Galerie projektu 2023
Studenti středních škol z celé Evropy se ve spolupráci s ESA stali exoplanetárními detektivy a pomocí dat z družice Cheops odhalili záhady dvou exoplanet: KELT-3b a TOI-560c.
Prohlédněte si níže uvedené projekty.
Jalapenos papricky
Vítěz ceny za nejlepší projekt
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace Brno - Brno Česká republika 16 let, 15 let 4 / 1
TOI-560c
Popis projektu TOI-560c:
V rámci našeho projektu jsme se rozhodli zaměřit na shromáždění co nejvíce informací jak o hvězdě TOI-560c, tak o její hostitelské hvězdě TOI-560. Kromě výpočtů navrhovaných a dalších faktorů jsme také teoretizovali o složení hvězdy TOI-560c a analyzovali, jak by její teplota mohla být užitečná pro lidi.
TOI-560c Výsledky a analýza
Přehled TOI-560c
V tomto projektu se budeme zabývat chováním exoplanety TOI-560c. Pokusíme se analyzovat její pohyb, shromáždit údaje o její hvězdě TOI-560 a diskutovat o tom, jak různé faktory pomáhají klasifikovat typy exoplanet. Další informace a výpočty najdete na našich webových stránkách.
Co je to exoplaneta
Exoplaneta je planeta, která obíhá kolem hvězdy mimo naši sluneční soustavu. Nebeský objekt TOI-560c je exoplaneta.
Doposud bylo pozorováno a klasifikováno více než 5 000 exoplanet a další tisíce nebyly potvrzeny.Existuje mnoho metod hledání exoplanet, například tranzitní fotometrie a metoda radiálních rychlostí.
Velikost exoplanety
Podařilo se nám zjistit, že exoplaneta TOI-560c má poloměr zhruba 2,384krát větší než Země. Je považována za exoplanetu typu "Mini-Neptun".
Na základě údajů z CHEOPS jsme odhadli hloubku tranzitu na 0,12% a použili ji k určení poloměru planety.
Náš výsledek byl poloměr 2,252 REARTH, což je jen o 0,132 REARTH méně než pozorování společnosti CHEOPS.
Oběžná doba
Stejně jako ostatní nebeské objekty s definovanou oběžnou dobou mají i exoplanety stanovenou oběžnou dobu, která je definována jako doba, za kterou exoplaneta oběhne kolem své hostitelské hvězdy. Oběžná doba TOI-560c je 18,88 dne.
Orbitální vzdálenost
Oběžná vzdálenost udává, jak daleko od své hvězdy exoplaneta obíhá. TOI-560c má oběžnou vzdálenost 18,73 * 106 km2.
Na základě upravené verze třetího Keplerova zákona jsme určili vzdálenost mezi TOI-560c a její hostitelskou hvězdou: 1,873×107 km2.
Teplota
Teplota je jedním z hlavních faktorů ovlivňujících obyvatelnost exoplanety. Aby byla exoplaneta obyvatelná, musí obíhat v "obyvatelné zóně". V této stanovené vzdálenosti se může nacházet voda v kapalném stavu. Vzhledem k vysoké teplotě přibližně 225 stupňů Celsia leží TOI-560c mimo obyvatelnou zónu.
Hustota
Hustota TOI-560c by mohla naznačovat, že má tenkou atmosféru složenou z lehčích plynů, jako je vodík nebo helium, která pokrývá relativně malé kamenné jádro.
Vypočítali jsme hustotu TOI-560c: 3,9469 g/cm3
Zářivý tok v blízkosti TOI-560c
Podle našich výpočtů obíhá TOI-560c blízko své hvězdy TOI-560. Přestože TOI-560 je oranžový trpaslík menší a chladnější než Slunce, blízkost TOI-560c zajišťuje silný zářivý tok na povrchu TOI-560c. Ve skutečnosti by tento zářivý tok byl desetkrát silnější než na Zemi. Pokud bychom teoreticky vyslali kosmickou sondu nebo jiné kosmické plavidlo, můžeme se spolehnout na snadno dostupný zdroj energie využívající sluneční energii.
Abychom lépe pochopili chování TOI-560c, rozhodli jsme se vypočítat výkon vyzařovaný její hostitelskou hvězdou pomocí Stefanova-Boltzmannova zákona: To je asi pětkrát méně než u Slunce.
Na základě těchto informací jsme vypočítali výkon, který dopadá na oběžnou dráhu TOI-560c: 13 779 W/m2, což je přibližně desetkrát více než zářivý tok, který dopadá na Zemi.
Oběžná rychlost a úniková rychlost
Oběžná rychlost i úniková rychlost TOI-560c jsou asi čtyřikrát vyšší než rychlost Země.
Hrubá oběžná rychlost TOI-560c je 15 949,92 m/s a úniková rychlost 22 556 m/s.
Složení
Na základě našeho výzkumu si nejsme jisti, zda bude TOI-560c v budoucnu klasifikována jako "Mini-Neptun" nebo "Super-Země". Je možné, že se bude podobat své sousední exoplanetě TOI-560b, tedy Mini-Neptunu, který pomalu ztrácí svou atmosféru vlivem slunečního větru a stává se exoplanetou typu Super-Země. Naše výpočty ukázaly, že TOI-560c by mohla mít jádro podobné Super-Zemi pokryté atmosférou z vodíku a helia.
TOI-560b je jednou ze čtyř minineptunů pozorovaných NASA, které vykazují pomalou přeměnu na superzemě. Vlivem slunečního větru tyto exoplanety pomalu ztrácejí svou atmosféru a zůstávají z nich pouze kamenná jádra. Tyto pozůstatky jsou pak klasifikovány jako superzemě. Po tomto objevu byla navržena teorie, že všechny nebo většina Mini-Neptun má jádro podobné Super-Zemi. Rozhodli jsme se, že se pokusíme zjistit, zda by takové složení mohlo být možné. Za tímto účelem jsme vypočítali hustotu, kterou by měl mít náš teoretický model, a porovnali ji s hustotou TOI-560c. Model se skládá z typického skalnatého jádra podobného Super-Zemi o poloměru 1 REARTH a hustotě 5,51 g/cm3. a vrstvy s hustotou plynu, která se skládá z 80% vodíku a 20% helia. Ta měla podle odhadů hustotu přibližně 0,10772 kg/m3. Tím jsme získali teoretickou hustotu modulu 4,068 g/cm3 , která je velmi podobná skutečné hustotě TOI-560c. Proto se domníváme, že tato teorie je možná.
TOI-560c Závěry
TOI-560c je fascinující exoplaneta, která obíhá kolem své hvězdy TOI-560. Podařilo se nám získat celou řadu cenných údajů, jako je její hustota, zářivý tok, oběžná vzdálenost nebo oběžná doba. Jak TOI-560c, tak TOI-560b jsou důležitými zajímavými objekty, které vykazují známky přeměny z typu Mini-Neptun na typ Super-Země. Pokud by se nám podařilo získat data ze spektroskopie, mohli bychom být schopni tyto exoplanety dále studovat a získat další údaje.