Cheops_illustratsioon_pillarid

Projekti galerii 2023

Euroopa keskkooliõpilased said koos ESAga eksoplaneedi detektiivideks ja kasutasid Cheopsi satelliidi andmeid, et avastada kahe eksoplaneedi salapära: KELT-3b ja TOI-560c.

Tutvu allpool esitatud projektidega.

Jalapenos papricky

 Parima projekti auhinna võitja
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace  Brno - Brno    Tšehhi Vabariik 16-aastane, 15-aastane   4 / 1

Meeskonna projekti väline URL (nt veebisait või PDF):
http://toi-560c.euweb.cz


TOI-560c


TOI-560c projekti kirjeldus:

Meie projekti jaoks otsustasime keskenduda võimalikult palju informatsiooni kogumisele nii TOI-560c kui ka selle peremeestaeva TOI-560 kohta. Lisaks soovitatud ja täiendavate tegurite arvutamisele oleme ka teoretiseerinud TOI-560c koostise kohta ja analüüsinud, kuidas selle temperatuur võiks inimestele kasulik olla.

TOI-560c tulemused ja analüüs

TOI-560c ülevaade

Selles projektis arutame eksoplaneedi TOI-560c käitumist. Püüame analüüsida selle liikumismustreid, koguda andmeid selle tähe TOI-560 kohta ja arutada, kuidas erinevad tegurid aitavad liigitada eksoplaneete. Lisateavet ja arvutusi leiate meie veebilehelt.

 

Mis on eksoplaneet

Eksoplaneet on planeet, mis tiirleb ümber tähe väljaspool meie päikesesüsteemi. Taevasobjekt TOI-560c on eksoplaneet.
Praeguseks on täheldatud ja klassifitseeritud rohkem kui 5000 eksoplaneeti ning veel tuhandeid on kinnitamata.Eksoplaneetide otsimiseks on mitmeid meetodeid, näiteks transiitfotomeetria ja radiaalkiiruse meetod.

 

Eksoplaneedi suurus

Me suutsime kindlaks teha, et eksoplaneedi TOI-560c raadius on ligikaudu 2,384 korda suurem kui Maa raadius. Seda peetakse "Mini-Neptuuni" tüüpi eksoplaneediks.

Kasutades CHEOPSi andmeid, oleme hinnanud transiidi sügavuseks 0,12%, kasutades seda planeedi raadiuse määramiseks.

Meie tulemuseks oli raadius 2,252 REARTH, mis on ainult 0,132 REARTH vähem kui CHEOPSi tähelepanekud. 

 

Orbitaalperiood

Nagu teistel taevakehade objektidel, millel on määratletud orbiit, on ka eksoplaneetidel kindel orbiitperiood, mis on määratletud kui aeg, mille jooksul eksoplaneet teeb ühe tiiru ümber oma peremeestaeva. TOI-560c orbitaalperiood on 18,88 päeva.

 

Orbitaalkaugus

Orbitaalkaugus näitab, kui kaugel on eksoplaneet oma tähest. TOI-560c orbitaalkaugus on 18,73 * 106 km2.

Kepleri kolmanda seaduse kohandatud versiooni põhjal määrasime TOI-560c ja tema peremeestaeva vahelise kauguse: 1,873×107 km2.

 

Temperatuur

Temperatuur on üks peamisi tegureid, mis mõjutab eksoplaneedi elamiskõlblikkust. Et eksoplaneet oleks elamiskõlblik, peab ta tiirlema elamiskõlblikus tsoonis. Selles kauguses võib vesi olla vedelas olekus. TOI-560c jääb oma kõrge temperatuuri (umbes 225 kraadi) tõttu elamiskõlblikust tsoonist välja.

Tihedus

TOI-560c tihedus võib viidata sellele, et sellel on õhuke atmosfäär, mis koosneb kergematest gaasidest, nagu vesinik või heelium, mis katab suhteliselt väikest kivist tuuma.

Oleme arvutanud TOI-560c tiheduse: 3,9469 g/cm3

 

Kiirgusvoog TOI-560c lähedal

Meie arvutuste põhjal tiirleb TOI-560c oma tähe TOI-560 lähedal. Kuigi TOI-560 on Päikesest väiksem ja jahedam oranžikas kääbus, tagab TOI-560c lähedus TOI-560c pinnale tugeva kiirgusvoo. Tegelikult oleks see kiirgusvoog 10 korda tugevam kui Maal. Kui me peaksime teoreetiliselt saatma kosmosesondi või mõne muu kosmoseaparaadi, siis saame tugineda kergesti kättesaadavale energiaallikale, mis kasutab päikeseenergiat.

TOI-560c käitumise paremaks mõistmiseks otsustasime arvutada selle peremeestaeva poolt kiiratava energia, kasutades Stefan-Boltzmanni seadust: 6,074×1025 W, mis on umbes 5 korda väiksem kui Päikese oma. 

Selle teabe põhjal arvutasime TOI-560c orbiidile jõudva võimsuse: 13,779 W/m2 , mis on umbes 10 korda suurem kui Maale jõudev kiirgusvoog.

 

Orbitaalkiirus ja põgenemiskiirus

Nii TOI-560c tiirlemiskiirus kui ka põgenemiskiirus on umbes 4 korda suuremad kui Maal.

TOI-560c ligikaudne tiirlemiskiirus on 15 949,92 m/s ja tema põgenemiskiirus on 22 556 m/s.

 

Koostis

Meie uuringute põhjal ei ole me kindlad, kas TOI-560c liigitatakse tulevikus "Mini-Neptuuni" või "Super-Maa" tüüpi. Võimalik, et see võib olla sarnane tema naaber eksoplaneediga TOI-560b, mis on Mini-Neptuun, mis kaotab aeglaselt oma atmosfääri päikesetuulte tõttu ja muutub Super-Maa tüüpi eksoplaneediks. Meie arvutused on näidanud, et TOI-560c võib omada Super-Maa tüüpi tuuma, mida katab vesinikust ja heeliumist koosnev atmosfäär.
TOI-560b on üks neljast NASA poolt täheldatud mini-Neptuunist, mis näitavad aeglast muutumist Super-Maailmaks. Päikesetuulte tõttu kaotavad need eksoplaneedid aeglaselt oma atmosfääri, jättes alles vaid kivise tuuma. Need jäänused liigitatakse seejärel Super-Maaplaneetideks. Pärast seda avastust pakuti välja teooria, et kõigil või enamikul mini-Neptuunidel on Super-Maa-taoline tuum. Me otsustasime proovida välja selgitada, kas selline koostis võiks olla võimalik. Selleks arvutasime välja, milline oleks meie teoreetilise mudeli tihedus ja võrdlesime seda TOI-560c tihedusega. Mudel koosneb tüüpilisest Super-Maa-taolisest kivistunud tuumast raadiusega 1 REARTH ja tihedusega 5,51 g/cm3. ning gaasilise tihedusega kihist, mis koosneb 80% vesinikust ja 20% heeliumist. Viimase tiheduseks hinnati umbes 0,10772 kg/m3. Sellega saame modaali teoreetiliseks tiheduseks 4,068 g/cm3 , mis on väga sarnane TOI-560c tegeliku tihedusega. Seetõttu peame seda teooriat võimalikuks. 


TOI-560c Järeldused

TOI-560c on põnev eksoplaneet, mis tiirleb ümber oma tähe TOI-560. Meil õnnestus saada hulgaliselt väärtuslikke andmeid, näiteks selle tihedus, kiirgusvoog, orbitaalkaugus või orbitaalperiood. Nii TOI-560c kui ka TOI-560b on olulised huvipakkuvad objektid, mis näitavad märke muutumisest Mini-Neptuuni tüüpi planeedist Super-Maa tüüpi planeediks. Kui meil õnnestuks spektroskoopia andmeid hankida, saaksime neid eksoplaneete edasi uurida ja täiendavaid andmeid hankida.