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.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj Česká republika 16 let 2 / 2
TOI-560c
Popis projektu TOI-560c:
Hack an exoplanet je projekt pod záštitou ESA (Evropská kosmická agentura). V tomto případě můžeme také hovořit o specifickém druhu hackathonu. Družice ESA Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) na začátku tohoto roku zaznamenala dvě zajímavé exoplanety - KELT-3b a TOI-560c. A naším cílem je analyzovat tato data a získat nové informace o jedné z nich.
Planeta, kterou jsme vybrali, je TOI-560c, někdy také označovaná jako Mini-Neptun.
Jaké údaje již známe? Známe jeho hmotnost (9,70 +1,80-1,70 MEarth) a předpokládanou teplotu (225 ± 15 °C). Planeta TOI-560c obíhá společně s planetou TOI-560b kolem malé oranžově červené hvězdy TOI-560. Tato hvězda je charakterizována veličinami hmotnost = 0,73 ± 0,02 MSun a poloměr = 0,65 ± 0,02 RSun. Můžeme si tedy být jisti, že tato hvězda je menší než naše Slunce a zároveň chladnější. Celý tento systém se nachází v souhvězdí Hydry, asi 103 světelných let od Země.
S výpočtem údajů nám mají pomoci také uvedené vzorce (na webových stránkách).
Ale co je vlastně naším úkolem? Musíme zjistit poloměr vybrané planety, její oběžnou dobu, vzdálenost od hostitelské hvězdy, hustotu samotné planety a tím i její předpokládané složení v porovnání s planetami naší sluneční soustavy.
TOI-560c Výsledky a analýza
VELIKOST EXOPLANETY
Nejprve jsme měli k dispozici graf s údaji ze systému CHEOPS. V něm jsme měli vytvořit model redukovaného světla z hvězdy během tranzitu podle toho, jaké parametry se do modelu nejlépe hodily. Těmito parametry byly: poloměr hostitelské hvězdy (RS), který jsme skutečně znali ze souboru, poloměr planety (RP) a čas v polovině tranzitu. Poté jsme měli vypočítat poloměr planety a porovnat jej s hodnotou, která nejlépe odpovídala modelu z dřívějška.
RS = 0,65 RSun
RP = vzorec1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth
Tranzitní hloubka = 0,2 %
Náš výpočet byl o 0,07 REarth větší než naše nejlepší hodnota v Allesfitteru, zejména kvůli našemu zaokrouhlování tranzitní hloubky. Výsledný graf byl také mírně nakloněný (graf 1) (tabulka1) a z toho můžeme říci, že světlo od hvězdy se postupně zmenšovalo, což naznačuje, že se družice po určité době mírně odklonila.
ORBITÁLNÍ OBDOBÍ
Po vytvoření křivky jsme měli přístup k novým informacím (tabulka2):
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun
Střední doba tranzitu = 0,4426+0,0050-0,0053 dne
T = 18,8797 dne
d = 0,1242 AU
* Pro další výpočty jsme používali tyto nové informace.
OBĚŽNÁ VZDÁLENOST
S těmito nově získanými informacemi jsme měli porovnat poloměrnou osu dráhy (d) z archivu a tu, kterou jsme vypočítali.
d = vzorec2 ≐ 1,869 1010 m ≐ 0,1249 AU
Náš výpočet byl o 7,4 10-4 větší než pozorování z archivu.
SLOŽENÍ A HUSTOTA
Poslední rovnice jsme použili pro výpočet hustoty planety za předpokladu, že planeta je dokonalá koule.
V = vzorec3 ≐ 1,473 1028 cm^3
ρ = vzorec4 ≐ 3,934 g.cm^-3
TOI-560c Závěry
V tomto projektu jsme shromáždili několik informací o planetě TOI-560c a v této části bychom je rádi shrnuli.
Mass: 9.7 +1.80 -1.70 MEARTH
Poloměr: 2,384 +0,066 -0,071 ZADNÍ strana
Hustota: 3,934 +1,173 -0,945 g/cm3
Doba oběhu: 18,8797 dne
Vzdálenost od hostitelské hvězdy: 0,124 +0,0011 -0,0012 AU
Teplota: 225 ± 15 ˚C
Objeveno: 2021 průzkumem TESS
Z vypočtených informací víme, že pokud planeta přešla před hvězdou 23. ledna 2023 ve 13:12 SEČ, tak znovu přešla 11. února 2023 v 10:18 SEČ. Od 14. června 2023 bude pro nás nejbližší přechod 23. června ve 14:06 SEČ.
Průměrná teplota na povrchu planety TOI-560c je asi 225 ˚C, což je rozhodně příliš teplo na to, aby tam mohl existovat život (nebo alespoň takový, jaký známe tady na Zemi). Je to teplota někde mezi teplotami povrchu Merkuru a Venuše.
Planeta TOI-560c je přibližně o 2,4 větší a 9,7 těžší než Země. Její oběžná doba je ve srovnání s Merkurem dokonce o 70 dní kratší.
V porovnání s hustotou ostatních planet Sluneční soustavy je TOI-560c podobná Marsu (Mars je terestrická pevná planeta složená z prvků jako křemík, kyslík, železo, hořčík, síra, fosfor a hliník).
Podle předpokládaného složení Mini-Neptunes může být složení TOI-560c následující:
skalnaté jádro (z kovů, např. železa).
obal/jádro z vody, ledu nebo plynu.
atmosféra z helia a vodíku
Po zvážení všech okolností bychom rádi řekli, že pro nás bylo opravdu zajímavé něco takového vyzkoušet. Jsme opravdu vděční za možnost vyzkoušet si takový projekt a také za vše nové, co jsme se dozvěděli. Už teď se těšíme na další akci.
Podpůrné soubory:
