Projektigalleria 2023
Toisen asteen oppilaat eri puolilta Eurooppaa ryhtyivät ESAn kanssa eksoplaneettojen etsiviksi ja käyttivät Cheops-satelliitin tietoja kahden eksoplaneetan salaisuuksien selvittämiseen: KELT-3b ja TOI-560c.
Tutustu alla oleviin hankkeisiin.
Liger
Parhaan projektin palkinnon voittaja
Lausannen kansainvälinen koulu Lausanne - Vaud Sveitsi 15 vuotta vanha 2 /
KELT-3b
KELT-3b-hankkeen kuvaus:
Ihmiset ovat sivilisaatioiden alusta lähtien olleet kiinnostuneita taivaalla näkyvistä taivaankappaleista. He ovat ihmetelleet ja pyrkineet ymmärtämään niitä, mikä on synnyttänyt oman tieteenalan, tähtitieteen. Kuitenkin vasta suurten teleskooppien ja teknologian keksimisen myötä syvän avaruuden tutkimuksesta tuli todellisuutta 1900-luvulla. Nykyään, kun tekoäly ja big data -tiede ovat tulleet käyttöön, voimme havaita taivaankappaleita ja eksoplaneettoja suoraan analysoimalla satelliiteista, avaruusluotaimista, teleskoopeista jne. saatuja tietoja. Yksi tällaisista taivaankappaleista on KELT-3b, F-tyypin pääjaksotähteä KELT-3, 690 valovuoden päässä Leijonan tähtikuviossa sijaitsevaa F-tyypin pääjaksotähteä kiertävä ekstraaurinkoplaneetta, joka löydettiin vuonna 2013 Arizonassa sijaitsevalla KELT-teleskoopilla.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on analysoida tietoja, jotka on kerätty ESA:n Cheops-satelliitti (CHaracterising ExOPlanet Satellite) satelliitti vuonna 2023 löytää sen
- koko
- etäisyys sen isäntätähdestä
- lämpötila ja sen asuttavuus
- koostumus
Tukitiedostot:
TOI-560c
TOI-560c-hankkeen kuvaus:
Ihmiset ovat sivilisaatioiden alusta lähtien olleet kiinnostuneita taivaalla näkyvistä taivaankappaleista. He ovat ihmetelleet ja pyrkineet ymmärtämään niitä, mikä on synnyttänyt oman tieteenalan, tähtitieteen. Kuitenkin vasta suurten teleskooppien ja teknologian keksimisen myötä syvän avaruuden tutkimuksesta tuli todellisuutta 1900-luvulla. Nykyään, kun tekoäly ja big data -tiede ovat tulleet käyttöön, voimme havaita taivaankappaleita ja eksoplaneettoja suoraan analysoimalla satelliiteista, avaruusluotaimista, teleskoopeista jne. saatuja tietoja. Yksi tällainen taivaankappale on TOI - 560C, ekstraaurinkoplaneetta, joka kiertää pientä oranssia tähteä nimeltä Hd 73583, 177 valovuoden päässä Hydran tähtikuviossa, ja joka löydettiin vuonna 2021 TESS-tutkimuksella.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on analysoida ESA:n Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) -satelliitin vuonna 2023 keräämää dataa ja löytää sen
koko
etäisyys sen isäntätähdestä
lämpötila ja sen asuttavuus
koostumus
TOI-560c Tulokset ja analyysi
Menetelmä
Tässä tutkimuksessa käytettiin ESAn CHEOPS-satelliitin vuonna 2023 keräämiä tietoja. CHEOPS käytti Trans-fotometriamenetelmää, joka mittaa tähden kirkkauden notkahdusta, nähdäkseen, onko eksoplaneetta kulkenut ohi vai ei. Analysoimme CHEOPSin keräämät datapisteet ja laskimme ALLESfitter-ohjelmiston avulla planeetan koon, tähden koon, trans-jakson - jota käytettiin planeetan etäisyyden määrittämiseen isäntätähdestään - ja kiertoradan keston. Arvioimme myös planeetan lämpötilaa ja asuttavuutta trans-jakson avulla.
Tietojen analysointi Allesfitterin avulla
Katso liitteenä olevat kuvatiedostot ja hankeraportti.
Tulokset ja havainnot: Edellä mainitusta kuvaajasta kävi ilmi, että
1. TOI:n koko - 560C
Meillä on planeetan säteen mediaaniarvo, auringon säde ja aika, joka planeetalta kuluu tähden ylittämiseen. Näillä tiedoilla voimme löytää sen läpikulun syvyyden läpikulun valokäyrästä, joka on valon määrä, jonka eksoplaneetta estää kulkiessaan satelliitin ja tähden välistä alla olevan kaavan avulla : Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Tapaustiedostosta saadaan Rp (planeetan säde) = 2,386 x Maan säde = 2,386 x 6371 Km ja Rs (tähden säde) = 0,654 x Auringon säde = 0,654 x 696,340 Km.
Näin ollen Tr = 0,113%
Nyt kun yhtälöön liitetään tähden säde ja transitiosyvyys, saadaan eksoplaneetan tarkka säde Rp.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Maan säde = 2,834 x 6371 Km.
Näin ollen TOI 560C:n säde Rp = 15191,66104 Km.
2. Kiertoradan etäisyys
Kiertoradan kesto ja etäisyys voidaan määrittää kiertoradan siirtymäajan (T) avulla. Keräämiemme tietojen perusteella havaitsemme, että T= 0,4415 päivää . Järjestämällä uudelleen Keplerin jakson laki eli T2= (4𝝅2/GMs)d3, jossa T on kauttakulkuaika, G on gravitaatiovakio, Ms on tähden massa ja d on tähden ja planeetan välinen etäisyys, saamme yhtälön, d = 3GMs/4𝝅2 * T2.
Kun G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg ja T=0,4415 päivää, saadaan tähden ja TOI 560C välinen etäisyys.
d = 2,2466x 109m tai 0,0015 au ( tähtitieteellinen yksikkö).
3. Lämpötila ja asuttavuus
Tiedämme, että TOI 560 C on hyvin lähellä isäntätähteään. Exoplanet.eu/catalogin mukaan tiedämme, että TOI 560C:n lämpötila on 503 K eli 230'C.
Koska se on lähellä isäntätähteä, se altistuisi erittäin korkealle säteilylle. Näin korkea lämpötila ja korkea säteily tekevät sen pinnasta asumiskelpoisen. Näin ollen TOI 560C olisi ihmiselle asumiskelpoinen.
4. Koostumus
Planeetan koostumus tarkoittaa sitä, millaisesta materiaalista se on tehty. Tämä määritetään sen keskimääräisen tiheyden avulla.
Tiheys voidaan määritellä seuraavasti: ρ = Mp/Vp
missä M on planeetan massa ja V on planeetan tilavuus.
Planeetan massa säteittäisnopeusmenetelmää käyttäen on tapaustiedostossa annettu muodossa
Mp = 9,7 ± 1,8 x Maan massa = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 kg = 5,593 x 1028 g.
Planeetan tilavuus Vp= 4/3 𝝅 r3, missä r on planeetan säde.
Koska r = 2,386 x Maan säde = 2,386 x 6371 km = 15191,66104 km.
Näin ollen Vp= 1,488 x 1028 kuutiosenttimetriä.
Kun tilavuus ja massa liitetään yhtälöön, saadaan seuraavat tulokset
ρ = 3,891 g/cm3.
Koska tiheys on niin suuri verrattuna Maahan tai muihin kiviplaneettoihin, voimme sanoa, että TOI 560C on ensisijaisesti kiviplaneetta.
TOI-560c Päätelmät
TOI 560C on pääasiassa jättiläismäinen kiviplaneetta, jonka säde on 15191,66104 kilometriä (2,384 kertaa Maan säde, mikä tekee siitä noin Neptunuksen kokoisen). Sen pintalämpötila on jopa ~230 'C. Sen tähtietäisyys on 0,0015 au, joten se on hyvin lähellä isäntätähteään. Näin ollen se altistuu korkealle säteilylle, mikä tekee siitä ihmiselle asumiskelpoisen.
Tukitiedostot:
