Galleria del progetto 2023
Studenti delle scuole secondarie di tutta Europa sono diventati detective di esopianeti con l'ESA e hanno utilizzato i dati del satellite Cheops per svelare i misteri di due esopianeti: KELT-3b e TOI-560c.
Esplorate i progetti qui sotto.
Ústav Českolipská
Vincitore del premio per il miglior progetto
Palestra Českolipská 373 Praha - Repubblica Ceca 18 anni 3 / 1
TOI-560c
Descrizione del progetto TOI-560c:
Il nostro progetto si è concentrato sulla ricerca di quante più informazioni possibili sull'esopianeta e sul suo confronto con i nostri pianeti e con altri esopianeti conosciuti, rendendolo il più possibile accessibile al pubblico.
Abbiamo utilizzato i dati della curva di transito della luce e alcune informazioni che ci sono state fornite dagli organizzatori (massa del pianeta e del sole). Abbiamo utilizzato formule note per determinare tutte le caratteristiche orbitali del pianeta e per fare previsioni sulle sue caratteristiche esterne, come la possibilità di avere una luna, ecc.
I nostri principali risultati sono un poster (incluso nei file) e un sito web simile a un wiki (collegato qui e nel nostro spazio web dedicato ai progetti), facilmente comprensibili per il pubblico comune.
Risultati e analisi di TOI-560c
Rp calcolato: 2,50492577 Re
Volume = 40,9 Ve (4,46e13 cu. m.)
Massa= 9,70 +-1,8 Me
Densità = 3,9 g/cm3
Periodo orbitale = 18,87 giorni
Distanza media dal Sole: 0,12 UA
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Velocità orbitale = 248 064 Km/h
Tempo di transito = 3,7h
Percorso davanti al sole = 339 564 km
Parametro d'impatto dalla Terra= 0,21 -> 88147 km
atmosfera spessa di idrogeno-elio, probabilmente con strati profondi di ghiaccio, roccia o oceani liquidi - fatti di acqua, ammoniaca, una miscela di entrambi o volatili più pesanti
Info per un pianeta simile: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Radiazione al confine planetario di TOI-560 c: 16837,85 W/m2
La classificazione degli esopianeti si basa spesso su un insieme di caratteristiche generali, come le dimensioni, la massa e la composizione atmosferica. Tradizionalmente, i mini-Nettuni sono considerati più grandi della Terra ma più piccoli di Nettuno, tipicamente caratterizzati da uno spesso involucro gassoso che circonda un nucleo roccioso o ghiacciato. Le super-Terre, invece, sono definite come pianeti con masse e dimensioni superiori a quelle del nostro pianeta, ma inferiori alla soglia dei giganti gassosi.
Poiché TOI-560c è così distante, abbiamo poche informazioni sul suo aspetto reale, su come è fatto, sulla pressione e sulla temperatura dei suoi strati e sul suo colore. Alcune di queste informazioni possono essere intuite in base alla sua presunta somiglianza con pianeti più studiati, in questo caso Nettuno. Se ipotizziamo che TOI-560 sia un mini pianeta tipo Nettuno, possiamo dire che ha 4 strati: un nucleo - fatto di metalli, roccia e ghiaccio; un mantello - fatto di acqua liquida e ghiacciata, ammoniaca e metano; un'atmosfera - fatta di idrogeno, elio e gas metano; un'atmosfera superiore (anche esosfera) - dove ci sono gas leggeri e cime di nuvole.
Tuttavia, se TOI-560c è di natura rocciosa, come suggerisce la NASA, probabilmente ha una composizione chimicamente più complessa e presenta solo un sottile strato di involucro gassoso. In questo caso, è più probabile un nucleo semiliquido di metallo pesante, un involucro liquido e uno strato solido sulla superficie.
Secondo i nostri calcoli, TOI-560c è molto probabilmente un pianeta roccioso con un piccolo nucleo di ferro e un ampio strato metallico semiliquido fatto di silicio e nichel. A questo segue uno spesso strato di ghiaccio sopra la sottile atmosfera superficiale. + calcoli přidat a nějaký popis
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"Un mini-Nettuno (talvolta noto come nano gassoso o pianeta di transizione) è un pianeta meno massiccio di Nettuno ma che gli assomiglia in quanto ha una spessa atmosfera di idrogeno-elio, probabilmente con strati profondi di ghiaccio, roccia o oceani liquidi (fatti di acqua, ammoniaca, una miscela di entrambi o volatili più pesanti). Una nana gassosa è un pianeta gassoso con un nucleo roccioso che ha accumulato uno spesso involucro di idrogeno, elio e altri volatili, avendo, di conseguenza, un raggio totale compreso tra 1,7 e 3,9 raggi terrestri (1,7-3,9 REarth). Il termine è utilizzato in un regime di classificazione a tre livelli, basato sulla metallicità, per gli esopianeti di breve periodo, che comprende anche i pianeti rocciosi, simili a quelli terrestri, con un raggio inferiore a 1,7 REarth e i pianeti superiori a 3,9 REarth, ossia i giganti di ghiaccio e i giganti gassosi". (Citazione,...)
Una super-Terra è un tipo di esopianeta con una massa superiore a quella della Terra, ma sostanzialmente inferiore a quella dei giganti di ghiaccio del Sistema Solare, Urano e Nettuno, che sono rispettivamente 14,5 e 17 volte la Terra. Il termine "super-Terra" si riferisce solo alla massa del pianeta e non implica nulla sulle condizioni della superficie o sull'abitabilità.
Le stelle di tipo K sono stelle arancioni leggermente più fredde del Sole. Costituiscono circa il 12% delle stelle di sequenza principale nel vicinato solare. Esistono anche stelle giganti di tipo K, che vanno dalle ipergiganti come RW Cephei, alle giganti e supergiganti, come Arturo, mentre le nane arancioni, come Alpha Centauri B, sono stelle di sequenza principale. Hanno linee dell'idrogeno estremamente deboli, se sono presenti, e per lo più metalli neutri (Mn I, Fe I, Si I). Verso la fine di K, sono presenti bande molecolari di ossido di titanio. Le teorie tradizionali (quelle che si basano su una minore radioattività nociva e sulla longevità delle stelle) suggeriscono quindi che queste stelle hanno le migliori possibilità di sviluppare una vita fortemente evoluta sui pianeti orbitanti (se tale vita è direttamente analoga a quella terrestre), grazie a un'ampia zona abitabile e a periodi di emissione nocivi molto più bassi rispetto a quelli con le zone più ampie.
TOI-560b
Il pianeta con i dati indicati è stato scoperto nel 2021. La sua massa è riportata come 0,0321 volte la massa del Sole con un'incertezza di -0,0098 +0,0107 masse solari. La massa moltiplicata per il seno dell'inclinazione (gradi) non è stata fornita. Il semiasse maggiore del pianeta è di 0,0604± 0,0026 au. Il periodo orbitale del pianeta intorno alla sua stella madre è di 6,398042±6,5e-06 giorni. L'eccentricità dell'orbita del pianeta è 0,105 con incertezza -0,068 +0,084. L'argomento del pericentro (ω) è di 262,0 gradi con un'incertezza di -62,0 +256,0 gradi.
Il raggio del pianeta è 0,2489 volte il raggio di Giove con un'incertezza di ± 0,009 raggi di Giove. L'inclinazione dell'orbita del pianeta è di 88,37 ± 0,18 gradi.
La temperatura calcolata del pianeta è di 721,0 K con un'incertezza di ± 21,0 K".
Il metodo di rilevamento del pianeta è il transito primario, ovvero il pianeta passa davanti alla sua stella madre e provoca una temporanea diminuzione della luminosità. La massa del pianeta è stata determinata con il metodo della velocità radiale, che segue il movimento della stella causato dall'influenza gravitazionale del pianeta. Anche il raggio del pianeta è stato determinato con il metodo del transito primario.
Altri nomi: GJ 313 b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b
Tipo: Simile a Nettuno
Massa 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Massa*sin(i) -
Asse semi-maggiore 0,0604 (± 0,0026)
Periodo orbitale 6,398042 (± 6,5e-06) giorno
Eccentricità 0,105 ( -0,068 +0,084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) deg
Raggio 0,2489 (± 0,009) RJ
Inclinazione 88,37 (± 0,18) deg
Aggiornamento 2022-07-29
Metodo di rilevamento Transito primario
Metodo di rilevamento della massa Velocità radiale
Raggio Metodo di rilevamento Transito primario
Transito primario 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Transito secondario 2458520,15 (± 0,85) JD
Parametro di impatto b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Tempo Vr=0
Velocità Semiampiezza K 4,39 ( -1,3 +1,4 ) m/s
Temperatura calcolata 721,0 (± 21,0) K
Deserto caldo di Nettuno
Il deserto caldo di Nettuno è una regione in cui i pianeti delle dimensioni di Nettuno non possono esistere a lungo termine perché, a causa delle loro dimensioni e della loro temperatura - la loro vicinanza alla stella - gli elementi leggeri della loro atmosfera evaporano, fino alla semplice perdita dell'atmosfera e alla permanenza del solo nucleo roccioso. Questo avviene per i pianeti con un raggio di circa 3-10 Terre e con una vicinanza alle stelle inferiore a circa 9 milioni di chilometri. La temperatura sufficientemente elevata per questo fenomeno è causata dall'intensa radiazione della stella, dovuta alla vicinanza del pianeta alla stella stessa. L'intensità delle radiazioni è influenzata anche dall'età della stella e dal suo tipo di spettro. Un fenomeno simile, ma su scala molto più ridotta, si verifica al di là del deserto caldo di Nettuno, dove più il pianeta è lontano dalla stella, meno l'atmosfera evapora spontaneamente. È quindi possibile che entrambi i pianeti del sistema TOI-560 (è confermato solo con TOI-560b) stiano lentamente perdendo atmosfera. Probabilmente non arriveranno mai al punto di perdere completamente la loro atmosfera.
uno dei Nettuni più caldi conosciuti (GJ 436b) sta perdendo la sua atmosfera. Non si prevede che questo pianeta evapori, ma i Nettuni più caldi potrebbero non essere stati così fortunati. L'intensa radiazione di una stella può riscaldare l'atmosfera fino a farla sfuggire all'attrazione gravitazionale del pianeta come una mongolfiera non legata. Il gas che fuoriesce forma una nube gigante intorno al pianeta che si disperde nello spazio.
Questo potrebbe essere il caso di un pianeta chiamato GJ 3470b, un "Nettuno molto caldo" che sta perdendo la sua atmosfera a una velocità 100 volte superiore a quella di GJ 436b. Entrambi i pianeti si trovano a circa 3,7 milioni di miglia (5,5 milioni di chilometri) dalla loro stella. Si tratta di un decimo della distanza tra il pianeta più interno del nostro sistema solare, Mercurio, e il Sole. Uno dei motivi per cui GJ 3470b potrebbe evaporare più velocemente di GJ 436b è che non è altrettanto denso, quindi è meno in grado di aggrapparsi gravitazionalmente all'atmosfera riscaldata.
Entrambi i pianeti orbitano attorno a stelle nane rosse, ma GJ 3470b orbita attorno a una stella molto più giovane, di soli 2 miliardi di anni, rispetto a quella di GJ 3470b che ha tra i 4 e gli 8 miliardi di anni. La stella più giovane è più energetica e bombarda il pianeta con radiazioni più violente di quelle che riceve GJ 436b.
Il ritrovamento di due Nettuni caldi e in evaporazione rafforza l'idea che la versione più calda di questi mondi solitamente lontani possa essere una classe di pianeti in transizione. Il destino ultimo dei Nettuni caldi e molto caldi potrebbe essere quello di ridursi a mini-Nettuni, pianeti con atmosfere pesanti e dominate dall'idrogeno, più grandi della Terra ma più piccoli di Nettuno. Oppure potrebbero ridursi ulteriormente fino a diventare super-Terre, versioni più massicce e rocciose della Terra.
Il deserto nettuniano o deserto sub-joviano è definito in senso lato come la regione in cui si trovano gli esopianeti in prossimità di una stella (periodo 0,1 MJ).[1] Questa zona riceve una forte irradiazione dalla stella, il che significa che i pianeti non possono mantenere le loro atmosfere gassose: Evaporano, lasciando solo un nucleo roccioso.
Abbiamo esplorato la possibilità che il pianeta non possa essere un mini Nettuno, perché potrebbe contenere la sua atmosfera di idrogeno ed elio.
Tuttavia, la velocità media di radice delle molecole di idrogeno e di elio è di gran lunga inferiore alla velocità di fuga ai margini dell'atmosfera del pianeta. Ho anche esplorato la possibilità che l'atmosfera venga spazzata via dai venti solari. Esaminando TOI 560 b, che ho classificato come un mini-nettuno a causa della sua densità. Tali pianeti hanno magnetosfere molto deboli, il che significa che l'atmosfera sarebbe stata spazzata via anche su quel pianeta.
In con
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
La temperatura e la pressione si spostano a diverse altezze. La temperatura media in cima alle cime delle nuvole è di meno 346 gradi Fahrenheit (meno 210 gradi Celsius).
Come gli altri giganti gassosi, l'enorme pianeta non ha una superficie solida. Al contrario, il gas si estende fino all'oceano di acqua e ammoniaca che costituisce il mantello del pianeta. Gli scienziati hanno definito la "superficie" di Nettuno come la regione in cui la pressione superficiale è equivalente alla pressione sulla Terra al livello del mare. La temperatura su questa "superficie" è di circa meno 346 F (meno 201 C).
La temperatura media del pianeta è di meno 353 F (meno 214 C).
TOI-560c Conclusioni
Abbiamo concluso che TOI-560 è un esopianeta molto interessante, in quanto potrebbe essere sia un gigante gassoso che un pianeta solido. Tuttavia, propendiamo per l'ipotesi che si tratti di un piccolo gigante gassoso, classificato come un mini-nettuno, simile al suo pianeta gemello. La maggior parte delle sue caratteristiche sono probabilmente molto simili al nostro pianeta Nettuno, a parte la sua densità, che è più alta in TOI560. Questo suggerisce la presenza di forti venti solari e la mancanza o la debolezza della magnetosfera protettiva.
Questo pianeta potrebbe essere oggetto di ulteriori ricerche. I dati più utili sarebbero la spettroscopia del Sole e dei pianeti, che potremmo usare per determinare la composizione elemetrica e il colore dei pianeti.
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