Projekt-Galerie 2023

TOI-560c

TOI-560c Projektbeschreibung:

Seit den Anfängen der Zivilisationen sind die Menschen von den Himmelskörpern fasziniert, die sie am Himmel sehen. Sie haben sich gewundert und sich bemüht, sie zu verstehen, was zu einem eigenen Wissenschaftszweig führte, der als Astronomie bekannt ist. Doch erst mit der Entdeckung großer Teleskope und Technologien wurde die Erforschung des Weltraums im 20. Jahrhundert Realität. Heute, mit dem Aufkommen der künstlichen Intelligenz und der Wissenschaft von Big Data, können wir Himmelskörper und Exoplaneten direkt erkennen, indem wir die Daten von Satelliten, Raumsonden, Teleskopen usw. analysieren. Ein solcher Himmelskörper ist TOI-560C, ein extrasolarer Planet, der einen kleinen orangefarbenen Stern namens Hd 73583 umkreist, der 177 Lichtjahre entfernt im Sternbild Hydra liegt und im Jahr 2021 von der TESS-Sonde entdeckt wurde. 

Ziel dieser Studie ist es, die vom ESA-Satelliten Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) im Jahr 2023 gesammelten Daten zu analysieren, um seine 

Größe 
Entfernung von seinem Wirtsstern
Temperatur und seine Bewohnbarkeit
Zusammensetzung

TOI-560c Ergebnisse und Analyse

Methode 
Für diese Studie wurden die Daten verwendet, die der ESA-Satellit CHEOPS im Jahr 2023 gesammelt hat. CHEOPS verwendete die Trans-Photometrie-Methode, bei der der Helligkeitsabfall des Sterns gemessen wird, um festzustellen, ob ein Exoplanet vorbeigezogen ist oder nicht. Wir analysierten die von CHEOPS gesammelten Datenpunkte und berechneten mit Hilfe der Software ALLESfitter die Größe des Planeten, die Größe des Sterns, die Trans-Periode - mit der die Entfernung des Planeten von seinem Wirtsstern und die Umlaufzeit ermittelt wurde. Wir schätzten auch die Temperatur und die Bewohnbarkeit des Planeten, indem wir die Transperiode
Analyse der Daten mit Allesfitter 
Siehe die beigefügten Bilddateien und den Projektbericht

Ergebnisse und Erkenntnisse: Aus dem oben erwähnten Diagramm geht Folgendes hervor
1. Die Größe von TOI - 560C
Wir haben den Medianwert des Planetenradius, den Radius der Sonne und die Zeit, die der Planet für den Durchgang durch den Stern benötigt. Mit diesen Daten können wir die Transittiefe aus der Transitlichtkurve ermitteln, d. h. die Lichtmenge, die der Exoplanet beim Durchgang zwischen dem Satelliten und dem Stern blockiert, indem wir folgende Formel verwenden: Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100 

Aus der Falldatei ergibt sich: Rp (Planetenradius) = 2,386 x Erdradius = 2,386 x 6371 km und Rs (Sternradius) = 0,654 x Sonnenradius = 0,654 x 696,340 km

Daher ist Tr = 0,113%

Wenn wir nun den Stellarradius und die Transittiefe in die Gleichung einsetzen, können wir den genauen Radius des Exoplaneten Rp ermitteln. 

Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Radius der Erde = 2,834 x 6371 km 

Daher ist der Radius von TOI 560C Rp = 15191,66104 Km
2. Orbitaler Abstand 
Die Umlaufzeit und die Entfernung können mit Hilfe der Umlaufzeit (T) ermittelt werden. Aus den von uns gesammelten Daten ergibt sich T= 0,4415 Tage. Durch Umstellen des Keplerschen Periodengesetzes, d.h. T2= (4𝝅2/GMs)d3, wobei T die Transitzeit, G die Gravitationskonstante, Ms die Masse des Sterns und d der Abstand zwischen Stern und Planet ist, erhalten wir die Gleichung: d = 3GMs/4𝝅2 * T2

Wenn man G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg und T=0,4415 Tage einsetzt, erhält man die Entfernung zwischen dem Stern und TOI 560C

d = 2,2466x 109m oder 0,0015 au (astronomische Einheit) 
3. Temperatur und Bewohnbarkeit 
Wir wissen, dass TOI 560 C sehr nahe an seinem Wirtsstern ist. Aus dem exoplanet.eu/Katalog wissen wir, dass die Temperatur von TOI 560C 503'K oder 230'C beträgt.

In der Nähe des Wirtssterns wäre er einer sehr hohen Strahlung ausgesetzt. Bei solch hohen Temperaturen und hoher Strahlung wird seine Oberfläche bewohnbar. Daher wäre der TOI 560C für den Menschen bewohnbar. 
4. Zusammensetzung 
Die Zusammensetzung eines Planeten ist die Art des Materials, aus dem er besteht. Dies wird durch seine mittlere Dichte bestimmt. 

Die Dichte kann definiert werden als ρ = Mp/Vp 

wobei M die Masse des Planeten und V das Volumen des Planeten ist. 

Die Masse des Planeten nach der Radialgeschwindigkeitsmethode ist in der Falldatei wie folgt angegeben 

Mp = 9,7 ± 1,8 x Masse der Erde = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 kg = 5,593 x 1028 g 

Volumen des Planeten Vp= 4/3 𝝅 r3, wobei r der Radius des Planeten ist 

Da r = 2,386 x Radius der Erde = 2,386 x 6371 km = 15191,66104 km

Daraus ergibt sich Vp= 1,488 x 1028 Kubikzentimeter 

Setzt man das Volumen und die Masse in die Gleichung ein, erhält man 

 ρ = 3,891 g/cm3

Bei einer so hohen Dichte im Vergleich zur Erde oder anderen Gesteinsplaneten können wir davon ausgehen, dass TOI 560C in erster Linie ein Gesteinsplanet ist

TOI-560c Schlussfolgerungen

TOI 560C ist in erster Linie ein riesiger Gesteinsplanet mit einem Radius von 15191,66104 km (2,384-mal so groß wie der Radius der Erde, also etwa so groß wie Neptun). Seine Oberflächentemperatur beträgt bis zu ~230 °C. Seine Sternentfernung beträgt 0,0015 Au, womit er sich sehr nahe an seinem Wirtsstern befindet. Daher ist er einer hohen Strahlung ausgesetzt, die ihn für den Menschen bewohnbar macht.

Unterstützende Dateien:

• TOI-560-C-Lichtkurve.png
• TOI-560C-data-table-.png
• TOI-560C-Transit-Tiefe-.png
• Projekt-Vorschlag-TOI-560C-1.pdf