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.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj Tšekin tasavalta 16 vuotta vanha 2 / 2
TOI-560c
TOI-560c-hankkeen kuvaus:
Hack an exoplanet on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) alainen hanke. Tässä tapauksessa voidaan puhua myös tietynlaisesta hackathonista. ESAn satelliitti Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) on aiemmin tänä vuonna havainnut kaksi mielenkiintoista eksoplaneettaa - KELT-3b ja TOI-560c. Tavoitteenamme on analysoida näitä tietoja ja saada uutta tietoa toisesta niistä.
Valitsemamme planeetta on TOI-560c, jota joskus kutsutaan myös Mini-Neptunukseksi.
Mitä tietoja meillä on jo tiedossa? Tiedämme sen massan (9,70 +1,80-1,70 MEarth) ja odotetun lämpötilan (225 ± 15 °C). TOI-560c-planeetta kiertää yhdessä TOI-560b-planeetan kanssa pientä oranssinpunaista tähteä TOI-560. Tälle tähdelle ovat ominaisia suureet massa = 0,73 ± 0,02 MSun ja säde = 0,65 ± 0,02 RSun. Voimme siis olla varmoja, että tämä tähti on pienempi kuin Aurinkomme ja samalla viileämpi. Tämä koko järjestelmä sijaitsee Hydran tähdistössä, noin 103 valovuoden päässä Maasta.
(Verkkosivustolla) annettujen kaavojen on myös tarkoitus auttaa meitä tietojen laskemisessa.
Mutta mikä on meidän tehtävämme? Meidän on selvitettävä valitun planeetan säde, sen kiertoaika, etäisyys isäntätähdestä, planeetan tiheys ja siten sen ennustettu koostumus verrattuna aurinkokuntamme planeettoihin.
TOI-560c Tulokset ja analyysi
EKSOPLANEETAN KOKO
Ensin meillä oli kaavio, jossa oli CHEOPSin tietoja. Siinä meidän oli tarkoitus luoda malli tähden vähentyneestä valosta transitin aikana sen mukaan, mitkä parametrit sopivat malliin parhaiten. Parametrit olivat: isäntätähden säde (RS), jonka tiesimme tiedostosta, planeetan säde (RP) ja transitin puolivälin aika. Sitten meidän piti laskea planeetan säde ja verrata sitä aiemmin saatuun malliin parhaiten sopivaan arvoon.
RS = 0,65 RSun
RP = kaava1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth (maa)
Siirtymissyvyys = 0,2 % %
Laskelmamme oli 0,07 REarthia suurempi kuin Allesfitterin parhaan sovituksen arvo, mikä johtui pääasiassa siitä, että pyöristimme transit-syvyyttä. Lopullinen kuvaaja oli myös hieman kallistunut (kuvaaja 1) (taulukko1), ja sen perusteella voimme sanoa, että tähden valo vähitellen pieneni, mikä viittaa siihen, että satelliitti oli jonkin ajan kuluttua hieman harhautunut.
ORBITAALINEN AJANKOHTA
Käyrän luomisen jälkeen saimme käyttöön uusia tietoja (taulukko2):
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth (maa)
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun = 0,652+0,017-0,018 RSun
Keskimmäinen siirtymäaika = 0,4426+0,0050-0,0053 päivää.
T = 18,8797 päivää
d = 0,1242 AU
* Kaikkiin muihin laskelmiin käytimme näitä uusia tietoja.
KIERTORATAETÄISYYS
Näillä uusilla tiedoilla meidän oli tarkoitus verrata arkistosta saatua ja laskemaamme kiertoradan puoli-suuruusakselia (d).
d = formula2 ≐ 1.869 1010 m ≐ 0.1249 AU
Laskelmamme oli 7,4 10-4 suurempi kuin arkistosta saadut havainnot.
KOOSTUMUS JA TIHEYS
Viimeiset yhtälöt, joita käytimme, olivat planeetan tiheyden laskemiseen olettaen, että planeetta on täydellinen pallo.
V = kaava3 ≐ 1,473 1028 cm^3
ρ = kaava4 ≐ 3,934 g.cm^-3
TOI-560c Päätelmät
Tässä projektissa keräsimme tietoa TOI-560c-planeetasta, ja tässä osassa haluaisimme tehdä niistä yhteenvedon.
Massa: 1,80 -1,70 MAATA: 9,7 +1,80 -1,70 MAATA
Säde: 2,384 +0,066 -0,071 TAKAISTO
Tiheys: 3.934 +1.173 -0.945 g/cm3.
Kiertoradan kesto: 18,8797 päivää
Etäisyys isäntätähdestä: 0,124 +0,0011 -0,0012 AU
Lämpötila: 225 ± 15 ˚C
Löydetty: 2021 TESS-tutkimuksen avulla.
Lasketuista tiedoista tiedämme, että jos planeetta kulki tähden edestä 23. tammikuuta 2023 klo 13:12 CET, se kulki sen ohi uudelleen 11. helmikuuta 2023 klo 10:18 CET. Kesäkuun 14. päivästä 2023 alkaen meitä lähin läpikulku on 23. kesäkuuta klo 14:06 CET.
TOI-560c-planeetan pinnan keskilämpötila on noin 225 ˚C, mikä on ehdottomasti liian lämmintä, jotta siellä voisi olla elämää (tai ainakin sellaista elämää, jonka tunnemme täällä Maassa). Se on lämpötila jossain Merkuriuksen ja Venuksen pintojen lämpötilojen välissä.
TOI-560c-planeetta on noin 2,4 kertaa suurempi ja 9,7 kertaa painavampi kuin Maa. Sen kiertoaika on jopa 70 päivää lyhyempi kuin Merkurilla.
Aurinkokunnan muiden planeettojen tiheyteen verrattuna TOI-560c on samankaltainen kuin Mars (Mars on maanpäällinen, kiinteä planeetta, joka koostuu alkuaineista kuten piistä, hapesta, raudasta, magnesiumista, rikistä, fosforista ja alumiinista).
Mini-Neptunesin oletetun koostumuksen mukaan TOI-560c:n koostumus voi olla:
kivinen ydin (joka koostuu metalleista, kuten raudasta).
veden, jään tai kaasun muodostama kuori/ydinmateriaali
ilmakehä heliumista ja vedystä
Kaiken kaikkiaan haluamme sanoa, että oli todella mielenkiintoista kokeilla jotain tällaista. Olemme todella kiitollisia mahdollisuudesta kokeilla tällaista projektia ja myös kaikesta uudesta oppimastamme. Etsimme jo uutta tapahtumaa.
Tukitiedostot:
