Galerie de projets 2023

TOI-560c

Description du projet TOI-560c :

Depuis le début des civilisations, les hommes ont été intrigués par les corps célestes observés dans le ciel. Ils se sont interrogés et se sont efforcés de les comprendre, ce qui a donné naissance à une branche scientifique spécifique, l'astronomie. Pourtant, ce n'est qu'avec la découverte des grands télescopes et de la technologie que la recherche dans l'espace lointain est devenue une réalité au 20e siècle. Aujourd'hui, avec l'avènement de l'IA et de la science du big data, nous pouvons repérer les corps célestes et les exo-planètes directement en analysant les données des satellites, des sondes spatiales, des télescopes, etc. L'un de ces corps célestes est TOI - 560C, une planète extrasolaire en orbite autour d'une petite étoile orange appelée Hd 73583, située à 177 années-lumière dans la constellation zodiacale de l'Hydre, découverte en 2021 par l'étude TESS. 

L'objectif de cette étude est d'analyser les données collectées par le satellite Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de l'ESA en 2023 pour trouver son 

taille 
distance de son étoile hôte
la température et son habitabilité
composition

Résultats et analyse du TOI-560c

Méthode 
Pour cette étude, les données utilisées sont celles recueillies par le satellite CHEOPS de l'ESA en 2023. CHEOPS a utilisé la méthode de photométrie Trans, qui mesure la baisse de luminosité de l'étoile, pour déterminer si une exoplanète est passée ou non. Nous avons analysé les points de données recueillis par CHEOPS et, à l'aide du logiciel ALLESfitter, nous avons calculé la taille de la planète, la taille de l'étoile, la période trans - qui a été utilisée pour déterminer la distance de la planète par rapport à son étoile hôte et la période orbitale. Nous avons également estimé la température et l'habitabilité de la planète en utilisant la période trans.
Analyse des données à l'aide d'Allesfitter 
Se référer aux fichiers images et au rapport de projet ci-joints.

Résultats et conclusions : A partir du graphique mentionné ci-dessus, nous avons constaté que
1. La taille de TOI - 560C
Nous disposons de la valeur médiane du rayon de la planète, du rayon du soleil et du temps nécessaire à la planète pour traverser l'étoile. Avec ces données, nous pouvons déterminer la profondeur de transit à partir de la courbe de lumière de transit, qui est la quantité de lumière que l'exoplanète bloque lorsqu'elle passe entre le satellite et l'étoile en utilisant la formule suivante : Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100 

D'après le dossier, nous obtenons Rp (rayon de la planète) = 2,386 x rayon de la Terre = 2,386 x 6371 Km et Rs (rayon stellaire) = 0,654 x rayon du Soleil = 0,654 x 696,340 Km.

Par conséquent, Tr = 0,113%

En introduisant le rayon stellaire et la profondeur de transit dans l'équation, nous pouvons trouver le rayon exact de l'exoplanète Rp. 

Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Rayon de la Terre = 2,834 x 6371 Km 

Par conséquent, le rayon de la TOI 560C Rp = 15191.66104 Km
2. Distance orbitale 
La période et la distance orbitales peuvent être déterminées en utilisant le temps de transit orbital (T). D'après les données que nous avons recueillies, nous trouvons que T= 0,4415 jours. En réarrangeant la loi de Kepler sur la période, c'est-à-dire T2= (4𝝅2/GMs)d3, où T est le temps de transit, G est la constante gravitationnelle, Ms est la masse de l'étoile et d est la distance entre l'étoile et la planète, nous obtenons l'équation suivante : d = 3GMs/4𝝅2 * T2.

En branchant G= 6.7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1.96 x Msun =1.96 x 3.90×1030 Kg et T=0.4415 jours, nous obtenons la distance entre l'étoile et la TOI 560C

d = 2,2466x 109m ou 0,0015 au (unité astronomique) 
3. Température et habitabilité 
Nous savons que TOI 560 C est très proche de son étoile hôte. En se référant au catalogue exoplanet.eu/catalog, on sait que la température de TOI 560C est de 503 'K soit 230'C.

Étant proche de l'étoile hôte, il serait exposé à des radiations très élevées. Avec des températures et des radiations aussi élevées, sa surface devient habitable. La TOI 560C serait donc habitable pour l'homme. 
4. La composition 
La composition d'une planète est le type de matériau qui la compose. Elle est déterminée par sa densité moyenne. 

La densité peut être définie comme ρ = Mp/Vp 

où M est la masse de la planète et V le volume de la planète. 

La masse de la planète en utilisant la méthode des vitesses radiales est donnée dans le dossier comme suit 

Mp = 9,7 ± 1,8 x Masse de la terre = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g 

Volume de la planète Vp= 4/3 𝝅 r3, où r est le rayon de la planète 

Puisque r = 2,386 x Rayon de la Terre = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km

D'où Vp= 1,488 x 1028 cm cube 

En introduisant le volume et la masse dans l'équation, on obtient 

 ρ = 3,891 g/cm3

Avec une densité aussi élevée par rapport à la Terre ou à d'autres planètes rocheuses, on peut dire que TOI 560C est avant tout une planète rocheuse.

TOI-560c Conclusions

TOI 560C est principalement une planète géante rocheuse d'un rayon de 15191,66104 Km (2,384 fois le rayon de la Terre, soit environ la taille de Neptune). Sa température de surface atteint ~230 'C. Sa distance stellaire est de 0,0015 au, ce qui la rend très proche de son étoile hôte. Elle est donc exposée à de fortes radiations, ce qui la rend habitable pour l'homme.

Fiches d'appui :

• TOI-560-C-courbe de lumière.png
• TOI-560C-data-table-.png
• TOI-560C-Transit-depth-.png
• Proposition de projet-TOI-560C-1.pdf