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Title
Extrasolare Planetensysteme und die Titus-Bode Reihe
Additional Titles
Extrasolar Planet Systems and the Titius-Bode Law
AuthorGartler, Markus
CensorHanslmeier, Arnold
PublishedGraz, 2017
Institutional NoteKarl-Franzens-Universität Graz, Diplomarbeit, 2017
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Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin
Document typeThesis (Diplom)
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-116201 Persistent Identifier (URN)
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Extrasolare Planetensysteme und die Titus-Bode Reihe [7.68 mb]
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Abstract (German)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Abstandsverhältnissen von extrasolaren Planeten zu deren Zentralgestirnen. Dabei wird die Anwendbarkeit der Titius-Bode Reihe in allgemeiner Form auf extrasolare Planetensysteme und mögliche geordnete Strukturen, der Abstände der Exoplaneten zum Zentralgestirn untersucht, beziehungsweise kritisch beurteilt. Die Analyse der benötigten Daten, welche durch das NASA Exoplanet Archive zur Verfügung gestellt werden, erfolgt mittels mathematischer Modelle, dabei soll die Abweichung der Abstände von einer exponentiellen Regressionskurve visualisiert werden. Die Auswertung der Ergebnisse gibt die Grundlage für eine Aussage über eine mögliche geordnete Struktur in der Anordnung von Planeten, in einem extrasolaren Planetensystem. Zusätzlich werden physikalische Argumente die für oder gegen die Titius-Bode Reihe sprechen erläutert, da diese seit Anbeginn unter Verruf steht, nur eine mathematische Zahlenspielerei zu sein. Ferner soll mit dem Programm HNBody die langfristige Stabilität von Planetenbahnen untersucht werden. Durch die Auswertung und nachfolgende Analyse der Simulationsergebnisse, sollen jene Faktoren, die wesentlichen Einfluss auf das Verhalten der orbitalen Parameter haben, diskutiert werden. Aufgrund des technischen Fortschritts stieg die Zahl der gefundenen Exoplaneten in den letzten Jahren deutlich. Dadurch konnten die Debatte zu Exoplaneten und der Titius-Bode Reihe, welche seit Jahrzehnten in wissenschaftlichen Arbeiten thematisiert wird, wieder neu angefacht werden. Eine mögliche Voraussage von bisher unentdeckten Exoplaneten mittels mathematischer Modelle, die einer Titius-Bode Reihe ähneln, könnte die Suche nach Exoplaneten erleichtern. Zudem würde dies für das Verständnis vom Aufbau Extrasolaren Planetensystemen beitragen. Als abschließendes Kapitel, sei ein Konzept mit fachlicher Ausarbeitung für die Umsetzung des Themas Exoplaneten im Physikunterricht angeführt.

Abstract (English)

The present paper deals with the proportions of semi major axis in a system of exoplanets. Therefore I investigated the applicability of a more general Titius-Bode Law for such extrasolar Planet Systems. Further a critical evaluation of possible ordered structures in such systems was made. The data for the discussed exoplanets comes from the NASA Exoplanet Archive and the analysis of it was done by creating mathematic models. In detail the deviation of the semi major axis to an exponential regression has been visualized. The results of this are the foundation for possible ordered structures in the arrangement of exoplanets. In addition to this physical arguments that militate for or against the Titius-Bode Law are summed up. This is the central point, because there always has been controversial discussion among the lack of physical arguments for it. Next an investigation of the long term stability of extrasolar systems was made with the program HNBody. The relevant parameters for the evolution of an planetary orbit have been discussed by the analysis of the simulation results.As a result of the technical progress the number of the detected exoplanets increased rapidly in the last years. This is why the debate about the Titius-Bode Law has been revived. A prediction of the position of previously unknown exoplanets with such a similar law would be useful for the detection of exoplanets. Also it would give us a better understanding of the structure of extrasolar planet systems. The final chapter includes a concept for implementing the topic exoplanets in school.