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.
Ústav Českolipská
Vinder af prisen for bedste projekt
Gymnázium Českolipská 373 Praha - Tjekkiet 18 år gammel 3 / 1
TOI-560c
TOI-560c projektbeskrivelse:
Vores projekt har fokuseret på at finde ud af så meget som muligt om exoplaneten og sammenligne den med vores planeter og andre kendte exoplaneter og gøre det så tilgængeligt for offentligheden som muligt.
Vi har brugt data fra lystransitkurven og nogle oplysninger, som arrangørerne har givet os (planet- og solmasse). Vi har brugt kendte formler til at bestemme alle planetens kredsløbskarakteristika og til at forudsige dens ydre karakteristika som muligheden for at have en måne osv.
Vores vigtigste output er en plakat (inkluderet i filerne) og en wiki-lignende hjemmeside (linket her og i vores projekts hjemmeside slot.) De er let forståelige for den almindelige offentlighed.
TOI-560c Resultater og analyse
Beregnet Rp: 2.50492577 Re
Volumen = 40.9 Ve (4,46e13 cu. m.)
Masse= 9,70 +-1,8 Me
Massefylde = 3,9 g/cm3
Omløbstid = 18,87 dage
Gennemsnitlig afstand fra solen: 0,12 AE
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Omløbshastighed = 248 064 km/t
Transittid = 3,7 timer
Sti foran solen = 339 564 km
Nedslagsparameter fra Jorden = 0,21 -> 88147 km
tyk hydrogen-helium-atmosfære, sandsynligvis med dybe lag af is, sten eller flydende oceaner - lavet af vand, ammoniak, en blanding af begge eller tungere flygtige stoffer
Info om lignende planet: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Stråling ved den planetariske grænse for TOI-560 c: 16837,85 W/m2
Klassificeringen af exoplaneter bygger ofte på et sæt generelle karakteristika, såsom deres størrelse, masse og atmosfæriske sammensætning. Traditionelt anses mini-Neptuner for at være større end Jorden, men mindre end Neptun, og de er typisk kendetegnet ved en tyk gasagtig hinde, der omgiver en kerne af sten eller is. På den anden side defineres superjordkloder som planeter med masser og størrelser, der overstiger vores egen planets, men som ikke når grænsen for gaskæmper.
Fordi TOI-560c er så langt væk, har vi kun få oplysninger om, hvordan den faktisk ser ud, hvad den er lavet af, trykket og temperaturen i dens lag og dens farve. Nogle af disse oplysninger kan vi gætte os til ud fra dens formodede lighed med planeter, vi har studeret nærmere, i dette tilfælde Neptun. Hvis vi antager, at TOI-560 er en mini-Neptun-planet, kan vi sige, at den har fire lag - en kerne - lavet af metaller, sten og is; en kappe - lavet af flydende og frossent vand, ammoniak og metan; en atmosfære - lavet af brint, helium og metangas; en øvre atmosfære (også exosfære) - hvor der er lette gasser og skytoppe.
Men hvis TOI-560c er stenet, som NASA antyder, har den sandsynligvis en mere kemisk kompleks sammensætning og har kun et tyndt lag af gasformig hinde. I dette tilfælde er en halvflydende tungmetalkerne, en flydende kappe og et fast lag på overfladen mere sandsynligt.
TOI-560c er ifølge vores beregninger højst sandsynligt en klippeplanet med en lille jernkerne og et stort halvflydende metallisk lag af silicium og nikkel. Dette efterfølges af et tykt lag is over den tynde atmosfære på overfladen. + přidat beregninger a nějaký popis
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"En Mini-Neptun (også kendt som en gasdværg eller overgangsplanet) er en planet, der er mindre massiv end Neptun, men som ligner Neptun, fordi den har en tyk brint-helium-atmosfære, sandsynligvis med dybe lag af is, sten eller flydende oceaner (lavet af vand, ammoniak, en blanding af begge dele eller tungere flygtige stoffer). En gasdværg er en gasplanet med en stenet kerne, der har akkumuleret en tyk hinde af brint, helium og andre flygtige stoffer, og som derfor har en samlet radius på mellem 1,7 og 3,9 jordradier (1,7-3,9 REarth). Betegnelsen bruges i et tredelt, metallicitetsbaseret klassifikationssystem for kortperiodiske exoplaneter, som også inkluderer de stenede, jordlignende planeter med mindre end 1,7 REarth og planeter større end 3,9 REarth, nemlig isgiganter og gaskiganter." (Citation,...)
En superjord er en type exoplanet med en masse, der er højere end Jordens, men væsentligt lavere end Solsystemets isgiganter, Uranus og Neptun, som har en masse, der er henholdsvis 14,5 og 17 gange Jordens. Betegnelsen "superjord" refererer kun til planetens masse og siger derfor ikke noget om overfladeforholdene eller beboeligheden...
K-type stjerner er orangegule stjerner, der er lidt køligere end Solen. De udgør omkring 12% af hovedseriestjernerne i solens nabolag. Der er også gigantiske stjerner af K-typen, som spænder fra hypergiganter som RW Cephei til giganter og supergiganter som Arcturus, mens orange dværge som Alpha Centauri B er stjerner i hovedsekvensen. De har ekstremt svage hydrogenlinjer, hvis de overhovedet er til stede, og for det meste neutrale metaller (Mn I, Fe I, Si I). I slutningen af K-perioden er der molekylære bånd af titaniumoxid. De gængse teorier (dem, der har rod i lavere skadelig radioaktivitet og stjerners lange levetid) ville derfor foreslå, at sådanne stjerner har de bedste chancer for, at højt udviklet liv udvikler sig på planeter i kredsløb (hvis et sådant liv er direkte analogt med jordens) på grund af en bred beboelig zone, men alligevel meget lavere skadelige emissionsperioder sammenlignet med dem med de bredeste sådanne zoner.
TOI-560b
Planeten med de givne data blev opdaget i 2021. Dens masse er rapporteret som 0,0321 gange solens masse med en usikkerhed på -0,0098 +0,0107 solmasser. Massen ganget med sinus af hældningen (grader) blev ikke oplyst. Planetens halve storakse er 0,0604 ± 0,0026 au. Planetens omløbstid omkring sin moderstjerne er 6,398042±6,5e-06 dage. Planetbanens excentricitet er 0,105 med en usikkerhed på -0,068 +0,084. Argumentet for pericenteret (ω) er 262,0 grader med en usikkerhed på -62,0 +256,0 grader.
Planetens radius er 0,2489 gange Jupiters radius med en usikkerhed på ± 0,009 Jupiter-radier. Hældningen af planetens bane er 88,37 ± 0,18 grader.
Den beregnede temperatur på planeten er 721,0 K med en usikkerhed på ± 21,0 K."
Metoden til at opdage planeten er primær transit, hvilket betyder, at planeten passerer foran sin moderstjerne og forårsager et midlertidigt fald i lysstyrken. Planetens masse blev bestemt ved hjælp af radialhastighedsmetoden, som sporer stjernens bevægelse forårsaget af planetens gravitationelle indflydelse. Planetens radius blev også bestemt ved hjælp af den primære transitmetode.
Andre navne: GJ 313 b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b
Type: Neptun-lignende
Masse 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Masse*sin(i) -
Semi-Major Axis 0,0604 (± 0,0026)
Omløbstid 6,398042 (± 6,5e-06) dag
Excentricitet 0,105 ( -0,068 +0,084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) grader
Radius 0,2489 (± 0,009) RJ
Hældning 88,37 (± 0,18) grader
Opdatering 2022-07-29
Detektionsmetode Primær transit
Metode til massedetektion Radial hastighed
Radius Detektionsmetode Primær transit
Primær transit 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Sekundær transit 2458520.15 (± 0.85) JD
Påvirkningsparameter b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Tid Vr=0
Hastighed Semiamplitude K 4,39 ( -1,3 +1,4 ) m/s
Beregnet temperatur 721,0 (± 21,0) K
Varm Neptun-ørken
Den varme Neptun-ørken er et område, hvor Neptun-lignende planeter af Neptuns størrelse ikke kan eksistere på lang sigt, fordi lette grundstoffer fra deres atmosfære fordamper på grund af deres størrelse og temperatur - deres nærhed til stjernen - dette eskalerer til et simpelt tab af atmosfære, og kun stenkernen er tilbage. Dette sker for planeter med en radius på omkring 3-10 jordkloder og en afstand til stjernen på mindre end omkring 10 millioner kilometer. Den tilstrækkelig høje temperatur til dette fænomen skyldes stjernens intense stråling på grund af planetens nærhed til stjernen. Strålingens intensitet påvirkes også af stjernens alder og dens spektraltype. Et lignende fænomen, men i meget mindre skala, forekommer uden for Hot Neptune Desert, hvor atmosfæren fordamper spontant i mindre grad, jo længere væk planeten er fra stjernen. Så det er muligt, at begge planeter i systemet TOI-560 (det er kun bekræftet med TOI-560b) langsomt mister atmosfære. Det vil sandsynligvis aldrig komme til det punkt, hvor de helt mister deres atmosfære.
En af de varmeste kendte neptuner (GJ 436b) er ved at miste sin atmosfære. Den planet forventes ikke at fordampe, men varmere neptuner har måske ikke været så heldige. En stjernes intense stråling kan opvarme en atmosfære til et punkt, hvor den undslipper planetens tyngdekraft som en varmluftsballon uden tøjler. Den undslupne gas danner en gigantisk sky omkring planeten, som forsvinder ud i rummet.
Det kan være tilfældet for en planet kaldet GJ 3470b, en "meget varm neptun", som mister sin atmosfære 100 gange hurtigere end GJ 436b. Begge planeter befinder sig omkring 5,5 millioner kilometer fra deres stjerner. Det er en tiendedel af afstanden mellem vores solsystems inderste planet, Merkur, og solen. En af grundene til, at GJ 3470b måske fordamper hurtigere end GJ 436b, er, at den ikke er så tæt, så den har sværere ved at holde fast i den opvarmede atmosfære ved hjælp af tyngdekraften.
Begge planeter kredser om røde dværgstjerner, men GJ 3470b kredser om en meget yngre stjerne, der kun er 2 milliarder år gammel, sammenlignet med GJ 3470b's 4 til 8 milliarder år gamle stjerne. Den yngre stjerne er mere energisk, så den bombarderer planeten med mere voldsom stråling, end GJ 436b modtager.
Fundet af to fordampende, varme neptuner styrker ideen om, at den varmere version af disse normalt fjerne verdener kan være en klasse af planeter i overgang. Det kan være, at den ultimative skæbne for varme og meget varme neptuner er at skrumpe ind til mini-neptuner - planeter med tunge, brintdominerede atmosfærer, der er større end Jorden, men mindre end Neptun. Eller de kan skrumpe endnu mere ind og blive superjorder - mere massive, stenede versioner af Jorden.
Den neptunske ørken eller subjovianske ørken er bredt defineret som det område tæt på en stjerne (periode 0,1 MJ), hvor der findes exoplaneter.[1] Denne zone modtager stærk bestråling fra stjernen, hvilket betyder, at planeterne ikke kan bevare deres gasformige atmosfærer: De fordamper og efterlader kun en stenet kerne.
Vi har udforsket muligheden for, at planeten ikke kan være en mini-neptun, fordi jeg kunne holde dens brint-helium-atmosfære.
Men den gennemsnitlige rodhastighed for både brint- og heliummolekyler er langt lavere end flugthastigheden ved kanten af planetens atmosfære. Jeg har også undersøgt muligheden for, at atmosfæren bliver blæst væk af solvinde. Da jeg undersøgte TOI 560 b, som jeg vurderede til at være en mini-neptun på grund af dens tæthed. Sådanne planeter har meget svage magnetosfærer, hvilket betyder, at atmosfæren også ville være blevet blæst væk på den planet.
I kon
Články:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac3fa7/pdf
https://exoplanets.nasa.gov/eyes-on-exoplanets/#/planet/HD_73583_c/
http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/TOI-560_c.html
http://exoplanet.eu/catalog/hd_73583_c/
https://academic.oup.com/mnras/article/514/2/1606/6548902?login=false
Temperatur og tryk skifter i forskellige højder. Gennemsnitstemperaturen på toppen af skytoppene er minus 346 grader Fahrenheit (minus 210 grader Celsius).
Ligesom de andre gasgiganter mangler den enorme planet en fast overflade. I stedet strækker gassen sig ned til det vand-ammoniak-hav, der udgør planetens kappe. Forskere har defineret Neptuns "overflade" som det område, hvor overfladetrykket svarer til trykket på Jorden ved havniveau. Temperaturen på denne "overflade" er cirka minus 346 F (minus 201 C).
Planetens gennemsnitstemperatur er minus 353 F (minus 214 C).
TOI-560c Konklusioner
Vi har konkluderet, at TOI-560 faktisk er en meget interessant exoplanet, da den både kan være en gasgigant og en fast planet. Vi hælder dog mest til, at det er en lille gaskæmpe, der kan klassificeres som en mini-neptun i lighed med sin søsterplanet. De fleste af dens karakteristika er sandsynligvis meget lig vores planet Neptun bortset fra dens massefylde, som er højere i TOI560. Det tyder på stærke solvinde og en manglende eller meget svag beskyttende magnetosfære.
Denne planet kunne helt sikkert bruge mere forskning. De mest brugbare data ville være spektroskopi af solen og planeterne, som vi kunne bruge til at bestemme planeternes elemetriske sammensætning og farve.
Understøttende filer:
