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.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký République tchèque 14 ans, 15 ans 4 / 0
TOI-560c
Description du projet TOI-560c :
Exoplanète TOI-560 c
Nous vous présentons la caractérisation de la planète TOI-560 c, découverte en 2021. Nous avons mené des recherches pour étudier cette planète et son système planétaire. Les informations sur la planète ont été obtenues grâce aux observations du satellite spatial CHEOPS.
D'autres paramètres ont été déterminés à l'aide de calculs mathématiques. Nous avons également utilisé des catalogues d'exoplanètes, des simulations de systèmes planétaires et le programme Allesfitter
Résultats et analyse du TOI-560c
À l'aide d'équations et de formules mathématiques, nous avons calculé la taille (rayon) de la planète, qui est de 15 224,286 km, la période orbitale de la planète autour de l'étoile TOI-560, qui est de 18,8797 jours, la distance par rapport à l'étoile, qui est de 17 949 584,48 km (0,12 au), et la température, qui est trop élevée pour la vie ou l'eau à l'état liquide à la surface de la planète. Nous avons également découvert que la densité de la planète correspond à 3919 kg/m3
Tout ceci suggère deux hypothèses sur le type de planète. Selon la source ESA- type Mini Neptune, NASA- Super Terre. Nous discuterons de ces données divergentes plus tard. Pour caractériser la planète, il est nécessaire d'obtenir quelques informations sur l'étoile et l'orbite de la planète. Nous avons découvert que l'étoile HD73583, autour de laquelle elle orbite, est une étoile active relativement jeune (∼500 ~Myr) avec une période de rotation de 12,08 jours. Elle appartient au type d'étoile K4V. La planète orbite à une distance de 0,12 au. Ces données suggèrent que la planète ne se trouve pas dans la zone habitable (Figure 1). Des calculs ultérieurs l'ont confirmé, car la température de cette planète est d'environ 498,15 K. Cela est dû à la proximité de la planète. La rotation de la planète n'étant pas mesurable, nous ne pouvons que considérer le sens de rotation de la planète par rapport à son axe. Si la planète s'est formée à partir des disques protoplanétaires d'une étoile, il est certain qu'elle tourne par rapport à son axe dans le même sens qu'elle orbite autour de l'étoile. Il existe d'autres hypothèses qui permettraient une rotation dans le sens inverse, mais l'âge de la planète rend cela presque impossible. Un autre fait presque impossible est l'apparition de lunes. La planète est trop proche pour avoir des lunes naturelles.
Passons maintenant au type de planète. Tout d'abord, considérons TOI-560c comme une super-Terre. Les super-Terres sont définies par une masse supérieure à celle de la Terre mais inférieure à celle de Neptune. Le nom de super-Terre est assez imprécis et n'indique que la taille, car la planète peut ne pas ressembler à notre Terre. Si nous supposons qu'il s'agit d'une planète de type super-Terre, la question se pose de savoir de quoi seraient composés l'atmosphère, le noyau environnant et le noyau de la planète. Nos calculs montrent que la planète a une densité de 3,88 g/cm3, ce qui signifie qu'elle est de nature rocheuse. Si nous comparons cette densité à celle de la Terre et de Neptune, nous nous situons quelque part entre ces deux planètes. Nous en concluons que la planète possède un noyau solide, probablement métallique, et une enveloppe rocheuse, mais ce n'est qu'une conjecture. La planète TOI-560c ressemble à une mini-Neptune. Les planètes de type mini-Neptune sont plus petites que Neptune et ont une composition similaire à celle-ci. Dans ce cas, l'atmosphère (s'il y en a une) serait probablement composée de volatiles, et le noyau de volatiles de faible densité.
Orbite. L'étroite commensurabilité de la période orbitale de TOI 560 b et c dans un rapport de 1:3 a également des implications intéressantes pour la formation des planètes. De telles résonances orbitales sont rares parmi les systèmes d'exoplanètes matures identifiés par Kepler. Les résonances de période orbitale avec une commensurabilité proche de 2:3 et 1:2 sont beaucoup plus fréquentes parmi les systèmes multi-exoplanètes compacts matures. Cela soulève la possibilité intrigante qu'il pourrait y avoir une troisième planète intermédiaire dans le système TOI 560 qui ne transite pas avec une période orbitale de ~12,6 jours, ce qui produirait un système TOI 560 avec une chaîne de résonance orbitale 1:2:3 à l'âge de 12 ans.
Atmosphère : pour créer et maintenir une atmosphère, une magnétosphère nécessiterait un noyau métallique ou de l'hydrogène métallique, mais pour créer de l'hydrogène métallique, il faut appliquer une pression extrême, ce qui n'est pas le cas. Toutefois, il n'est pas nécessaire de poursuivre les recherches sur ce sujet. L'utilisation d'un spectrographe fournirait les informations les plus appropriées.
Il existe également une théorie selon laquelle la planète pourrait être capturée, mais cette théorie est très improbable. Ce système planétaire est trop jeune pour être capturé et a déjà eu une orbite aussi "régulière". Cette théorie peut être écartée.
TOI-560c Conclusions
En conclusion, il serait bon de poursuivre l'observation de cette planète et du système planétaire dans lequel se trouve TOI-560c. Il est également important de confirmer ou d'infirmer la théorie d'une troisième planète dans ce système planétaire. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour soumettre cette planète et d'autres planètes en orbite autour de TOI-560 à une analyse spectrographique. Il est peu probable que cette planète abrite de la vie, mais s'il existe une troisième planète, il y a des chances qu'elle se trouve dans la zone habitable.
Fiches d'appui :
