Projektigalleria 2023

Jalapenos papricky

 Parhaan projektin palkinnon voittaja
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace  Brno - Brno    Tšekin tasavalta 16-vuotias, 15-vuotias   4 / 1

TOI-560c

TOI-560c-hankkeen kuvaus:

Projektissamme olemme päättäneet keskittyä keräämään mahdollisimman paljon tietoa sekä TOI-560c:stä että sen isäntätähdestä TOI-560:sta. Ehdotettujen ja lisätekijöiden laskemisen lisäksi olemme myös teoretisoineet TOI-560c:n koostumusta ja analysoineet, miten sen lämpötilasta voisi olla hyötyä ihmisille.

TOI-560c Tulokset ja analyysi

TOI-560c yleiskatsaus

Tässä hankkeessa käsittelemme eksoplaneetan TOI-560c käyttäytymistä. Yritämme analysoida sen liikkumismalleja, kerätä tietoja sen tähdestä TOI-560 ja keskustella siitä, miten eri tekijät auttavat luokittelemaan eksoplaneettatyyppejä. Lisätietoja ja laskelmia löytyy verkkosivuiltamme.

Mikä on eksoplaneetta

Eksoplaneetta on planeetta, joka kiertää aurinkokuntamme ulkopuolella olevaa tähteä. Taivaallinen kohde TOI-560c on eksoplaneetta.
Tähän mennessä on havaittu ja luokiteltu yli 5 000 eksoplaneettaa, ja tuhansia muita on vielä vahvistamatta.Eksoplaneettojen etsimiseen on olemassa lukuisia menetelmiä, kuten läpikulkufotometria ja radiaalinopeusmenetelmä.

Eksoplaneetan koko

Pystyimme määrittämään, että eksoplaneetan TOI-560c säde on noin 2,384 kertaa suurempi kuin Maan säde. Sitä pidetään "Mini-Neptunuksen" tyyppisenä eksoplaneetana.

Käyttämällä CHEOPSin tietoja olemme arvioineet läpikulkusyvyydeksi 0,12% ja käyttäneet sitä planeetan säteen määrittämiseen.

Tuloksemme oli 2,252 REARTHin säde, joka poikkeaa vain 0,132 REARTHia CHEOPSin havainnoista. 

Kiertoaika

Kuten muillakin taivaankappaleilla, joilla on määritelty kiertorata, myös eksoplaneetoilla on tietty kiertoaika, joka määritellään ajaksi, jonka aikana eksoplaneetta kiertää yhden kiertoradan isäntätähtensä ympäri. TOI-560c:n kiertoaika on 18,88 päivää.

Kiertoradan etäisyys

Kiertoradan etäisyys kertoo, kuinka kaukana tähdestään eksoplaneetta kiertää. TOI-560c:n kiertorataetäisyys on 18,73 * 106 km2.

Keplerin kolmannen lain mukautetun version perusteella määrittelimme TOI-560c:n ja sen isäntätähden välisen etäisyyden: 1,873×107 km2

Lämpötila

Lämpötila on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat eksoplaneetan asuttavuuteen. Ollakseen asumiskelpoinen eksoplaneetan on kierrettävä "asumiskelpoisen vyöhykkeen" alueella. Tällä etäisyydellä vettä voi löytyä nestemäisessä tilassa. Korkean, noin 225 celsiusasteen lämpötilansa vuoksi TOI-560c sijaitsee asumiskelpoisen vyöhykkeen ulkopuolella.

Tiheys

TOI-560c:n tiheys voisi viitata siihen, että sillä on ohut ilmakehä, joka koostuu kevyemmistä kaasuista, kuten vedystä tai heliumista, ja joka peittää suhteellisen pientä kivistä ydintä.

Olemme laskeneet TOI-560c:n tiheyden: 3,9469 g/cm3

Säteilyvirta TOI-560c:n lähellä

Laskelmiemme perusteella TOI-560c kiertää lähellä tähteään TOI-560. Vaikka TOI-560 on Aurinkoa pienempi ja viileämpi oranssi kääpiö, TOI-560c:n läheisyys takaa voimakkaan säteilyvirran TOI-560c:n pinnalla. Itse asiassa tämä säteilyvirta olisi 10 kertaa voimakkaampi kuin Maassa. Jos teoriassa lähettäisimme avaruusluotaimen tai jonkin muun avaruusaluksen, voisimme luottaa helposti saatavilla olevaan aurinkoenergiaa käyttävään voimanlähteeseen.

Ymmärtääksemme paremmin TOI-560c:n käyttäytymistä olemme päättäneet laskea sen isäntätähden säteilemän tehon Stefan-Boltzmannin lain avulla: 6,074×1025 W, mikä on noin 5 kertaa pienempi kuin Auringon säteilyteho. 

Näiden tietojen perusteella laskimme TOI-560c:n kiertoradalle saapuvan tehon: 13 779 W/m2 , joka on noin 10 kertaa suurempi kuin Maahan saapuva säteilyvirta.

Kiertonopeus ja pakonopeus

Sekä TOI-560c:n kiertonopeus että pakonopeus ovat noin neljä kertaa suuremmat kuin Maan kiertonopeus.

TOI-560c:n karkea kiertonopeus on 15 949,92 m/s ja pakonopeus 22 556 m/s.

Koostumus

Tutkimuksemme perusteella emme ole varmoja siitä, luokitellaanko TOI-560c tulevaisuudessa "Mini-Neptunuksen" vai "Super-Maan" tyyppiseksi. Se voisi mahdollisesti olla samanlainen kuin sen naapurina oleva eksoplaneetta TOI-560b, Mini-Neptunus, joka hitaasti menettää ilmakehänsä aurinkotuulen vaikutuksesta ja muuttuu Super-Maa-tyyppiseksi eksoplaneetaksi. Laskelmiemme mukaan TOI-560c:llä voisi olla Super-Maan kaltainen ydin, jota peittää vety- ja heliumilmakehä.
TOI-560b on yksi neljästä NASAn havaitsemasta mini-Neptunuksesta, jotka muuttuvat hitaasti supermaapalloksi. Auringon tuulten vaikutuksesta nämä eksoplaneetat menettävät hitaasti ilmakehänsä, ja jäljelle jää vain kivinen ydin. Nämä jäännökset luokitellaan Super-Maihin. Tämän löydön jälkeen esitettiin teoria, jonka mukaan kaikilla tai useimmilla mini-Neptuneilla on Super-Maan kaltainen ydin. Olemme päättäneet yrittää selvittää, voisiko tällainen koostumus olla mahdollinen. Tätä varten laskimme teoreettisen mallimme tiheyden ja vertasimme sitä TOI-560c:n tiheyteen. Malli koostuu tyypillisestä Super-Maan kaltaisesta kivisestä ytimestä, jonka säde on 1 REARTH ja tiheys 5,51 g/cm3. ja kaasun tiheyden omaavasta kerroksesta, joka koostuu 80% vedystä ja 20% heliumista. Jälkimmäisen arvioitiin olevan tiheydeltään noin 0,10772 kg/m3. Tämän avulla saadaan modaalin teoreettiseksi tiheydeksi 4,068 g/cm3 , joka on hyvin samankaltainen kuin TOI-560c:n todellinen tiheys. Siksi pidämme tätä teoriaa mahdollisena. 

TOI-560c Päätelmät

TOI-560c on kiehtova eksoplaneetta, joka kiertää tähteään TOI-560. Pystyimme saamaan paljon arvokasta tietoa, kuten sen tiheyden, säteilyvirran, kiertoradan etäisyyden tai kiertoaikojen pituuden. Sekä TOI-560c että TOI-560b ovat tärkeitä kiinnostavia kohteita, jotka osoittavat merkkejä muuttumisesta Mini-Neptunuksen tyypistä Super-Maa-tyyppiseksi. Jos pystyisimme hankkimaan spektroskopiatietoja, voisimme tutkia näitä eksoplaneettoja tarkemmin ja saada niistä lisätietoja.

Kaikki hankkeet