Projekt-Galerie 2023
Schüler der Sekundarstufe aus ganz Europa wurden zusammen mit der ESA zu Exoplaneten-Detektiven und nutzten die Daten des Cheops-Satelliten, um die Geheimnisse von zwei Exoplaneten zu lüften: KELT-3b und TOI-560c.
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Polárka
4. ZŠ Lipanská Kolín - Středočeský Tschechische Republik 14 Jahre alt 2 / 1
TOI-560c
TOI-560c Projektbeschreibung:
Wir kommen aus einer Grundschule in Kolín und sind 14 Jahre alt. Wir waren sehr interessiert an dieser Hack an Exoplanet Herausforderung. Unser Team hat bereits eine ähnliche Aufgabe gelöst. Der Exoplanet XO-6 b und der pulsierende variable Stern RR Lyrae TV Lyn. Mit Hilfe von Petr Kabáth und Marek Skarka von der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik haben wir das Programm Munivin verwendet, um nach Parametern zu suchen und Diagramme zu erstellen. Diese Herausforderung wurde sehr gut gemeistert, und wir waren froh, Daten über den Exoplaneten TOI-560C hinzufügen und seine Geheimnisse aufdecken zu können.
TOI-560c Ergebnisse und Analyse
Zunächst haben wir uns mit den Regeln vertraut gemacht und uns Beispielvideos angesehen. Anhand dieser Beispiele haben wir dann die Daten analysiert. Wir haben versucht, mit den Schiebereglern die bestmöglichen Parameter einzustellen. Und das ist uns gelungen. Wir haben den Parameter "Radius des Sterns" aus der Dokumentation eingegeben und die anderen Parameter so eingestellt, dass sie die Kurve am besten beschreiben.
Wir haben die Berechnung durchgeführt und alle berechneten Daten gespeichert. In den folgenden Berechnungen haben wir mit diesen Daten gearbeitet. Anschließend verglichen wir die erzeugten Histogramme mit den von uns eingegebenen oder berechneten Werten. Wir stellten fest, dass der von uns eingegebene Radius des Planeten 2,90 von den berechneten Werten von 2,397 abweicht.
Wir waren die ersten, die den Radius eines Exoplaneten berechnet haben.
2,744009 * 6378 = 17 501,29 Km = 17 501 287,5 m
Wir haben ursprünglich 2,90 Prozent festgelegt und 2,744009 Prozent berechnet.
Der korrekte Wert nach der Allesfitter-Berechnung ist 2,397%
Im zweiten Schritt nahmen wir die Umlaufzeit aus dem Programm allesfitter, die 18,8797 Tage beträgt, und berechneten die Entfernung zum Mutterstern. Zur Berechnung verwendeten wir das Keplersche Gesetz 3. Wir errechneten, dass sich TOI-560C auf einer Bahn bewegt, die 0,1249 Au entfernt ist. Dieser Wert weicht von dem des Allesfitter-Programms ab, das 0,1242Au errechnet hat.
Im dritten Schritt haben wir die angegebene Temperatur von 225 °C berücksichtigt und die Dichte auf der Grundlage von Gewicht und Volumen berechnet.
TOI-560c Schlussfolgerungen
Bei der Bestimmung des Radiusgrößenverhältnisses hatten wir die größten Abweichungen. Wir hatten ursprünglich 2,90% festgelegt und 2,744009% berechnet. Allesfitter errechnete 2,397%. Bei anderen Berechnungen haben wir uns jedoch an unseren Werten orientiert.
Als nächstes haben wir berechnet, dass TOI-560C 0,1249 Au umkreist. Damit lagen wir sehr nahe an dem Wert des Allesfitter-Programms, das 0,1242Au errechnete.
Aus diesen Werten geht hervor, dass sich TOI-510C irgendwo zwischen Erde und Neptun befindet. Wir fanden auch heraus, dass er sich sehr nahe an seinem Wirtsstern befindet und eine kurze Umlaufzeit hat. Er ist etwa halb so weit entfernt wie der Planet Merkur in unserem Sonnensystem. Damit ist klar, dass der Planet nicht bewohnbar sein kann, er befindet sich nicht in der bewohnbaren Zone. In dieser Nähe herrscht neben der Temperatur auch eine erhebliche Strahlung des Muttersterns.
Die Dichte des Planeten beträgt 2,57 g/cm3 und liegt damit irgendwo zwischen der Dichte der Erde und der des Neptun. Daraus schließen wir, dass er einen steinernen Kern und eine Gashülle haben wird. Einen solchen Planeten gibt es in unserem Sonnensystem nicht. Er weicht in vielen Parametern ab. Man könnte mit großer Übertreibung sagen "heißer Neptun".
Wir haben unser Wissen über Exoplaneten vertieft. Unsere Arbeit hat uns sehr viel Spaß gemacht. Wir haben Erfahrungen mit dem Programm Allesfitter gesammelt. Unsere Kenntnisse waren mit dem Programm Muniwin, das auch die Ergebnisse von Exoplanetenbeobachtungen verarbeitet.
Es ist schade, dass wir aus diesen Daten nicht z.B. eine Spektralanalyse eines Sterns untersuchen und auswerten konnten, was sicherlich interessant wäre. Beispiele für die Verschiebung von Spektrallinien bei der Bewegung von Sternen und Exoplaneten haben wir erst kürzlich bei der diesjährigen Astronomie-Olympiade behandelt.
Unser Team widmet sich seit langem der Astronomie. Wir haben zwei Projekte im Mission Space Lab ins Leben gerufen: Eines befasste sich mit der Menge und den Veränderungen des Phytoplanktons in Randmeeren, das andere mit dem Anbau von Pflanzen im Weltraum. Wir arbeiten mit der Sternwarte in Brünn an einem 600-mm-Teleskop. Von dort stammt unsere Idee, Exoplaneten zu beobachten. Deshalb haben wir uns mit der Arbeitsstelle der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik in Ondřejov zusammengetan und unter der freundlichen Leitung von RNDr. Petr Kabáth, Ph.D. und Mgr. Marek Skarka, Ph.D. auch den Exoplaneten XO-6b untersucht - einen der größten jemals entdeckten.
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