Projektgalleri 2023
Gymnasieelever fra hele Europa blev exoplanet-detektiver sammen med ESA og brugte data fra Cheops-satellitten til at afsløre mysterierne bag to exoplaneter: KELT-3b og TOI-560c.
Udforsk projekterne nedenfor.
Liger
Vinder af prisen for bedste projekt
Den internationale skole i Lausanne Lausanne - Vaud Schweiz 15 år gammel 2 /
KELT-3b
KELT-3b projektbeskrivelse:
Siden civilisationernes begyndelse har mennesker været fascineret af de himmellegemer, der ses oppe på himlen. De har undret sig og stræbt efter at forstå dem, hvilket har resulteret i en dedikeret gren af videnskaben, kendt som astronomi. Men det var først med opdagelsen af store teleskoper og teknologi, at forskning i det ydre rum blev en realitet i det 20. århundrede. I dag, med fremkomsten af AI og videnskaben om big data, kan vi nu spotte himmellegemer og exo-planeter direkte ved at analysere data fra satellitter, rumsonder, teleskoper osv. Et af disse himmellegemer er KELT - 3b, en ekstrasolær planet, der kredser om F-type hovedseriestjernen KELT-3, 690 lysår i stjernebilledet Løven, opdaget i 2013 af KELT's teleskop i Arizona.
Målet med denne undersøgelse er at analysere de data, der er indsamlet af ESA's Cheops-satellit (CHaracterising ExOPlanet Satellite) satellit i 2023 for at finde dens
- størrelse
- afstand fra sin værtsstjerne
- temperatur og dens beboelighed
- sammensætning
Understøttende filer:
TOI-560c
TOI-560c projektbeskrivelse:
Siden civilisationernes begyndelse har mennesker været fascineret af de himmellegemer, der ses oppe på himlen. De har undret sig og stræbt efter at forstå dem, hvilket har resulteret i en dedikeret gren af videnskaben, kendt som astronomi. Men det var først med opdagelsen af store teleskoper og teknologi, at forskning i det ydre rum blev en realitet i det 20. århundrede. I dag, med fremkomsten af AI og videnskaben om big data, kan vi nu spotte himmellegemer og exo-planeter direkte ved at analysere data fra satellitter, rumsonder, teleskoper osv. Et af disse himmellegemer er TOI - 560C, en ekstrasolær planet, der kredser om en lille orange stjerne kaldet Hd 73583, 177 lysår i stjernebilledet Hydra, opdaget i 2021 af TESS-undersøgelsen.
Målet med denne undersøgelse er at analysere data indsamlet af ESA's Cheops-satellit (CHaracterising ExOPlanet Satellite) i 2023 for at finde dens
størrelse
afstand fra sin værtsstjerne
temperatur og dens beboelighed
sammensætning
TOI-560c Resultater og analyse
Metode
Til denne undersøgelse blev der brugt data, som blev indsamlet af ESA's CHEOPS-satellit i 2023. CHEOPS brugte Trans-fotometri-metoden, som måler dykket i stjernens lysstyrke, for at se, om en exoplanet er passeret eller ej. Vi analyserede de datapunkter, som CHEOPS havde indsamlet, og ved hjælp af ALLESfitter-softwaren beregnede vi planetens størrelse, stjernens størrelse, trans-perioden - som blev brugt til at finde planetens afstand fra dens værtsstjerne og omløbstiden. Vi estimerede også temperaturen og planetens beboelighed ved hjælp af transperioden.
Analyse af data ved hjælp af Allesfitter
Se de vedhæftede billedfiler og projektrapporten.
Resultater og konklusioner: Fra grafen nævnt ovenfor fandt vi
1. Størrelsen på TOI - 560C
Vi har medianværdien af planetens radius, solens radius og den tid, det tager for planeten at passere over stjernen. Med disse data kan vi finde dens transitdybde fra transitlyskurven, som er den mængde lys, som exoplaneten blokerer, når den passerer mellem satellitten og stjernen ved hjælp af nedenstående formel: Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Fra case-filen får vi: Rp (planetens radius) = 2,386 x Jordens radius = 2,386 x 6371 km og Rs (stjernens radius) = 0,654 x Solens radius = 0,654 x 696.340 km.
Derfor er Tr = 0,113%
Når vi nu sætter stjernens radius og transitdybden ind i ligningen igen, kan vi finde exoplanetens nøjagtige radius Rp.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Jordens radius = 2,834 x 6371 km
Derfor er TOI 560C's radius Rp = 15191,66104 km.
2. Orbital afstand
Omløbstiden og afstanden kan findes ved hjælp af omløbstiden (T). Ud fra de data, vi har indsamlet, finder vi, at T= 0,4415 dage. Ved at omarrangere Keplers periodelov, dvs. T2= (4𝝅2/GMs)d3, hvor T er transittiden, G er gravitationskonstanten, Ms er stjernens masse og d er afstanden mellem stjernen og planeten, får vi ligningen d = 3GMs/4𝝅2 * T2
Ved at indsætte G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg og T=0,4415 dage får vi afstanden mellem stjernen og TOI 560C
d = 2,2466x 109m eller 0,0015 au (astronomisk enhed)
3. Temperatur og beboelighed
Vi ved, at TOI 560 C er meget tæt på sin værtsstjerne. Med henvisning til exoplanet.eu/catalog ved vi, at temperaturen på TOI 560C er 503'K eller 230'C.
Da den er tæt på værtsstjernen, vil den blive udsat for meget høj stråling. Med så høj temperatur og stråling bliver dens overflade beboelig. Derfor vil TOI 560C være beboelig for mennesker.
4. Sammensætning
En planets sammensætning er den type materiale, den er lavet af. Dette bestemmes gennem dens gennemsnitlige massefylde.
Massefylde kan defineres som ρ = Mp/Vp
hvor M er planetens masse, og V er planetens volumen.
Planetens masse ved hjælp af den radiale hastighedsmetode er angivet i case-filen som
Mp = 9,7 ± 1,8 x Jordens masse = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g
Planetens volumen Vp= 4/3 𝝅 r3, hvor r er planetens radius
Da r = 2,386 x Jordens radius = 2,386 x 6371 km = 15191,66104 km
Derfor er Vp= 1,488 x 1028 kubikcentimeter.
Ved at indsætte volumen og massen i ligningen finder vi
ρ = 3,891 g/cm3
Med en så høj tæthed sammenlignet med Jorden eller andre klippeplaneter kan vi se, at TOI 560C primært er en klippeplanet.
TOI-560c Konklusioner
TOI 560C er primært en kæmpemæssig klippeplanet med en radius på 15191,66104 km (2,384 gange Jordens radius, hvilket gør den på størrelse med Neptun). Dens overfladetemperatur er så høj som ~230 'C. Dens stjerneafstand er 0,0015 au, hvilket gør den meget tæt på sin værtsstjerne. Og derfor er den udsat for høj stråling, hvilket gør den beboelig for mennesker.
Understøttende filer:
