Projekt Galéria 2023
Középiskolás diákok Európa-szerte exobolygó detektívekké váltak az ESA-val, és a Cheops műhold adatait felhasználva két exobolygó rejtélyeinek feltárásához: KELT-3b és TOI-560c.
Fedezze fel az alábbi projekteket.
Liger
A legjobb projekt díjazottja
Lausanne-i Nemzetközi Iskola Lausanne - Vaud Svájc 15 éves 2 /
KELT-3b
KELT-3b projekt leírása:
Az embereket a civilizációk kezdete óta izgatják az égbolton látható égitestek. Csodálkoztak és igyekeztek megérteni őket, aminek eredményeképpen a tudomány egy külön tudományág, a csillagászat alakult ki. A mélyűri kutatás azonban csak a nagy távcsövek és a technológia felfedezésével vált valósággá a 20. században. Ma a mesterséges intelligencia és a nagy adatmennyiségű adatok tudományának megjelenésével műholdak, űrszondák, teleszkópok stb. adatainak elemzésével közvetlenül felismerhetjük az égitesteket és az exobolygókat. Az egyik ilyen égitest a KELT - 3b, a KELT-3 F-típusú fősorozatú csillag körül keringő, 690 fényévnyire, az Oroszlán csillagképben található F-típusú fősorozatú csillag körül keringő extrasoláris bolygó, amelyet 2013-ban fedezett fel az arizonai KELT távcsővel.
A tanulmány célja az, hogy elemezze az összegyűjtött adatokat. Az ESA Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) műholdja műhold 2023-ban, hogy megtalálja a
- méret
- távolság a gazdatesttől
- hőmérséklet és lakhatósága
- összetétel
Támogató fájlok:
TOI-560c
TOI-560c projekt leírása:
Az embereket a civilizációk kezdete óta izgatják az égbolton látható égitestek. Csodálkoztak és igyekeztek megérteni őket, aminek eredményeképpen a tudománynak egy külön tudományágát, a csillagászatot hozták létre. A mélyűri kutatás azonban csak a nagy távcsövek és a technológia felfedezésével vált valósággá a 20. században. Ma a mesterséges intelligencia és a nagy adatmennyiségű adatok tudományának megjelenésével műholdak, űrszondák, teleszkópok stb. adatainak elemzésével közvetlenül felismerhetjük az égitesteket és az exobolygókat. Az egyik ilyen égitest a TOI - 560C, egy extraszoláris bolygó, amely a Hydra állatövi csillagképben, 177 fényévre lévő Hd 73583 nevű kis narancssárga csillag körül kering, és amelyet 2021-ben fedezett fel a TESS felmérés.
A tanulmány célja az ESA Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) műholdja által 2023-ban gyűjtött adatok elemzése, hogy megtaláljuk a
méret
távolság a gazdatesttől
hőmérséklet és lakhatósága
összetétel
TOI-560c Eredmények és elemzés
Módszer
Ehhez a tanulmányhoz az ESA CHEOPS műholdja által 2023-ban gyűjtött adatokat használták fel. A CHEOPS a Trans-fotometria módszerét használta, amely a csillag fényességében bekövetkező mélyedést méri, hogy megállapítsa, elhaladt-e egy exobolygó vagy sem. A CHEOPS által gyűjtött adatpontokat elemeztük, és az ALLESfitter szoftver segítségével kiszámítottuk a bolygó méretét, a csillag méretét, a transz periódust - amelyből a bolygónak a gazdatesttől való távolságát és a keringési periódust állapítottuk meg. A bolygó hőmérsékletét és lakhatóságát is megbecsültük a transz-periódus segítségével.
Az adatok elemzése az Allesfitter segítségével
Lásd a mellékelt képfájlokat és a projektjelentést.
Eredmények és megállapítások: A fent említett grafikon alapján megállapítottuk, hogy
1. A TOI mérete - 560C
Megvan a bolygó sugarának medián értéke, a Nap sugara és az idő, amely alatt a bolygó áthalad a csillagon. Ezekkel az adatokkal a tranzitfénygörbéből meg tudjuk találni a tranzit mélységét, ami az alábbi képlet segítségével az exobolygó által a bolygó és a csillag közötti áthaladáskor blokkolt fénymennyiséget jelenti : Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Az esettanulmányból megkapjuk, Rp (bolygó sugara) = 2,386 x Föld sugara = 2,386 x 6371 Km és Rs (csillag sugara) = 0,654 x Nap sugara = 0,654 x 696,340 Km.
Ezért Tr = 0,113%
Ha most visszadugjuk a csillag sugarát és a Tranzit mélységét az egyenletbe, megtalálhatjuk az exobolygó pontos Rp sugarát.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Föld sugara = 2,834 x 6371 Km
Ezért a TOI 560C sugara Rp = 15191,66104 Km.
2. Orbitális távolság
A keringési idő és a távolság a keringési idő (T) segítségével határozható meg. Az általunk gyűjtött adatokból azt találjuk, hogy T= 0,4415 nap . Átrendezve a Kepler periódustörvényt, azaz T2= (4𝝅2/GMs)d3, ahol T az átfutási idő, G a gravitációs állandó, Ms a csillag tömege és d a csillag és a bolygó közötti távolság, megkapjuk az egyenletet, d = 3GMs/4𝝅2 * T2.
A G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg és T=0,4415 nap, a csillag és a TOI 560C közötti távolságot kapjuk.
d = 2,2466x 109m vagy 0,0015 au ( csillagászati egység)
3. Hőmérséklet és lakhatóság
Tudjuk, hogy a TOI 560 C nagyon közel van a gazdatest csillagához. Az exoplanet.eu/catalog alapján tudjuk, hogy a TOI 560C hőmérséklete 503 'K, azaz 230'C.
Mivel közel van a gazdatest csillagához, nagyon nagy sugárzásnak lenne kitéve. Ilyen magas hőmérséklet és sugárzás mellett a felszíne lakhatóvá válik. A TOI 560C tehát lakható lenne az emberek számára.
4. Összetétel
Egy bolygó összetétele az a fajta anyag, amelyből készült. Ezt az átlagos sűrűségén keresztül határozzuk meg.
A sűrűség a következőképpen határozható meg: ρ = Mp/Vp
ahol M a bolygó tömege és V a bolygó térfogata.
A bolygó tömegét a radiális sebesség módszerével az esetfájlban a következőképpen adjuk meg
Mp = 9,7 ± 1,8 x Föld tömege = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g
A bolygó térfogata Vp= 4/3 𝝅 r3, ahol r a bolygó sugara.
Mivel r = 2,386 x a Föld sugara = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km
Ezért Vp= 1,488 x 1028 köbcentiméter
Ha a térfogatot és a tömeget beillesztjük az egyenletbe, akkor megkapjuk, hogy
ρ = 3,891 g/cm3
A Földhöz vagy más kőzetbolygókhoz képest ilyen nagy sűrűségű bolygóról elmondható, hogy a TOI 560C elsősorban kőzetbolygó.
TOI-560c Következtetések
A TOI 560C elsősorban egy óriás kőzetbolygó, amelynek sugara 15191,66104 km (a Föld sugarának 2,384-szerese, vagyis körülbelül akkora, mint a Neptunuszé). Felszíni hőmérséklete eléri a ~230 'C-ot. Csillagtávolsága 0,0015 au, így nagyon közel van a gazdatestéhez. Ezért nagy sugárzásnak van kitéve, ami lakhatóvá teszi az emberek számára.
Támogató fájlok:
