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.
Abyss Watchers
Vincitore del premio per il miglior progetto
Palestra di ginnastica per anziani Hradec Králové - královéhradecký kraj Repubblica Ceca 17 anni 2 /
TOI-560c
Descrizione del progetto TOI-560c:
Il progetto degli Osservatori dell'Abisso è suddiviso in tre sezioni principali.
In primo luogo, l'Introduzione: una sezione in cui viene presentato il team stesso e in cui vengono definiti i termini che verranno utilizzati nel corso dell'intero progetto. In questa sezione vengono anche descritti alcuni metodi per scoprire nuovi esopianeti.
In secondo luogo, I nostri calcoli: una sezione incentrata su quattro dei cinque compiti assegnati durante l'hackathon, che comprendevano principalmente calcoli matematici. In questa sezione, abbiamo calcolato il raggio, il periodo orbitale, la distanza dalla stella natale, la massa, il volume, la densità e la velocità orbitale di TOI 560c. Nonostante i nostri metodi corretti, i valori delle agenzie erano talvolta un po' diversi, soprattutto perché avevano un accesso di prim'ordine alle loro ricerche scientifiche avanzate e ai dati di archivio. Nonostante questi fattori abbiano influenzato i risultati finali, le discrepanze tra i nostri valori e quelli delle agenzie non erano troppo significative e alcune erano addirittura minime.
Infine, Informazioni aggiuntive - una sezione che si è concentrata principalmente sull'ultimo compito, ossia capire la composizione dell'esopianeta. Poiché in questa sezione sono stati eseguiti pochi calcoli, si è trattato di una discussione che ha fornito argomentazioni sufficienti per le sue affermazioni. Tuttavia, non ci siamo accontentati di descrivere solo TOI 560c e abbiamo voluto approfondire la questione. Abbiamo quindi incluso anche la stella TOI 560 e il suo intero sistema, che ha portato a conclusioni molto interessanti e degne di nota.
Il risultato principale del nostro lavoro è un file PDF realizzato in LaTeX che è stato redatto come un documento di ricerca scientifica, accuratamente suddiviso in sezioni e sottosezioni e scritto nel modo più formale possibile. La letteratura e le fonti sono state fornite e citate.
Risultati e analisi di TOI-560c
Raggio del pianeta
Con le informazioni iniziali su TOI 560c e sulla sua stella già fornite dal satellite Cheope, non è stato troppo difficile iniziare i nostri calcoli. Utilizzando la curva di luce del transito di TOI 560c, siamo stati in grado di calcolarne il raggio. Il motivo è che la profondità del transito di un esopianeta è equivalente al rapporto tra l'area del disco del pianeta e l'area del disco della stella. Misurando la profondità del transito e conoscendo il raggio stellare, potremmo determinare che il rapporto dell'esopianeta, considerando gli errori inferiori e superiori, è compreso tra 16594 km e 16697 km. Nonostante i nostri calcoli siano corretti, il programma Allesfitter ha fornito risultati diversi. Questa discrepanza potrebbe essere causata dall'arrotondamento di alcuni valori nei nostri calcoli o dal fatto che Allesfitter potrebbe aver utilizzato un metodo diverso dal nostro.
Periodo orbitale e distanza dalla stella natale
Dall'archivio delle osservazioni di Cheope, il periodo orbitale di TOI 560c dovrebbe essere di 18,8797 (in unità di giorni). Utilizzando la terza legge di Keplero, siamo riusciti a calcolare la distanza tra TOI 560c e la sua stella natale. Il risultato ottenuto è di 0,1249 au (unità astronomiche), con una discrepanza di soli 0,0007 au rispetto al valore della tabella fornita da Allesfitter. Questo è stato considerato un grande successo da parte nostra.
Massa, volume e densità
Purtroppo è impossibile calcolare la massa del pianeta con il metodo del transito, ma altri metodi come la velocità radiale ci permettono di farlo. Prendendo questo valore dalla tabella, otteniamo il valore di 9,7 (in unità di massa terrestre). Per calcolare il volume dell'esopianeta, abbiamo ipotizzato che abbia una forma perfettamente sferica, il che ci permette di utilizzare la formula standard per il volume di una sfera. Il valore ottenuto è 1,47247 * 10^22 m^3. Se sono noti sia la massa che il volume del pianeta, possiamo calcolare facilmente la densità. Considerando gli errori superiori e inferiori, stimiamo che la densità del pianeta sia compresa tra 3,244 g * cm^-3 e 4,664 g * cm^-3. Per ulteriori calcoli e discussioni, abbiamo utilizzato il valore di circa 3,9 g * cm^-3.
Velocità orbitale
Per calcolare la velocità di TOI 560c, è necessario calcolare la sua velocità angolare. Il risultato è stato che la velocità angolare di TOI 560c è di 3,8519 * 10^-6 rad * s^-1. Successivamente, abbiamo semplicemente moltiplicato questo valore per la distanza tra TOI 560c e la sua stella e abbiamo ottenuto la velocità orbitale di 71,994 km * s^-1.
Composizione planetaria
Sebbene sia impossibile essere del tutto certi della composizione elementare di TOI 560c, ci sono molti indizi che ci danno un suggerimento su cosa potrebbe essere. Ad esempio, la dipendenza del raggio del pianeta dalla sua massa suggerisce che il pianeta ha una composizione inferiore a quella dell'acqua pura. I risultati più probabili sono quindi due. O il pianeta è composto prevalentemente da ghiaccio d'acqua e silicati, oppure ha un interno simile alla Terra e un involucro di idrogeno volatile con la presenza di elio. Come mostra il grafico dell'insolazione, TOI 560c si trova molto al di sopra della cosiddetta "valle del raggio". Anche questo avvalora l'idea che il pianeta possieda un involucro volatile.
TOI-560c Conclusioni
In conclusione, le informazioni fornite da CHEOPS ci hanno permesso di creare la curva di luce del transito di TOI-560c, di dedurre il suo periodo orbitale e la sua distanza dalla stella natale, di calcolarne la massa, il volume, la densità e la velocità orbitale. Nonostante il successo nella descrizione delle caratteristiche di base di TOI-560c, abbiamo voluto approfondire non solo le informazioni su questo pianeta in particolare, ma anche quelle sulla sua stella natale e sul sistema in generale. Tutto è spiegato nel file PDF caricato. Incoraggiamo caldamente la conduzione di ulteriori spettroscopie su entrambi gli esopianeti del sistema TOI-560, perché in seguito potrebbero essere condotte ulteriori ricerche.
File di supporto:
