Γκαλερί έργων 2023

Jalapenos papricky

 Νικητής Βραβείου Καλύτερου Έργου
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace  Μπρνο - Μπρνο    Τσεχική Δημοκρατία 16 ετών, 15 ετών   4 / 1

TOI-560c

Περιγραφή έργου TOI-560c:

Για το πρόγραμμά μας αποφασίσαμε να επικεντρωθούμε στη συλλογή όσο το δυνατόν περισσότερων πληροφοριών τόσο για τον TOI-560c όσο και για τον αστέρα-ξενιστή του TOI-560. Εκτός από τον υπολογισμό των προτεινόμενων και πρόσθετων παραγόντων, έχουμε επίσης διατυπώσει θεωρίες για τη σύνθεση του TOI-560c και αναλύσαμε πώς η θερμοκρασία του μπορεί να είναι χρήσιμη για τους ανθρώπους.

TOI-560c Αποτελέσματα και ανάλυση

Επισκόπηση TOI-560c

Σε αυτό το έργο θα συζητήσουμε τη συμπεριφορά του εξωπλανήτη TOI-560c. Θα προσπαθήσουμε να αναλύσουμε τα μοτίβα κίνησής του, να συλλέξουμε δεδομένα για το άστρο του TOI-560 και να συζητήσουμε πώς διάφοροι παράγοντες βοηθούν στην ταξινόμηση των τύπων των εξωπλανητών. Περισσότερες πληροφορίες και υπολογισμούς μπορείτε να βρείτε στην ιστοσελίδα μας.

Τι είναι ένας εξωπλανήτης

Εξωπλανήτης είναι ένας πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Το ουράνιο αντικείμενο TOI-560c είναι ένας εξωπλανήτης.
Μέχρι σήμερα, έχουν παρατηρηθεί και ταξινομηθεί περισσότεροι από 5.000 εξωπλανήτες, ενώ χιλιάδες άλλοι είναι ανεπιβεβαίωτοι.Υπάρχουν πολλές μέθοδοι αναζήτησης εξωπλανητών, όπως η φωτομετρία διέλευσης και η μέθοδος της ακτινικής ταχύτητας.

Μέγεθος ενός εξωπλανήτη

Καταφέραμε να προσδιορίσουμε ότι ο εξωπλανήτης TOI-560c έχει ακτίνα περίπου 2,384 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης. Θεωρείται ένας εξωπλανήτης τύπου "Μίνι Ποσειδώνα".

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από το CHEOPS υπολογίσαμε το βάθος διέλευσης σε 0,12%, χρησιμοποιώντας το για να προσδιορίσουμε την ακτίνα του πλανήτη.

Το αποτέλεσμά μας ήταν μια ακτίνα 2,252 REARTH, η οποία απέχει μόνο 0,132 REARTH από τις παρατηρήσεις του CHEOPS. 

Περίοδος τροχιάς

Όπως και τα άλλα ουράνια αντικείμενα με καθορισμένη τροχιά, έτσι και οι εξωπλανήτες έχουν μια καθορισμένη τροχιακή περίοδο, η οποία ορίζεται ως ο χρόνος κατά τον οποίο ένας εξωπλανήτης πραγματοποιεί μια τροχιά γύρω από το άστρο-ξενιστή του. Η τροχιακή περίοδος του TOI-560c είναι 18,88 ημέρες.

Τροχιακή απόσταση

Η τροχιακή απόσταση δηλώνει πόσο μακριά από το άστρο του βρίσκεται ο εξωπλανήτης. Ο TOI-560c έχει τροχιακή απόσταση 18,73 * 106 km2.

Με βάση μια προσαρμοσμένη εκδοχή του τρίτου νόμου του Κέπλερ, προσδιορίσαμε την απόσταση μεταξύ του TOI-560c και του άστρου-ξενιστή του: 1,873×107 km2

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν την κατοικησιμότητα ενός εξωπλανήτη. Για να είναι κατοικήσιμος, ένας εξωπλανήτης πρέπει να περιφέρεται σε μια "κατοικήσιμη ζώνη". Σε αυτή την καθορισμένη απόσταση το νερό μπορεί να βρεθεί σε υγρή κατάσταση. Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας του, περίπου 225 βαθμών Κελσίου, ο TOI-560c βρίσκεται εκτός της κατοικήσιμης ζώνης.

Πυκνότητα

Η πυκνότητα του TOI-560c θα μπορούσε να υποδεικνύει ότι έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα που αποτελείται από ελαφρύτερα αέρια, όπως το Υδρογόνο ή το Ήλιο, που καλύπτει έναν σχετικά μικρό βραχώδη πυρήνα.

Υπολογίσαμε την πυκνότητα του TOI-560c: 3,9469 g/cm3

Ρεύμα ακτινοβολίας κοντά στον TOI-560c

Με βάση τους υπολογισμούς μας, ο TOI-560c περιστρέφεται κοντά στο αστέρι του TOI-560. Παρόλο που ο TOI-560 είναι ένας πορτοκαλί νάνος μικρότερος και ψυχρότερος από τον Ήλιο, η εγγύτητα του TOI-560c σε αυτόν εξασφαλίζει ισχυρή ροή ακτινοβολίας στην επιφάνεια του TOI-560c. Στην πραγματικότητα, αυτή η ροή ακτινοβολίας θα είναι 10 φορές ισχυρότερη από ό,τι είναι στη Γη. Εάν θεωρητικά θα στέλναμε έναν διαστημικό ανιχνευτή ή κάποιο άλλο διαστημόπλοιο, μπορούμε να βασιστούμε σε μια εύκολα προσβάσιμη πηγή ενέργειας που χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα τη συμπεριφορά του TOI-560c αποφασίσαμε να υπολογίσουμε την ισχύ που εκπέμπει το άστρο που τον φιλοξενεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Stefan-Boltzmann: 6,074×1025 W, η οποία είναι περίπου 5 φορές μικρότερη από εκείνη του Ήλιου. 

Με αυτές τις πληροφορίες υπολογίσαμε την ισχύ που φτάνει στην τροχιά του TOI-560c: 13,779 W/m2, η οποία είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τη ροή ακτινοβολίας που φτάνει στη Γη.

Ταχύτητα τροχιάς και ταχύτητα διαφυγής

Τόσο η τροχιακή ταχύτητα όσο και η ταχύτητα διαφυγής του TOI-560c είναι περίπου 4 φορές μεγαλύτερες από αυτές της Γης.

Η ανώμαλη τροχιακή ταχύτητα του TOI-560c είναι 15.949,92 m/s και η ταχύτητα διαφυγής του είναι 22.556 m/s.

Σύνθεση

Με βάση την έρευνά μας, δεν είμαστε σίγουροι αν ο TOI-560c θα ταξινομηθεί στο μέλλον ως "Μίνι-Ποσειδώνας" ή "Σούπερ-Γη". Θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι παρόμοιος με τον γειτονικό του εξωπλανήτη TOI-560b, ένας Μίνι-Ποσειδώνας που χάνει σιγά-σιγά την ατμόσφαιρά του λόγω των ηλιακών ανέμων και μετατρέπεται σε εξωπλανήτη τύπου Σούπερ-Γης. Οι υπολογισμοί μας έδειξαν ότι ο TOI-560c θα μπορούσε να έχει έναν πυρήνα σαν τη Σούπερ-Γη που καλύπτεται από μια ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου.
Ο TOI-560b είναι ένας από τους 4 μίνι-Ποσειδάνες που παρατηρήθηκαν από τη NASA και παρουσιάζουν αργή μετατροπή σε Υπερ-Γη. Λόγω των ηλιακών ανέμων, αυτοί οι εξωπλανήτες χάνουν αργά την ατμόσφαιρά τους, αφήνοντας μόνο βραχώδεις πυρήνες. Αυτά τα υπολείμματα ταξινομούνται στη συνέχεια ως Σούπερ-Γη. Μετά από αυτή την ανακάλυψη προτάθηκε μια θεωρία ότι όλοι ή οι περισσότεροι μίνι-Ποσειδώνες έχουν πυρήνα σαν τη Σούπερ-Γη. Αποφασίσαμε να προσπαθήσουμε να ανακαλύψουμε αν μια τέτοια σύνθεση θα μπορούσε να είναι δυνατή. Για το σκοπό αυτό υπολογίσαμε την πυκνότητα που θα είχε το θεωρητικό μας μοντέλο και τη συγκρίναμε με την πυκνότητα του TOI-560c. Το μοντέλο αποτελείται από έναν τυπικό βραχώδη πυρήνα σαν τη Σούπερ-Γη με ακτίνα 1 ΡΕΑΡΤΗ και πυκνότητα 5,51 g/cm3. και ένα στρώμα με πυκνότητα αερίου, το οποίο αποτελείται από 80% υδρογόνο και 20% ήλιο. Το τελευταίο εκτιμήθηκε ότι έχει πυκνότητα περίπου 0,10772 kg/m3. Με αυτό προκύπτει μια θεωρητική πυκνότητα του μοντέλου 4,068 g/cm3, η οποία είναι πολύ παρόμοια με την πραγματική πυκνότητα του TOI-560c. Επομένως, πιστεύουμε ότι η θεωρία αυτή είναι δυνατή. 

Συμπεράσματα TOI-560c

Ο TOI-560c είναι ένας συναρπαστικός εξωπλανήτης, σε τροχιά γύρω από το άστρο του TOI-560. Καταφέραμε να εξάγουμε ένα ευρύ φάσμα πολύτιμων δεδομένων, όπως η πυκνότητα, η ροή ακτινοβολίας, η τροχιακή απόσταση ή η τροχιακή περίοδος. Τόσο ο TOI-560c όσο και ο TOI-560b είναι σημαντικά αντικείμενα ενδιαφέροντος, παρουσιάζοντας σημάδια μετασχηματισμού από τον τύπο του Μίνι-Ποσειδώνα στον τύπο της Σούπερ-Γης. Αν καταφέρναμε να αποκτήσουμε δεδομένα από τη φασματοσκοπία, ίσως να μπορούσαμε να μελετήσουμε περαιτέρω αυτούς τους εξωπλανήτες και να εξάγουμε πρόσθετα δεδομένα.

Όλα τα έργα