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.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký Česká republika 14 let, 15 let 4 / 0
TOI-560c
Popis projektu TOI-560c:
Exoplaneta TOI-560 c
Představujeme vám charakteristiku planety TOI-560 c, která byla objevena v roce 2021. Provedli jsme výzkum zaměřený na tuto planetu a její planetární systém. Informace o planetě byly získány z pozorování vesmírné družice CHEOPS.
Pomocí matematických výpočtů jsme určili další parametry. Použili jsme také katalogy exoplanet, simulace planetárních systémů a program Allesfitter.
TOI-560c Výsledky a analýza
Pomocí matematických rovnic a vzorců jsme vypočítali velikost (poloměr) planety, která činí 15 224,286 km, oběžnou dobu planety kolem hvězdy TOI-560, která činí 18,8797 dne, vzdálenost od hvězdy, která činí 17 949 584,48 km (0,12 au), a teplotu, která je příliš vysoká pro život nebo vodu v kapalném stavu na povrchu planety. Zjistili jsme také, že hustota planety odpovídá 3919 kg/m3
To vše naznačuje dvě hypotézy o typu planety. Podle zdroje ESA - typ Mini Neptun, NASA - Super Země. O těchto rozporuplných údajích budeme diskutovat později. K charakteristice planety pomůže zjistit některé informace o hvězdě a dráze planety. Zjistili jsme, že hvězda HD73583, kolem které obíhá, je relativně mladá (∼500 ~Myr) aktivní hvězda s rotační periodou 12,08 dne. Patří k hvězdám typu K4V. Planeta obíhá ve vzdálenosti 0,12 au. Tyto údaje naznačují, že planeta se nenachází v obyvatelné zóně (obrázek 1). Následné výpočty to potvrdily, protože teplota této planety je přibližně 498,15 K. To je způsobeno blízkostí planety. Rotace planety není pro nás měřitelná, takže můžeme pouze uvažovat, kterým směrem se planeta otáčí vzhledem ke své ose. Pokud planeta vznikla z protoplanetárního disku hvězdy, je podmínkou, že rotuje vzhledem ke své ose ve stejném směru, v jakém obíhá kolem hvězdy. Existují i jiné hypotézy, které by umožňovaly rotaci v opačném směru, ale vzhledem ke stáří planety je to téměř nemožné. Další téměř nemožnou skutečností je výskyt měsíců. Planeta je příliš blízko na to, aby měla nějaké přirozené měsíce.
Nyní k typu planety. Nejprve se podívejme na TOI-560c jako na superzemi. Superzemě jsou definovány hmotností větší než Země, ale menší než Neptun. Název super-Země je poměrně nepřesný a označuje pouze velikost, protože planeta nemusí být vůbec podobná naší Zemi. Pokud předpokládáme, že se jedná o planetu typu superzemě, vyvstává otázka, z čeho by se skládala atmosféra, okolní jádro a jádro planety. Z našich výpočtů vyplývá, že planeta má hustotu 3,88 g/cm3 , což by znamenalo, že planeta je kamenité povahy. Pokud ji porovnáme s hustotou Země a Neptunu, jsme někde mezi těmito planetami. Z toho usuzujeme, že planeta má pevné, pravděpodobně kovové jádro a skalnatý obal, ale to jsou pouze domněnky. Planeta TOI-560c je něco jako mini Neptun. Planety typu mini Neptun jsou menší než Neptun a mají podobné složení jako on. V tomto případě by atmosféra ( pokud existuje) byla nejspíše složena z těkavých látek, jádro z těkavých látek o nízké hustotě.
Oběžná dráha. Těsná souměřitelnost oběžných dob TOI 560 b a c v poměru 1:3 má také zajímavé důsledky pro vznik planet, takovéto oběžní rezonance jsou mezi zralými exoplanetárními systémy identifikovanými Keplerem vzácné. Mnohem častější mezi zralými kompaktními systémy s více exoplanetami jsou rezonance orbitálních period s komenzurací blízkou 2:3 a 1:2. To vyvolává zajímavou možnost, že by v systému TOI 560 mohla existovat třetí planeta s meziplanetární rezonancí, která není tranzitující, s oběžnou dobou ~12,6 dne, což by vedlo k vytvoření systému TOI 560 s řetězcem orbitálních rezonancí 1:2:3 ve stáří 12 let.
K vytvoření a udržení atmosféry by magnetosféra potřebovala kovové jádro nebo kovový vodík, který by vytvořil magnetosféru, ale vytvoření kovového vodíku vyžaduje použití extrémního tlaku, což není tento případ. To je však mimo potřebu dalšího výzkumu. Nejvhodnější informace by poskytlo použití spektrografu.
Existuje také teorie, že planeta by mohla být zachycena, ale tato teorie je velmi nepravděpodobné, Tento planetární systém je příliš mladý na to, aby byl zachycen a již měl takovou "pravidelnou" dráhu. Tuto teorii lze vyloučit.
TOI-560c Závěry
Závěrem lze říci, že by bylo dobré tuto planetu a planetární systém, v němž se TOI-560c nachází, dále pozorovat. Důležité je také potvrdit nebo vyvrátit teorii o třetí planetě v tomto planetárním systému. Další výzkum je nutný, aby tato planeta a další planety obíhající kolem TOI-560c byly podrobeny spektrografické analýze. Je nepravděpodobné, že by na této planetě existoval život, ale pokud existuje třetí planeta, existuje šance, že by se mohla nacházet v obyvatelné zóně.
Podpůrné soubory:
