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.
Erkunden Sie die nachstehenden Projekte.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký Tschechische Republik 14 Jahre alt, 15 Jahre alt 4 / 0
TOI-560c
TOI-560c Projektbeschreibung:
Exoplanet TOI-560 c
Wir stellen Ihnen die Charakterisierung des Planeten TOI-560 c vor, der im Jahr 2021 entdeckt wurde. Wir haben Forschungen durchgeführt, um diesen Planeten und sein Planetensystem zu untersuchen. Die Informationen über den Planeten stammen aus Beobachtungen des CHEOPS-Satelliten.
Mit Hilfe mathematischer Berechnungen haben wir weitere Parameter bestimmt. Außerdem haben wir Exoplaneten-Kataloge, Planetensystem-Simulationen und das Programm Allesfitter
TOI-560c Ergebnisse und Analyse
Mit Hilfe mathematischer Gleichungen und Formeln berechneten wir die Größe (Radius) des Planeten, die 15.224,286 km beträgt, die Umlaufzeit des Planeten um den Stern TOI-560, die 18,8797 Tage beträgt, die Entfernung vom Stern, 17.949.584,48 km (0,12 au), und die Temperatur, die zu hoch ist für Leben oder Wasser in flüssigem Zustand auf der Oberfläche des Planeten. Wir haben auch herausgefunden, dass die Dichte des Planeten 3919 kg/m3 beträgt.
All dies legt zwei Hypothesen über die Art des Planeten nahe. Je nach Quelle ESA - Typ Mini Neptun, NASA - Supererde. Wir werden diese widersprüchlichen Daten später diskutieren. Um den Planeten zu charakterisieren, ist es hilfreich, einige Informationen über den Stern und die Umlaufbahn des Planeten herauszufinden. Wir haben herausgefunden, dass der Stern HD73583, den er umkreist, ein relativ junger (∼500 ~Myr) aktiver Stern mit einer Rotationsperiode von 12,08 Tagen ist. Er gehört zum Sterntyp K4V. Der Planet umkreist ihn in einer Entfernung von 0,12 Au. Diese Daten deuten darauf hin, dass sich der Planet nicht in der bewohnbaren Zone befindet (Abbildung 1). Nachfolgende Berechnungen haben dies bestätigt, denn die Temperatur dieses Planeten beträgt etwa 498,15 K. Dies ist auf die Nähe des Planeten zurückzuführen. Die Rotation des Planeten ist für uns nicht messbar, so dass wir nur überlegen können, in welche Richtung sich der Planet relativ zu seiner Achse dreht. Wenn sich der Planet aus der protoplanetaren Scheibe eines Sterns gebildet hat, ist es eine Bedingung, dass er sich in Bezug auf seine Achse in derselben Richtung dreht, in der er den Stern umkreist. Es gibt andere Hypothesen, die eine Rotation in die entgegengesetzte Richtung erlauben würden, aber das Alter des Planeten macht dies fast unmöglich. Eine weitere fast unmögliche Tatsache ist das Auftreten von Monden. Der Planet ist zu nah, um natürliche Monde zu haben.
Nun zur Art des Planeten. Betrachten wir zunächst TOI-560c als Super-Erde. Supererden sind durch eine Masse definiert, die größer als die der Erde, aber kleiner als die des Neptuns ist. Die Bezeichnung Super-Erde ist ziemlich ungenau und gibt nur die Größe an, denn der Planet ist vielleicht gar nicht so groß wie unsere Erde. Wenn wir davon ausgehen, dass es sich um einen supererdähnlichen Planeten handelt, stellt sich die Frage, wie die Atmosphäre, der umgebende Kern und der Kern des Planeten beschaffen sind. Unsere Berechnungen zeigen, dass der Planet eine Dichte von 3,88 g/cm3 hat, was bedeuten würde, dass der Planet felsiger Natur ist. Wenn wir dies mit der Dichte von Erde und Neptun vergleichen, liegen wir irgendwo zwischen diesen Planeten. Daraus schließen wir, dass der Planet einen festen, wahrscheinlich metallischen Kern und eine felsige Hülle hat, aber das ist nur eine Vermutung. Der Planet TOI-560c ist eine Art Mini-Neptun. Mini-Neptun-Planetentypen sind kleiner als Neptun und haben eine ähnliche Zusammensetzung wie dieser. In diesem Fall würde die Atmosphäre (falls es eine gibt) höchstwahrscheinlich aus flüchtigen Stoffen bestehen, der Kern aus flüchtigen Stoffen geringer Dichte.
Umlaufbahn. Die enge Kommensurabilität der Umlaufzeit von TOI 560 b und c im Verhältnis 1:3 hat auch interessante Auswirkungen auf die Planetenentstehung, denn derartige Orbitalresonanzen sind unter den von Kepler identifizierten reifen Exoplanetensystemen selten. Weitaus häufiger sind bei reifen kompakten Multi-Exoplanetensystemen Bahnperiodenresonanzen mit einem Verhältnis von nahezu 2:3 und 1:2. Daraus ergibt sich die faszinierende Möglichkeit, dass es einen dritten Zwischenplaneten im System TOI 560 geben könnte, der mit einer Umlaufzeit von ~12,6 Tagen nicht transitiert, was ein System TOI 560 mit einer 1:2:3-Orbitalresonanzkette im Alter von 12 Jahren ergeben würde.
Atmosphäre: Um eine Atmosphäre zu schaffen und aufrechtzuerhalten, würde eine Magnetosphäre einen metallischen Kern oder metallischen Wasserstoff benötigen, aber um metallischen Wasserstoff zu erzeugen, muss extremer Druck ausgeübt werden, was nicht der Fall ist. Dies ist jedoch kein Grund für weitere Forschungen. Der Einsatz eines Spektrographen würde die geeignetsten Informationen liefern.
Es gibt auch die Theorie, dass der Planet eingefangen werden könnte, aber diese Theorie ist sehr unwahrscheinlich, denn dieses Planetensystem ist zu jung, um eingefangen zu werden, und es hat bereits eine solche "regelmäßige" Umlaufbahn. Diese Theorie kann ausgeschlossen werden.
TOI-560c Schlussfolgerungen
Abschließend wäre es gut, diesen Planeten und das Planetensystem, in dem sich TOI-560c befindet, weiter zu beobachten. Es ist auch wichtig, die Theorie eines dritten Planeten in diesem Planetensystem zu bestätigen oder zu widerlegen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um diesen Planeten und andere Planeten, die TOI-560 umkreisen, einer spektrographischen Analyse zu unterziehen. Es ist unwahrscheinlich, dass auf diesem Planeten Leben existiert, aber wenn es einen dritten Planeten gibt, besteht die Möglichkeit, dass er sich in der bewohnbaren Zone befindet.
Unterstützende Dateien:
