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.
Ústav Českolipská
A legjobb projekt díjazottja
Gymnázium Českolipská 373 Praha - Cseh Köztársaság 18 éves 3 / 1
TOI-560c
TOI-560c projekt leírása:
Projektünk arra összpontosított, hogy minél többet megtudjunk az exobolygóról, összehasonlítsuk a mi bolygóinkkal és más ismert exobolygókkal, és a lehető legkönnyebben hozzáférhetővé tegyük a nyilvánosság számára.
A fénytranzitgörbe adatait és néhány olyan információt használtunk fel, amelyet a szervezők adtak meg nekünk (bolygó- és naptömeg). Ismert képleteket használtunk, hogy meghatározzuk a bolygó összes keringési jellemzőjét, és hogy előrejelzést készítsünk a bolygó külső jellemzőiről, mint például a hold létezésének lehetősége stb.
A fő eredményünk egy poszter (a fájlok között található) és egy wiki-szerű weboldal (ide és a projekt weboldalunkhoz kapcsolódóan), amelyek könnyen érthetőek a nagyközönség számára.
TOI-560c Eredmények és elemzés
Számított Rp: 2.50492577 Re
Térfogat = 40,9 Ve (4,46e13 köbméter)
Tömeg= 9,70 +-1,8 Me
Sűrűség = 3,9 g/cm3
keringési idő = 18,87 nap
A naptól való átlagos távolság: 0,12 AU
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Keringési sebesség = 248 064 Km/h
Átfutási idő = 3,7 óra
Nap előtti út = 339 564 km
Becsapódási paraméter a Földtől = 0,21 -> 88147 km
vastag hidrogén-hélium légkör, valószínűleg jég, kőzet vagy folyékony óceánok mélyrétegeivel - vízből, ammóniából, a kettő keverékéből vagy nehezebb illékony anyagokból.
Infó hasonló bolygókhoz: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Sugárzás a TOI-560 c bolygóhatáron : 16837,85 W/m2
Az exobolygók osztályozása gyakran olyan általános jellemzők alapján történik, mint a méret, a tömeg és a légköri összetétel. Hagyományosan a mini-Neptunuszokat a Földnél nagyobbnak, de a Neptunusznál kisebbnek tekintik, jellemzően vastag gázburokkal, amely kőzet- vagy jeges magot vesz körül. Másrészt a szuperföldek olyan bolygók, amelyek tömege és mérete meghaladja a mi bolygónkét, de nem éri el a gázóriás küszöböt.
Mivel a TOI-560c olyan messze van, kevés információnk van arról, hogy valójában hogyan néz ki, miből áll, milyen nyomáson és hőmérsékleten vannak a rétegei, és milyen a színe. Ezen információk egy részét a közelebbről vizsgált bolygókhoz, jelen esetben a Neptunuszhoz való feltételezett hasonlósága alapján lehet kitalálni. Ha feltételezzük, hogy a TOI-560 egy mini-Neptunusz típusú bolygó, akkor elmondhatjuk, hogy 4 rétege van - egy mag - amely fémekből, kőzetből és jégből áll; egy köpeny - amely folyékony és fagyott vízből, ammóniából és metánból áll; egy légkör - amely hidrogénből, héliumból és metángázból áll ; egy felső légkör (egyben exoszféra) - ahol könnyű gázok és felhőcsúcsok vannak.
Ha azonban a TOI-560c sziklás természetű, ahogy a NASA feltételezi, akkor valószínűleg kémiailag összetettebb összetételű, és csak egy vékony réteg gáznemű burokkal rendelkezik. Ebben az esetben valószínűbb egy félig folyékony nehézfém mag, egy folyékony burok és egy szilárd réteg a felszínen.
A TOI-560c számításaink szerint valószínűleg egy kőzetbolygó, kis vasmaggal és egy nagy, félig folyékony, szilíciumból és nikkelből álló fémes réteggel. Ezt követi egy vastag jégréteg a felszíni vékony légkör felett. + přidat számítások a nějaký popis
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"A mini-Neptunusz (néha gáz törpebolygónak vagy átmeneti bolygónak is nevezik) a Neptunusznál kisebb tömegű, de a Neptunuszra hasonlító bolygó, amely vastag hidrogén-hélium légkörrel rendelkezik, valószínűleg mély jég-, kőzet- vagy folyékony (vízből, ammóniából, a kettő keverékéből vagy nehezebb illékony anyagokból álló) óceánokkal. A gáztörpe olyan kőzetmaggal rendelkező gázbolygó, amely hidrogénből, héliumból és más illékony anyagokból álló vastag burkot halmozott fel, és amelynek teljes sugara ennek következtében 1,7 és 3,9 földi sugár (1,7-3,9 REarth) között van. A kifejezést a rövid periódusú exobolygók háromszintű, fémességen alapuló osztályozási rendszerében használják, amelybe az 1,7 REarth-nál kisebb kőzetű, földszerű bolygók és a 3,9 REarth-nál nagyobb bolygók, azaz a jégóriások és a gázóriások is beletartoznak." (Idézet,...)
A szuperföld a Földnél nagyobb tömegű, de a Naprendszer jégóriásainak, az Uránusznak és a Neptunusznak a tömegénél lényegesen kisebb tömegű exobolygó, amely a Föld tömegének 14,5-szerese, illetve 17-szerese. A "szuperföld" kifejezés csak a bolygó tömegére utal, így nem jelent semmit a felszíni viszonyokra vagy a lakhatóságra vonatkozóan.
A K-típusú csillagok narancssárgás színű csillagok, amelyek valamivel hűvösebbek a Napnál. A Nap szomszédságában lévő fősorozatú csillagok mintegy 12%-ét teszik ki. Vannak K-típusú óriáscsillagok is, amelyek a hiperóriásoktól, mint az RW Cephei, az óriásokig és szuperóriásokig, mint az Arcturus, míg a narancssárga törpék, mint az Alpha Centauri B, fősorozatú csillagok. Rendkívül gyenge hidrogénvonalakkal rendelkeznek, ha egyáltalán vannak ilyenek, és többnyire semleges fémekkel (Mn I, Fe I, Si I). Késő K-re a titán-oxid molekuláris sávjai jelennek meg. Az uralkodó elméletek (amelyek az alacsonyabb káros radioaktivitásban és a csillagok hosszú élettartamában gyökereznek) azt sugallják, hogy az ilyen csillagok rendelkeznek az optimális esélyekkel arra, hogy a körülöttük keringő bolygókon erősen fejlett élet alakuljon ki (ha az ilyen élet közvetlenül a földivel analóg), mivel széles lakhatósági zónával rendelkeznek, ugyanakkor sokkal alacsonyabb káros kibocsátási periódusúak, mint a legszélesebb ilyen zónákkal rendelkezők.
TOI-560b
A bolygót a megadott adatokkal 2021-ben fedezték fel. Tömegét a Nap tömegének 0,0321-szereseként adták meg, -0,0098 +0,0107 naptömegnyi bizonytalansággal. Az inklináció szinuszával (fok) megszorzott tömeget nem adták meg. A bolygó félnagytengelye 0,0604± 0,0026 au. A bolygó keringési ideje a szülőcsillag körül 6,398042±6,5e-06 nap. A bolygó pályájának excentricitása 0,105, a bizonytalanság -0,068 +0,084. A pericentrum érve (ω) 262,0 fok, -62,0 +256,0 fokos bizonytalansággal.
A bolygó sugara a Jupiter sugarának 0,2489-szerese, a bizonytalanság ± 0,009 Jupiter-sugár. A bolygó pályájának dőlésszöge 88,37 ± 0,18 fok.
A bolygó számított hőmérséklete 721,0 K, ± 21,0 K bizonytalansággal."
A bolygó észlelésének módszere az elsődleges tranzit, ami azt jelenti, hogy a bolygó elhalad a szülőcsillaga előtt, és átmeneti fényességcsökkenést okoz. A bolygó tömegét a radiális sebesség módszerével határozták meg, amely a csillagnak a bolygó gravitációs hatása által okozott mozgását követi nyomon. A bolygó sugarát szintén a primer tranzit módszerrel határozták meg.
Egyéb nevek: b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b.
Típus: Neptun-szerű
Tömeg 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Tömeg*sin(i) -
Félnagytengely 0,0604 (± 0,0026)
Orbitális periódus 6,398042 (± 6,5e-06) nap
Excentricitás 0,105 ( -0,068 +0,084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) fok
Sugár 0,2489 (± 0,009) RJ
Dőlésszög 88,37 (± 0,18) fok
Frissítés 2022-07-29
Észlelési módszer Elsődleges tranzit
Tömegérzékelési módszer Radiális sebesség
Sugárzás Érzékelési módszer Elsődleges tranzit
Elsődleges tranzit 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Másodlagos tranzit 2458520,15 (± 0,85) JD
Hatásparaméter b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Idő Vr=0
Sebesség Félamplitúdó K 4.39 ( -1.3 +1.4 ) m/s
Számított hőmérséklet 721,0 (± 21,0) K
Forró Neptun sivatag
A forró Neptunusz-sivatag egy olyan terület, ahol a Neptunusz méretű Neptunusz-szerű bolygók hosszú távon nem tudnak létezni, mert méretük és hőmérsékletük - a csillaghoz való közelségük - miatt légkörükből könnyű elemek párolognak el, ez a légkör egyszerű elvesztéséig fokozódik, és csak a kőzetmag marad. Ez a 3-10 Föld körüli sugarú bolygókkal történik, és a csillaghoz való közelségük kb. 9 millió mérföldnél rövidebb. A jelenséghez elég magas hőmérsékletet a bolygó csillaghoz való közelsége miatt a csillag intenzív sugárzása okozza. A sugárzás intenzitását a csillag kora és színképtípusa is befolyásolja. Hasonló jelenség, de sokkal kisebb léptékben, a Forró Neptunusz-sivatagon túl is előfordul, ahol minél távolabb van a bolygó a csillagtól, annál kevésbé párolog el spontán módon a légkör. Lehetséges tehát, hogy a TOI-560 rendszerben mindkét bolygó (ez csak a TOI-560b esetében van megerősítve) lassan veszíti el a légkörét. Valószínűleg soha nem jutnak el odáig, hogy teljesen elveszítsék a légkörüket.
az egyik legmelegebb ismert Neptunusz (GJ 436b) elveszíti légkörét. Ez a bolygó várhatóan nem fog elpárologni, de a melegebb Neptunuszok talán nem voltak ilyen szerencsések. A csillagok intenzív sugárzása olyannyira felhevítheti a légkört, hogy az a bolygó gravitációs vonzása alól úgy szabadulhat ki, mint egy elszabadult hőlégballon. A kiszabaduló gáz hatalmas felhőt alkot a bolygó körül, amely szétoszlik az űrben.
Ez lehet a helyzet a GJ 3470b nevű bolygó esetében, amely egy "nagyon meleg Neptunusz", és amely 100-szor gyorsabban veszíti el a légkörét, mint a GJ 436b. Mindkét bolygó körülbelül 5,5 millió kilométerre (3,7 millió mérföldre) található a csillagától. Ez tizede a Naprendszerünk legbelső bolygója, a Merkúr és a Nap közötti távolságnak. Az egyik ok, amiért a GJ 3470b talán gyorsabban párolog, mint a GJ 436b, az, hogy nem olyan sűrű, így kevésbé képes gravitációsan megragadni a felhevült légkörben.
Mindkét bolygó vörös törpecsillag körül kering, de a GJ 3470b egy sokkal fiatalabb, mindössze 2 milliárd éves csillag körül kering, szemben a GJ 3470b 4-8 milliárd éves csillagával. A fiatalabb csillag energikusabb, így több hólyagos sugárzással bombázza a bolygót, mint amennyit a GJ 436b kap.
Két párolgó, meleg Neptunusz megtalálása megerősíti azt az elképzelést, hogy ezeknek az általában távoli világoknak a forróbb változata az átmeneti bolygók egy osztályát alkothatja. Lehet, hogy a forró és nagyon meleg Neptunuszok végső sorsa az, hogy mini-Neptunuszokká zsugorodnak - nehéz, hidrogéndominált légkörű bolygókká, amelyek nagyobbak a Földnél, de kisebbek a Neptunusznál. Vagy még tovább zsugorodhatnak, és szuperföldekké válhatnak - a Föld masszívabb, sziklásabb változataivá.
A Neptun-sivatagot vagy szub-Jóviai sivatagot tágan definiálva a csillaghoz közeli (0,1 MJ periódusú) exobolygók által található területnek nevezzük.[1] Ez a zóna erős besugárzást kap a csillagtól, ami azt jelenti, hogy a bolygók nem tudják megtartani gáznemű légkörüket: Elpárolognak, és csak egy sziklás magot hagynak maguk után.
Megvizsgáltuk annak a lehetőségét, hogy a bolygó nem lehet egy mini Neptunusz, mert megtarthatná a hidrogén-hélium légkörét.
A hidrogén- és héliummolekulák átlagos gyökérsebessége azonban jóval kisebb, mint a bolygó légkörének peremén a szökési sebesség. Azt is megvizsgáltam, hogy a légkört esetleg a napszél fújja el. A TOI 560 b vizsgálatakor, amelyet sűrűsége miatt mini neptunusznak minősítettem. Az ilyen bolygóknak nagyon gyenge a magnetoszférájuk, ami azt jelenti, hogy a légkört ezen a bolygón is elfújta volna a szél.
A kon
Články:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac3fa7/pdf
https://exoplanets.nasa.gov/eyes-on-exoplanets/#/planet/HD_73583_c/
http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/TOI-560_c.html
http://exoplanet.eu/catalog/hd_73583_c/
https://academic.oup.com/mnras/article/514/2/1606/6548902?login=false
Hőmérséklet- és nyomáseltolódás különböző magasságokban. A felhők tetején az átlaghőmérséklet mínusz 346 Fahrenheit-fok (mínusz 210 Celsius-fok).
A többi gázóriáshoz hasonlóan a hatalmas bolygónak sincs szilárd felszíne. Ehelyett a gáz a bolygó köpenyét alkotó víz-ammónia óceánig húzódik. A tudósok a Neptunusz "felszínét" úgy határozták meg, mint azt a régiót, ahol a felszíni nyomás megegyezik a Földön a tengerszinten uralkodó nyomással. A hőmérséklet ezen a "felszínen" körülbelül mínusz 201 C (mínusz 346 F).
A bolygó átlaghőmérséklete mínusz 353 F (mínusz 214 C).
TOI-560c Következtetések
Arra a következtetésre jutottunk, hogy a TOI-560 valóban egy nagyon érdekes exobolygó, mivel egyszerre lehet gázóriás és szilárd bolygó. Mi azonban arra az álláspontra hajlunk, hogy egy kis gázóriás, amely testvérbolygójához hasonlóan egy mini neptunusznak minősül. A legtöbb jellemzője valószínűleg nagyon hasonlít a mi Neptunusz bolygónkhoz, kivéve a sűrűségét, amely a TOI560 esetében nagyobb. Ez erős napszélre utal, és a védő magnetoszféra hiányára vagy nagyon gyenge voltára.
Erre a bolygóra határozottan ráférne több kutatás. A leghasznosabb adatok a Nap és a bolygók spektroszkópiája lenne, amivel meghatározhatnánk a bolygó elemösszetételét és színét.
Támogató fájlok:
