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.
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TOI-560c
Descrizione del progetto TOI-560c:
Esopianeta TOI-560 c
Vi presentiamo la caratterizzazione del pianeta TOI-560 c, un pianeta scoperto nel 2021. Abbiamo condotto una ricerca per studiare questo pianeta e il suo sistema planetario. Le informazioni sul pianeta sono state ottenute grazie alle osservazioni del satellite spaziale CHEOPS.
Utilizzando calcoli matematici, abbiamo determinato altri parametri. Abbiamo anche utilizzato cataloghi di esopianeti, simulazioni di sistemi planetari e il programma Allesfitter.
Risultati e analisi di TOI-560c
Utilizzando equazioni e formule matematiche, abbiamo calcolato la dimensione (raggio) del pianeta, che è di 15.224,286 km, il periodo orbitale del pianeta intorno alla stella TOI-560, che è di 18,8797 giorni, la distanza dalla stella, 17.949.584,48 km (0,12 au), e la temperatura, che è troppo alta per la vita o l'acqua allo stato liquido sulla superficie del pianeta. Abbiamo anche scoperto che la densità del pianeta corrisponde a 3919 kg/m3
Tutto ciò suggerisce due ipotesi sul tipo di pianeta. Secondo la fonte ESA - tipo Mini Nettuno, NASA - Super Terra. Discuteremo in seguito di questi dati discordanti. Per caratterizzare il pianeta, sarà utile scoprire alcune informazioni sulla stella e sull'orbita del pianeta. Abbiamo scoperto che la stella HD73583, su cui orbita, è una stella attiva relativamente giovane (∼500 ~Myr) con un periodo di rotazione di 12,08 giorni. Appartiene al tipo di stella K4V. Il pianeta orbita a una distanza di 0,12 au. Questi dati suggeriscono che il pianeta non si trova nella zona abitabile (Figura 1). I calcoli successivi lo hanno confermato, poiché la temperatura di questo pianeta è di circa 498,15 K. Ciò è dovuto alla vicinanza del pianeta. La rotazione del pianeta non è misurabile da noi, quindi possiamo solo considerare in quale direzione il pianeta sta ruotando rispetto al suo asse. Se il pianeta si è formato a partire dai dischi protoplanetari di una stella, è necessario che ruoti rispetto al suo asse nella stessa direzione in cui orbita intorno alla stella. Ci sono altre ipotesi che permetterebbero una rotazione in senso opposto, ma l'età del pianeta lo rende quasi impossibile. Un altro fatto quasi impossibile è la comparsa di lune. Il pianeta è troppo vicino per avere lune naturali.
Passiamo ora al tipo di pianeta. Innanzitutto, consideriamo TOI-560c come una super-Terra. Le super-Terra sono definite da una massa superiore alla Terra ma inferiore a Nettuno. Il nome super-Terra è piuttosto impreciso e indica solo le dimensioni, poiché il pianeta potrebbe non essere affatto simile alla nostra Terra. Se ipotizziamo che si tratti di un pianeta di tipo super-Terra, ci si chiede di cosa sarebbero composti l'atmosfera, il nucleo circostante e il nucleo del pianeta. I nostri calcoli mostrano che il pianeta ha una densità di 3,88 g/cm3 , il che significa che il pianeta è di natura rocciosa. Se la confrontiamo con la densità della Terra e di Nettuno, siamo a metà strada tra questi pianeti. Da ciò si deduce che il pianeta ha un nucleo solido, probabilmente metallico, e un involucro roccioso, ma si tratta solo di congetture. Il pianeta TOI-560c è come un mini-Nettuno. I pianeti mini-nettuniani sono più piccoli di Nettuno e hanno una composizione simile. In questo caso, l'atmosfera (se c'è) sarebbe molto probabilmente composta da volatili e il nucleo da volatili a bassa densità.
Orbita. La stretta commensurabilità del periodo orbitale di TOI 560 b e c con un rapporto di 1:3 ha implicazioni interessanti anche per la formazione dei pianeti; tali risonanze orbitali sono rare tra i sistemi di esopianeti maturi identificati da Kepler. Molto più comuni tra i sistemi compatti maturi di multiesopianeti sono le risonanze di periodo orbitale con commensurabilità vicina a 2:3 e 1:2. Questo solleva l'intrigante possibilità che i sistemi di esopianeti maturi abbiano un periodo orbitale vicino a 2:3. Ciò solleva l'intrigante possibilità che nel sistema TOI 560 possa esserci un terzo pianeta intermedio non transitante con un periodo orbitale di ~12,6 giorni, che produrrebbe un sistema TOI 560 con una catena di risonanze orbitali 1:2:3 a 12 anni.
Atmosfera, per creare e mantenere un'atmosfera, una magnetosfera richiederebbe un nucleo metallico o idrogeno metallico, ma per creare l'idrogeno metallico è necessaria l'applicazione di una pressione estrema, cosa che non avviene. Tuttavia, non è necessario fare ulteriori ricerche. L'uso di uno spettrografo fornirebbe le informazioni più adatte.
Esiste anche una teoria secondo la quale il pianeta potrebbe essere stato catturato, ma questa teoria è molto improbabile: questo sistema planetario è troppo giovane per essere catturato e ha già avuto un'orbita così "regolare". Questa teoria può essere esclusa.
TOI-560c Conclusioni
In conclusione, sarebbe opportuno osservare ulteriormente questo pianeta e il sistema planetario in cui si trova TOI-560c. È inoltre importante confermare o confutare la teoria di un terzo pianeta in questo sistema planetario. Sono necessarie ulteriori ricerche per sottoporre questo pianeta e altri pianeti in orbita attorno a TOI-560 all'analisi spettrografica. È improbabile che su questo pianeta ci sia vita, ma se c'è un terzo pianeta, c'è la possibilità che si trovi nella zona abitabile.
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