh Realmente has hecho una contribución. Felicitaciones a usted.
Rob Jeffries
1
Es por eso que mi perfil dice "stackexchange rocks!"
uhoh