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.
Jalapenos papricky
Vinder af prisen for bedste projekt
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace Brno - Brno Tjekkiet 16 år gammel, 15 år gammel 4 / 1
TOI-560c
TOI-560c projektbeskrivelse:
I vores projekt har vi besluttet at fokusere på at indsamle så mange oplysninger som muligt om både TOI-560c og dens værtsstjerne TOI-560. Ud over at beregne foreslåede og yderligere faktorer har vi også teoretiseret over TOI-560c's sammensætning og analyseret, hvordan dens temperatur kan være nyttig for mennesker.
TOI-560c Resultater og analyse
TOI-560c oversigt
I dette projekt vil vi diskutere exoplaneten TOI-560c's opførsel. Vi vil forsøge at analysere dens bevægelsesmønstre, indsamle data om dens stjerne TOI-560 og diskutere, hvordan forskellige faktorer er med til at klassificere typer af exoplaneter. Yderligere information og beregninger kan findes på vores hjemmeside.
Hvad er en exoplanet?
En exoplanet er en planet, der kredser om en stjerne uden for vores solsystem. Himmellegemet TOI-560c er en exoplanet.
Indtil nu er der observeret og klassificeret mere end 5.000 exoplaneter, og der er tusindvis af ubekræftede exoplaneter, som man kan søge efter ved hjælp af forskellige metoder, f.eks. transitfotometri og radialhastighedsmetoden.
Størrelse på en exoplanet
Vi var i stand til at fastslå, at exoplaneten TOI-560c har en radius, der er cirka 2,384 gange større end Jordens. Den betragtes som en exoplanet af typen "Mini-Neptun".
Ved hjælp af data fra CHEOPS har vi estimeret transitdybden til at være 0,12% og brugt den til at bestemme planetens radius.
Vores resultat var en radius på 2,252 REARTH, hvilket kun er 0,132 REARTH fra CHEOPS' observationer.
Orbital periode
Ligesom andre himmellegemer med definerede baner, har exoplaneter også en bestemt omløbstid, defineret som den tid, en exoplanet er i et omløb om sin værtsstjerne. TOI-560c's omløbstid er 18,88 dage.
Orbital afstand
Omløbsafstanden angiver, hvor langt exoplaneten kredser fra sin stjerne. TOI-560c har en orbital afstand på 18,73 * 106 km2.
Baseret på en justeret version af Keplers tredje lov bestemte vi afstanden mellem TOI-560c og dens værtsstjerne: 1,873×107 km2
Temperatur
Temperatur er en af de vigtigste faktorer, der påvirker en exoplanets beboelighed. For at være beboelig skal en exoplanet kredse i en "beboelig zone". I denne afstand kan vand findes i flydende tilstand. På grund af sin høje temperatur på ca. 225 grader celsius ligger TOI-560c uden for den beboelige zone.
Tæthed
Tætheden af TOI-560c kunne tyde på, at den har en tynd atmosfære bestående af lettere gasser, såsom brint eller helium, der dækker en relativt lille stenkerne.
Vi har beregnet densiteten af TOI-560c: 3,9469 g/cm3
Strålingsflux nær TOI-560c
Baseret på vores beregninger kredser TOI-560c tæt på sin stjerne TOI-560. Selvom TOI-560 er en orange dværg, der er mindre og køligere end Solen, sikrer TOI-560c's nærhed til den en stærk strålingsstrøm på TOI-560c's overflade. Faktisk ville denne strålingsstrøm være 10 gange stærkere, end den er på Jorden. Hvis vi teoretisk set skulle sende en rumsonde eller et andet rumfartøj af sted, kan vi stole på en lettilgængelig strømkilde, der bruger solenergi.
For bedre at forstå TOI-560c's opførsel har vi besluttet at beregne den udstrålede effekt fra dens værtsstjerne ved hjælp af Stefan-Boltzmanns lov: 6,074×1025 W, hvilket er ca. 5 gange mindre end Solens.
Med disse oplysninger beregnede vi den effekt, der når TOI-560c's bane: 13.779 W/m2, hvilket er ca. 10 gange større end den strålingsstrøm, der når Jorden.
Kredsløbshastighed og flugthastighed
Både TOI-560cs kredsløbshastighed og flugthastighed er ca. 4 gange større end Jordens.
TOI-560c har en omløbshastighed på 15.949,92 m/s og en flugthastighed på 22.556 m/s.
Sammensætning
Baseret på vores forskning er vi usikre på, om TOI-560c i fremtiden vil blive klassificeret som "Mini-Neptun" eller "Super-Earth" type. Den kunne muligvis ligne sin naboexoplanet TOI-560b, en Mini-Neptun, der langsomt mister sin atmosfære på grund af solvinde og bliver en exoplanet af Super-Earth-typen. Vores beregninger har vist, at TOI-560c kunne have en Super-Earth-lignende kerne dækket af en atmosfære af brint og helium.
TOI-560b er en af de 4 Mini-Neptuner, som NASA har observeret, og som langsomt forvandler sig til superjordkloder. På grund af solvinde mister disse exoplaneter langsomt deres atmosfærer og efterlader kun stenkerner. Disse rester klassificeres derefter som superjordkloder. Efter denne opdagelse blev der fremsat en teori om, at alle eller de fleste Mini-Neptuner har en Superjord-lignende kerne. Vi har besluttet at prøve at finde ud af, om en sådan sammensætning kunne være mulig. Til det formål beregnede vi den massefylde, vores teoretiske model ville have, og sammenlignede den med TOI-560c's massefylde. Modellen består af en typisk Superjord-lignende stenkerne med en radius på 1 REARTH og en massefylde på 5,51 g/cm3. og et lag med massefylden af en gas, som består af 80% brint og 20% helium. Sidstnævnte blev anslået til at have en densitet på ca. 0,10772 kg/m3. Med dette får vi en teoretisk massefylde for modalen på 4,068 g/cm3, hvilket er meget lig den reelle massefylde for TOI-560c. Derfor mener vi, at denne teori er mulig.
TOI-560c Konklusioner
TOI-560c er en fascinerende exoplanet, der kredser om sin stjerne TOI-560. Vi var i stand til at udtrække en lang række værdifulde data, såsom dens densitet, strålingsflux, kredsløbsafstand eller kredsløbsperiode. Både TOI-560c og TOI-560b er vigtige objekter af interesse, som viser tegn på transformation fra Mini-Neptun-type til Superjord-type. Hvis vi var i stand til at indsamle data fra spektroskopi, kunne vi måske studere disse exoplaneter yderligere og udtrække yderligere data.