Γκαλερί έργων 2023

TOI-560c

Περιγραφή έργου TOI-560c:

Από την αρχή των πολιτισμών, οι άνθρωποι γοητεύονταν από τα ουράνια σώματα που βλέπουν στον ουρανό. Αναρωτήθηκαν και προσπάθησαν να τα κατανοήσουν, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένας ειδικός κλάδος της επιστήμης που είναι γνωστός ως Αστρονομία. Ωστόσο, μόνο με την ανακάλυψη των μεγάλων τηλεσκοπίων και της τεχνολογίας η έρευνα στο βαθύ διάστημα έγινε πραγματικότητα τον 20ό αιώνα. Σήμερα, με την έλευση της τεχνητής νοημοσύνης και της επιστήμης των μεγάλων δεδομένων, μπορούμε πλέον να εντοπίζουμε ουράνια σώματα και εξωπλανήτες απευθείας αναλύοντας τα δεδομένα από δορυφόρους, διαστημικούς ανιχνευτές, τηλεσκόπια κ.λπ. Ένα τέτοιο ουράνιο σώμα είναι ο TOI - 560C, ένας εξωηλιακός πλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα μικρό πορτοκαλί άστρο που ονομάζεται Hd 73583, 177 έτη φωτός στον ζωδιακό αστερισμό της Ύδρας, που ανακαλύφθηκε το 2021 από την έρευνα TESS. 

Στόχος αυτής της μελέτης είναι να αναλύσει τα δεδομένα που θα συλλέξει ο δορυφόρος Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) της ESA το 2023 για να βρει το 

μέγεθος 
απόσταση από το άστρο υποδοχής του
θερμοκρασία και κατοικήσιμότητά της
σύνθεση

TOI-560c Αποτελέσματα και ανάλυση

Μέθοδος 
Για την παρούσα μελέτη, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν αυτά που συγκεντρώθηκαν από τον δορυφόρο CHEOPS της ESA το 2023. Ο CHEOPS χρησιμοποίησε τη μέθοδο της φωτομετρίας Trans, που μετρά τη βύθιση στη φωτεινότητα του άστρου, για να δει αν ένας εξωπλανήτης έχει περάσει ή όχι. Αναλύσαμε τα σημεία δεδομένων που συγκέντρωσε ο CHEOPS και χρησιμοποιώντας το λογισμικό ALLESfitter υπολογίσαμε το μέγεθος του πλανήτη, το μέγεθος του άστρου, την trans περίοδο - η οποία χρησιμοποιήθηκε για να βρεθεί η απόσταση του πλανήτη από το άστρο-ξενιστή και η περίοδος της τροχιάς του. Υπολογίσαμε επίσης τη θερμοκρασία και την κατοικησιμότητα του πλανήτη χρησιμοποιώντας την trans περίοδο
Ανάλυση των δεδομένων με τη χρήση του Allesfitter 
Ανατρέξτε στα συνημμένα αρχεία εικόνας και στην έκθεση έργου.

Αποτελέσματα και ευρήματα: Από το προαναφερθέν γράφημα, διαπιστώσαμε
1. Το μέγεθος του TOI - 560C
Έχουμε τη διάμεση τιμή της ακτίνας του πλανήτη, την ακτίνα του ήλιου και το χρόνο που χρειάζεται ο πλανήτης για να περάσει απέναντι από το άστρο. Με αυτά τα δεδομένα μπορούμε να βρούμε το βάθος διέλευσής του από την καμπύλη φωτός διέλευσης, η οποία είναι η ποσότητα του φωτός που εμποδίζει ο εξωπλανήτης όταν περνάει ανάμεσα στον δορυφόρο και το άστρο χρησιμοποιώντας τον παρακάτω τύπο : Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100 

Από τον φάκελο της περίπτωσης παίρνουμε, Rp (ακτίνα πλανήτη) = 2,386 x ακτίνα Γης = 2,386 x 6371 Km και Rs (αστρική ακτίνα) = 0,654 x ακτίνα Ήλιου = 0,654 x 696,340 Km.

Επομένως Tr = 0,113%

Αν τώρα βάλουμε στην εξίσωση την Αστρική ακτίνα και το βάθος διέλευσης, μπορούμε να βρούμε την ακριβή ακτίνα του εξωπλανήτη Rp. 

Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Ακτίνα της Γης = 2,834 x 6371 Km 

Επομένως, η ακτίνα του TOI 560C Rp = 15191,66104 Km
2. Τροχιακή απόσταση 
Η τροχιακή περίοδος και η απόσταση μπορούν να βρεθούν με τη χρήση του τροχιακού χρόνου διέλευσης (Τ). Από τα δεδομένα που συλλέξαμε, διαπιστώνουμε ότι T= 0,4415 ημέρες . Αναδιατάσσοντας τον νόμο του Κέπλερ για την περίοδο δηλαδή T2= (4𝝅2/GMs)d3, όπου T είναι ο χρόνος διέλευσης, G είναι η βαρυτική σταθερά, Ms είναι η μάζα του αστέρα και d είναι η απόσταση μεταξύ του αστέρα και του πλανήτη, παίρνουμε την εξίσωση, d = 3GMs/4𝝅2 * T2

Συνδέοντας G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg και T=0,4415 ημέρες, λαμβάνουμε την απόσταση μεταξύ του αστέρα και του TOI 560C

d = 2,2466x 109m ή 0,0015 au ( αστρονομική μονάδα) 
3. Θερμοκρασία και βιωσιμότητα 
Γνωρίζουμε ότι ο TOI 560 C βρίσκεται πολύ κοντά στο άστρο-ξενιστή του. Ανατρέχοντας στο exoplanet.eu/catalog, γνωρίζουμε ότι η θερμοκρασία του TOI 560C είναι 503 'K ή 230'C.

Όντας κοντά στο άστρο-ξενιστή θα εκτίθεται σε πολύ υψηλή ακτινοβολία. Με τέτοια υψηλή θερμοκρασία και υψηλή ακτινοβολία, η επιφάνειά του γίνεται κατοικήσιμη. Ως εκ τούτου, ο TOI 560C θα ήταν κατοικήσιμος για τους ανθρώπους. 
4. Σύνθεση 
Η σύνθεση ενός πλανήτη είναι το είδος του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένος. Αυτό προσδιορίζεται μέσω της μέσης πυκνότητάς του. 

Η πυκνότητα μπορεί να οριστεί ως ρ = Mp/Vp 

όπου Μ είναι η μάζα του πλανήτη και V είναι ο όγκος του πλανήτη. 

Η μάζα του πλανήτη με τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας δίνεται στο αρχείο της περίπτωσης ως εξής 

Mp = 9,7 ± 1,8 x Μάζα της γης = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g 

Όγκος του πλανήτη Vp= 4/3 𝝅 r3, όπου r η ακτίνα του πλανήτη 

Δεδομένου ότι r = 2,386 x Ακτίνα της Γης = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km

Συνεπώς Vp= 1,488 x 1028 κυβικά εκατοστά 

Αν βάλουμε τον όγκο και τη μάζα στην εξίσωση, βρίσκουμε 

 ρ = 3,891 g/cm3

Με τόσο υψηλή πυκνότητα σε σύγκριση με τη Γη ή άλλους βραχώδεις πλανήτες, μπορούμε να πούμε ότι ο TOI 560C είναι κυρίως ένας βραχώδης πλανήτης.

Συμπεράσματα TOI-560c

Ο TOI 560C είναι κυρίως ένας γιγάντιος βραχώδης πλανήτης με ακτίνα 15191,66104 Km (2,384 φορές την ακτίνα της Γης, δηλαδή περίπου το μέγεθος του Ποσειδώνα). Η επιφανειακή του θερμοκρασία φτάνει τους ~230 'C. Η αστρική του απόσταση είναι 0,0015 au, γεγονός που τον καθιστά πολύ κοντά στο άστρο-ξενιστή του. Και ως εκ τούτου είναι εκτεθειμένος σε υψηλή ακτινοβολία που τον καθιστά κατοικήσιμο για τον άνθρωπο.

Υποστηρικτικά αρχεία:

• TOI-560-C-φωτεινή καμπύλη.png
• TOI-560C-data-table-.png
• TOI-560C-Transit-depth-.png
• Πρόταση έργου-TOI-560C-1.pdf