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.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký (Královehradecký) Tšekin tasavalta 14-vuotias, 15-vuotias 4 / 0
TOI-560c
TOI-560c-hankkeen kuvaus:
Eksoplaneetta TOI-560 c
Esittelemme teille vuonna 2021 löydetyn TOI-560 c -planeetan luonnehdinnan. Olemme tehneet tutkimusta tutkiaksemme tätä planeettaa ja sen planeettajärjestelmää. Tietoa planeetasta saatiin CHEOPS-avaruussatelliitin havainnoista.
Matemaattisten laskelmien avulla olemme määritelleet muita parametreja. Käytimme myös eksoplaneettaluetteloita, planeettajärjestelmäsimulaatioita ja Allesfitter-ohjelmaa.
TOI-560c Tulokset ja analyysi
Matemaattisten yhtälöiden ja kaavojen avulla laskimme planeetan koon (säteen), joka on 15 224,286 km, planeetan kiertoaika tähden TOI-560 ympärillä, joka on 18,8797 päivää, etäisyyden tähdestä, 17 949 584,48 km (0,12 au), ja lämpötilan, joka on liian korkea elämän tai nestemäisen veden kannalta planeetan pinnalla. Löysimme myös, että planeetan tiheys on 3919 kg/m3.
Kaikki tämä viittaa kahteen hypoteesiin planeetan tyypistä. Lähteen mukaan ESA- tyyppi Mini-Neptunus, NASA-Super-Maa. Keskustelemme näistä ristiriitaisista tiedoista myöhemmin. Planeetan luonnehtimiseksi on hyödyllistä saada selville joitakin tietoja tähdestä ja planeetan radasta. Saimme selville, että tähti HD73583, jota se kiertää, on suhteellisen nuori (∼500 ~Myr) aktiivinen tähti, jonka kiertoaika on 12,08 päivää. Se kuuluu K4V-tähtityyppiin. Planeetta kiertää sitä 0,12 au:n etäisyydellä. Nämä tiedot viittaavat siihen, että planeetta ei ole elinkelpoisella vyöhykkeellä (kuva 1). Myöhemmät laskelmat ovat vahvistaneet tämän, sillä planeetan lämpötila on noin 498,15 K. Tämä johtuu planeetan läheisyydestä. Planeetan pyöriminen ei ole meidän mitattavissa, joten voimme vain tarkastella, mihin suuntaan planeetta pyörii akselinsa suhteen. Jos planeetta on muodostunut tähden protoplanetaarisesta kiekosta, edellytyksenä on, että se pyörii akselinsa suhteen samaan suuntaan kuin se kiertää tähteä. On olemassa muitakin hypoteeseja, jotka mahdollistaisivat pyörimisen vastakkaiseen suuntaan, mutta planeetan ikä tekee tämän lähes mahdottomaksi. Toinen lähes mahdoton seikka on kuiden esiintyminen. Planeetta on liian lähellä, jotta sillä voisi olla luonnollisia kuita.
Nyt planeetan tyyppi. Tarkastellaan ensin TOI-560c:tä supermaapallona. Supermaa määritellään siten, että sen massa on suurempi kuin Maan mutta pienempi kuin Neptunuksen massa. Supermaa-nimitys on melko epätarkka ja viittaa vain kokoon, sillä planeetta ei välttämättä ole lainkaan Maamme kaltainen. Jos oletamme, että kyseessä on Super-Maa-tyyppinen planeetta, herää kysymys, mistä ilmakehä, ympäröivä ydin ja planeetan ydin koostuisivat. Laskelmiemme mukaan planeetan tiheys on 3,88 g/cm3 , mikä tarkoittaisi, että planeetta on luonteeltaan kivinen. Jos vertaamme sitä Maan ja Neptunuksen tiheyteen, olemme jossain näiden planeettojen välissä. Tästä voimme päätellä, että planeetalla on kiinteä, todennäköisesti metallinen ydin ja kivinen kuori, mutta tämä on vain arvaus. TOI-560c-planeetta on kuin mini-Neptunus. Mini-Neptunuksen planeettatyypit ovat Neptunusta pienempiä ja koostumukseltaan sen kaltaisia. Tässä tapauksessa ilmakehä ( jos sellainen on) koostuisi todennäköisesti haihtuvista aineista ja ydin pienitiheyksistä haihtuvista aineista.
Kiertorata. TOI 560 b:n ja TOI 560 c:n kiertoaikojen läheinen yhteensopivuus suhteessa 1:3 vaikuttaa myös kiinnostavasti planeettojen muodostumiseen, sillä tällaiset kiertoaikaresonanssit ovat harvinaisia Keplerin havaitsemissa kypsissä eksoplaneettajärjestelmissä. Paljon yleisempiä kypsissä kompakteissa moniulotteisissa eksoplaneettajärjestelmissä ovat kiertoradan jakson resonanssit, jotka ovat lähellä 2:3:n ja 1:2:n vastaavuutta. Tämä herättää kiehtovan mahdollisuuden, että TOI 560 -järjestelmässä voisi olla kolmas väliplaneetta, joka ei ole transitioplaneetta, jonka kiertoaika on ~12,6 päivää, mikä tuottaisi TOI 560 -järjestelmän, jossa olisi 1:2:3-kiertoresonanssiketju 12 vuoden iässä.
Ilmakehä, ilmakehän luominen ja ylläpitäminen, magnetosfääri vaatisi metallisen ytimen tai metallisen vedyn, mutta metallisen vedyn luominen edellyttää äärimmäistä painetta, jota ei ole. Se on kuitenkin jatkotutkimusten ulkopuolella. Spektrografin käyttö antaisi sopivinta tietoa.
On myös olemassa teoria, että planeetta voitaisiin vangita, mutta tämä teoria on hyvin epätodennäköinen, Tämä planeettajärjestelmä on liian nuori vangittavaksi ja sillä on jo ollut tällainen "säännöllinen" kiertorata. Tämä teoria voidaan sulkea pois.
TOI-560c Päätelmät
Yhteenvetona voidaan todeta, että tätä planeettaa ja sitä planeettajärjestelmää, jossa TOI-560c sijaitsee, olisi hyvä tarkkailla edelleen. On myös tärkeää vahvistaa tai kumota teoria kolmannesta planeetasta tässä planeettajärjestelmässä. Jatkotutkimuksia tarvitaan, jotta tämä planeetta ja muut TOI-560:n kiertoradalla olevat planeetat voidaan analysoida spektrografisesti. On epätodennäköistä, että tällä planeetalla olisi elämää, mutta jos kolmas planeetta on olemassa, on mahdollista, että se voisi olla elinkelpoisella vyöhykkeellä.
Tukitiedostot:
