Galerie de projets 2023
Des élèves du secondaire de toute l'Europe se sont transformés en détectives d'exoplanètes avec l'ESA et ont utilisé les données du satellite Cheops pour découvrir les mystères de deux exoplanètes cibles : KELT-3b et TOI-560c.
Découvrez les projets ci-dessous.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj République tchèque 16 ans 2 / 2
TOI-560c
Description du projet TOI-560c :
Hack an exoplanet est un projet sous l'égide de l'ESA (Agence spatiale européenne). Dans ce cas, nous pouvons également parler d'un type particulier de hackathon. Le satellite de l'ESA, Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite), a repéré au début de l'année deux exoplanètes intéressantes : KELT-3b et TOI-560c. Notre objectif est d'analyser ces données et d'obtenir de nouvelles informations sur l'une d'entre elles.
Nous avons choisi la planète TOI-560c, parfois appelée Mini-Neptune.
Quelles sont les données que nous connaissons déjà ? Nous connaissons sa masse (9,70 +1,80-1,70 MEarth) et sa température attendue (225 ± 15 °C). La planète TOI-560c orbite avec la planète TOI-560b autour de la petite étoile rouge-orange TOI-560. Cette étoile est caractérisée par les quantités masse = 0,73 ± 0,02 MSun et rayon = 0,65 ± 0,02 RSun. Nous pouvons donc être sûrs que cette étoile est plus petite que notre Soleil et en même temps plus froide. L'ensemble de ce système est situé dans la constellation de l'Hydre, à environ 103 années-lumière de la Terre.
Les formules données (sur le site web) sont également censées nous aider à calculer les données.
Mais quelle est notre tâche ? Nous devons déterminer le rayon de la planète sélectionnée, sa période orbitale, la distance par rapport à l'étoile hôte, la densité de la planète elle-même et donc sa composition prévue par rapport aux planètes de notre système solaire.
Résultats et analyse du TOI-560c
LA TAILLE DE L'EXOPLANÈTE
Tout d'abord, nous avons eu un graphique avec des données de CHEOPS. Nous devions y créer un modèle de réduction de la lumière provenant de l'étoile pendant le transit en déterminant les paramètres qui correspondaient le mieux au modèle. Les paramètres étaient : le rayon de l'étoile hôte (RS), que nous connaissions grâce au fichier, le rayon de la planète (RP) et le temps de transit. Nous devions ensuite calculer le rayon de la planète et le comparer à la valeur du meilleur ajustement du modèle obtenu précédemment.
RS = 0,65 RSun
RP = formule1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth
Profondeur de transit = 0,2 %
Notre calcul était supérieur de 0,07 REarth à notre valeur la mieux ajustée dans l'Allesfitter, principalement en raison de notre arrondissement de la profondeur du transit. Le graphique final était également légèrement incliné (graphique 1) (tableau 1) et nous pouvons en déduire que la lumière de l'étoile devenait progressivement plus petite, ce qui suggère que le satellite était légèrement dévié après un certain temps.
DURÉE DE L'ORBITALE
Après avoir créé la courbe, nous avons pu accéder à de nouvelles informations (tableau 2) :
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun
Durée du transit à mi-parcours = 0,4426+0,0050-0,0053 jours
T = 18,8797 jours
d = 0,1242 UA
* Pour tous les calculs ultérieurs, nous avons utilisé ces nouvelles informations.
DISTANCE ORBITALE
Avec ces nouvelles informations, nous devions comparer le demi-grand axe orbital (d) des archives et celui que nous avons calculé.
d = formule2 ≐ 1.869 1010 m ≐ 0.1249 AU
Notre calcul était supérieur de 7,4 10-4 aux observations des archives.
COMPOSITION ET DENSITÉ
Les dernières équations que nous avons utilisées étaient pour le calcul de la densité de la planète avec l'hypothèse que la planète est une sphère parfaite.
V = formule3 ≐ 1.473 1028 cm^3
ρ = formule4 ≐ 3.934 g.cm^-3
TOI-560c Conclusions
Dans ce projet, nous avons recueilli quelques informations sur la planète TOI-560c et dans cette partie, nous aimerions les résumer.
Masse : 9,7 +1,80 -1,70 MASSE
Rayon : 2,384 +0,066 -0,071 ARRIERE
Densité : 3,934 +1,173 -0,945 g/cm3
Période orbitale : 18,8797 jours
Distance par rapport à l'étoile hôte : 0,124 +0,0011 -0,0012 UA
Température : 225 ± 15 ˚C
Découverte : 2021 par l'étude TESS
D'après les informations calculées, nous savons que si la planète est passée devant l'étoile le 23 janvier 2023 à 13:12 CET, elle est repassée le 11 février 2023 à 10:18 CET. A partir du 14 juin 2023, le passage le plus proche pour nous sera le 23 juin à 14:06 CET.
La température moyenne à la surface de la planète TOI-560c est d'environ 225 ˚C, ce qui est définitivement trop chaud pour que la vie puisse y exister (ou du moins le type de vie que nous connaissons ici sur Terre). Cette température se situe entre celles des surfaces de Mercure et de Vénus.
La planète TOI-560c est environ 2,4 fois plus grande et 9,7 fois plus lourde que la Terre. Sa période orbitale est encore plus courte de 70 jours que celle de Merkur.
Par rapport à la densité des autres planètes du système solaire, TOI-560c est similaire à celle de Mars (Mars est une planète terrestre solide composée d'éléments tels que le silicium, l'oxygène, le fer, le magnésium, le soufre, le phosphore et l'aluminium).
Selon la composition supposée des Mini-Neptunes, la composition de TOI-560c peut être la suivante :
le noyau rocheux (composé de métaux tels que le fer)
enveloppe/noyau recouvert d'eau, de glace ou de gaz
atmosphère à partir d'hélium et d'hydrogène
Tout bien considéré, nous voudrions dire qu'il était vraiment intéressant pour nous d'essayer quelque chose comme cela. Nous sommes très reconnaissants d'avoir eu l'occasion d'essayer ce type de projet et de tout ce que nous avons appris. Nous sommes déjà à la recherche d'un autre événement.
Fiches d'appui :
