2023 m. projekto galerija
Europos vidurinių mokyklų moksleiviai tapo EKA egzoplanetų detektyvais ir, naudodamiesi Cheopso palydovo duomenimis, atskleidė dviejų egzoplanetų paslaptis: KELT-3b ir TOI-560c.
Susipažinkite su toliau pateiktais projektais.
Ústav Českolipská
Geriausio projekto prizo laimėtojas
Českolipska gimnazija 373 Praha - Čekija 18 metų 3 / 1
TOI-560c
TOI-560c projekto aprašymas:
Mūsų projekte daugiausia dėmesio skirta kuo daugiau sužinoti apie egzoplanetą, palyginti ją su mūsų planetomis ir kitomis žinomomis egzoplanetomis bei padaryti ją kuo prieinamesnę visuomenei.
Naudojome duomenis iš šviesos tranzito kreivės ir informaciją, kurią mums pateikė organizatoriai (planetos ir Saulės masė). Naudodami žinomas formules nustatėme visas planetos orbitines charakteristikas ir prognozavome jos išorines savybes, pavyzdžiui, galimybę turėti mėnulį ir pan.
Mūsų pagrindinis rezultatas - plakatas (įtrauktas į failus) ir į wiki panaši svetainė (nuoroda čia ir mūsų projektų svetainės skiltyje), kurie yra lengvai suprantami plačiajai visuomenei.
TOI-560c rezultatai ir analizė
Apskaičiuotas Rp: 2,50492577 Re
Tūris = 40,9 Ve (4,46e13 kub. m)
Masė = 9,70 +-1,8 Me
Tankis = 3,9 g/cm3
Orbitos periodas = 18,87 dienos
Vidutinis atstumas nuo saulės: 0,12 AU
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Orbitinis greitis = 248 064 km/val.
Tranzito trukmė = 3,7 val.
Kelias prieš saulę = 339 564 km
Smūgio parametras nuo Žemės = 0,21 -> 88147 km
tiršta vandenilio ir helio atmosfera, tikriausiai su giliais ledo, uolienų ar skystų vandenynų sluoksniais, sudarytais iš vandens, amoniako, abiejų šių medžiagų mišinio arba sunkesnių lakiųjų medžiagų.
Panašios planetos informacija: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Spinduliuotė ties TOI-560 c planetos riba : 16837,85 W/m2
Klasifikuojant egzoplanetas dažnai remiamasi bendromis charakteristikomis, pavyzdžiui, jų dydžiu, mase ir atmosferos sudėtimi. Tradiciškai laikoma, kad mini Neptūnai yra didesni už Žemę, bet mažesni už Neptūną, jiems paprastai būdingas storas dujinis apvalkalas, supantis uolinį arba ledinį branduolį. Kita vertus, superžemėmis vadinamos planetos, kurių masė ir dydis viršija mūsų planetos masę ir dydį, tačiau nesiekia dujinių milžinių ribos.
Kadangi TOI-560c yra labai toli, turime mažai informacijos apie tai, kaip jis iš tikrųjų atrodo, iš ko jis sudarytas, koks jo sluoksnių slėgis ir temperatūra, kokia jo spalva. Dalį šios informacijos galima numanyti remiantis numanomu jos panašumu į geriau ištirtas planetas, šiuo atveju Neptūną. Jei darytume prielaidą, kad TOI-560 yra mini Neptūno tipo planeta, galėtume teigti, kad ją sudaro 4 sluoksniai: branduolys - iš metalų, uolienų ir ledo; mantija - iš skysto ir sušaldyto vandens, amoniako ir metano; atmosfera - iš vandenilio, helio ir metano dujų ; viršutinė atmosfera (taip pat egzosfera) - kurioje yra lengvųjų dujų ir debesų viršūnių.
Tačiau jei TOI-560c yra uolinis, kaip teigia NASA, jo cheminė sudėtis tikriausiai yra sudėtingesnė ir jis turi tik ploną dujinio apvalkalo sluoksnį. Tokiu atveju labiau tikėtina pusiau skysta sunkiųjų metalų šerdis, skystas apvalkalas ir kietas sluoksnis paviršiuje.
Mūsų skaičiavimais, TOI-560c greičiausiai yra uolinė planeta su nedideliu geležies branduoliu ir dideliu pusiau skystu metaliniu sluoksniu, sudarytu iš silicio ir nikelio. Po to virš paviršiaus plonos atmosferos yra storas ledo sluoksnis. + pridėti skaičiavimai ir kažkoks aprašas
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"Mini Neptūnas" (kartais vadinamas dujine nykštuke arba pereinamąja planeta) - tai planeta, mažesnė už Neptūną, bet panaši į Neptūną, nes turi storą vandenilio ir helio atmosferą, tikriausiai su giliais ledo, uolienų ar skystų vandenynų sluoksniais (iš vandens, amoniako, abiejų šių medžiagų mišinio ar sunkesnių lakiųjų medžiagų). Dujinė nykštukė - tai dujinė planeta su uoliniu branduoliu, sukaupusi storą vandenilio, helio ir kitų lakiųjų medžiagų apvalkalą, todėl jos bendras spindulys yra nuo 1,7 iki 3,9 Žemės spindulio (1,7-3,9 Žemės spindulio). Šis terminas vartojamas trijų pakopų, metališkumu pagrįstoje trumpo periodo egzoplanetų klasifikavimo sistemoje, kuriai taip pat priskiriamos uolinės, į žemę panašios planetos, turinčios mažiau nei 1,7 REŽemės, ir planetos, didesnės nei 3,9 REŽemės, t. y. ledo milžinės ir dujinės milžinės." (Citata,...)
Superžemė - tai egzoplaneta, kurios masė didesnė už Žemės masę, bet gerokai mažesnė už Saulės sistemos ledo milžinų Urano ir Neptūno masę, kuri yra atitinkamai 14,5 ir 17 kartų didesnė už Žemės masę. Terminas "superžemė" reiškia tik planetos masę, todėl nieko nereiškia apie paviršiaus sąlygas ar tinkamumą gyventi.
K tipo žvaigždės - tai oranžinės spalvos žvaigždės, kurios yra šiek tiek vėsesnės už Saulę. Jos sudaro apie 12% pagrindinės sekos žvaigždžių Saulės kaimynystėje. Taip pat yra milžiniškų K tipo žvaigždžių, kurios svyruoja nuo hiperžvaigždžių, tokių kaip RW Cephei, iki milžinių ir superžvaigždžių, tokių kaip Arktūras, o oranžinės nykštukės, tokios kaip Alfa Kentauro B, yra pagrindinės sekos žvaigždės. Jų vandenilio linijos yra labai silpnos, jei apskritai yra, ir daugiausia neutralių metalų (Mn I, Fe I, Si I). Vėlyvojoje K stadijoje atsiranda titano oksido molekulinės juostos. Taigi, pagal pagrindines teorijas (pagrįstas mažesniu kenksmingu radioaktyvumu ir žvaigždžių ilgaamžiškumu), tokios žvaigždės turi optimalias galimybes išsivystyti stipriai išsivysčiusiai gyvybei aplink jas skriejančiose planetose (jei tokia gyvybė yra tiesiogiai analogiška Žemės gyvybei) dėl plačios gyvenamosios zonos, tačiau daug mažesnio kenksmingo spinduliavimo periodo, palyginti su žvaigždėmis, turinčiomis plačiausias tokias zonas.
TOI-560b
Planeta su pateiktais duomenimis buvo atrasta 2021 m. Pranešama, kad jos masė yra 0,0321 karto didesnė už Saulės masę su -0,0098 +0,0107 Saulės masių neapibrėžtimi. Nepateikta masė, padauginta iš polinkio sinuso (laipsniais). Planetos pusiaujo ašis yra 0,0604 ± 0,0026 au. Planetos orbitinis periodas aplink motininę žvaigždę yra 6,398042±6,5e-06 dienos. Planetos orbitos ekscentricitetas yra 0,105 su neapibrėžtimi -0,068 +0,084. Pericentro argumentas (ω) yra 262,0 laipsnių su neapibrėžtimi -62,0 +256,0 laipsnių.
Planetos spindulys yra 0,2489 karto didesnis už Jupiterio spindulį, o jo paklaida yra ± 0,009 Jupiterio spindulio. Planetos orbitos polinkis yra 88,37 ± 0,18 laipsnio.
Apskaičiuota planetos temperatūra yra 721,0 K su ± 21,0 K paklaida."
Planetos aptikimo būdas - pirminis tranzitas, t. y. planeta praeina priešais savo motininę žvaigždę ir laikinai sumažina ryškumą. Planetos masė buvo nustatyta radialinio greičio metodu, kuriuo stebimas žvaigždės judėjimas dėl planetos gravitacinio poveikio. Planetos spindulys taip pat buvo nustatytas taikant pirminio tranzito metodą.
Kiti pavadinimai: GJ 313 b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b
Tipas: Į Neptūną panašus
Masė 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Masė*sin(i) -
Pusiau pagrindinė ašis 0,0604 (± 0,0026)
Orbitos periodas 6,398042 (± 6,5e-06) diena
Ekscentricitetas 0,105 ( -0,068 +0,084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) laipsnių
Spindulys 0,2489 (± 0,009) RJ
Polinkis 88,37 (± 0,18) laipsnių
Atnaujinti 2022-07-29
Aptikimo metodas Pirminis tranzitas
Masės aptikimo metodas Radialinis greitis
Spindulys Aptikimo metodas Pirminis tranzitas
Pirminis tranzitas 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Antrinis tranzitas 2458520.15 (± 0.85) JD
Poveikio parametras b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Laikas Vr=0
Greitis Pusiaukelė K 4,39 ( -1,3 +1,4 ) m/s
Apskaičiuota temperatūra 721,0 (± 21,0) K
Karštoji Neptūno dykuma
Karštoji Neptūno dykuma - tai regionas, kuriame į Neptūną panašios Neptūno dydžio planetos negali egzistuoti ilgą laiką, nes dėl jų dydžio ir temperatūros - artumo žvaigždei - lengvieji elementai iš jų atmosferos išgaruoja, tai perauga į paprastą atmosferos praradimą ir lieka tik uolinis branduolys. Taip atsitinka planetoms, kurių spindulys yra maždaug 3-10 Žemės spindulių, o atstumas iki žvaigždžių trumpesnis nei maždaug 9 mln. mylių. Pakankamai aukštą temperatūrą šiam reiškiniui sukelia intensyvi žvaigždės spinduliuotė dėl to, kad planeta yra arti žvaigždės. Spinduliuotės intensyvumui taip pat turi įtakos žvaigždės amžius ir jos spektro tipas. Panašus reiškinys, tik daug mažesnio masto, vyksta ir už karštosios Neptūno dykumos, kur kuo toliau planeta yra nuo žvaigždės, tuo mažiau atmosfera savaime išgaruoja. Taigi gali būti, kad abi TOI-560 sistemos planetos (patvirtinta tik TOI-560b) pamažu praranda atmosferą. Tikriausiai niekada nepasieks tokio lygio, kad visiškai prarastų atmosferą.
vienas šilčiausių žinomų Neptūnų (GJ 436b) praranda savo atmosferą. Nesitikima, kad ši planeta išgaruotų, tačiau karštesniems Neptūnams gali pasisekti ne taip gerai. Intensyvi žvaigždės spinduliuotė gali įkaitinti atmosferą iki tokio lygio, kad ji gali išsiveržti iš planetos gravitacinės traukos lyg nepririštas karšto oro balionas. Ištekėjusios dujos aplink planetą suformuoja milžinišką debesį, kuris išsisklaido į kosmosą.
Tai gali būti planetos, vadinamos GJ 3470b, "labai šilto Neptūno", kuris praranda atmosferą 100 kartų greičiau nei GJ 436b, atvejis. Abi planetos nuo savo žvaigždžių nutolusios apie 3,7 mln. mylių (5,5 mln. km). Tai yra dešimtadalis atstumo, skiriančio vidinę mūsų Saulės sistemos planetą Merkurijų nuo Saulės. Viena iš priežasčių, kodėl GJ 3470b gali garuoti greičiau nei GJ 436b, yra ta, kad ji nėra tokia tanki, todėl mažiau gravitacinių jėgų išlaiko įkaitusią atmosferą.
Abi planetos skrieja aplink raudonąsias nykštukes, tačiau GJ 3470b skrieja aplink daug jaunesnę žvaigždę, kuriai tik 2 mlrd. metų, palyginti su GJ 3470b 4-8 mlrd. metų senumo žvaigžde. Jaunesnė žvaigždė yra energingesnė, todėl ji planetą bombarduoja didesniu spinduliavimu nei GJ 436b.
Dviejų garuojančių, šiltų Neptūnų atradimas sustiprina mintį, kad karštesnės šių paprastai tolimų pasaulių versijos gali būti pereinamosios klasės planetos. Gali būti, kad galutinis karštųjų ir labai šiltų Neptūnų likimas - susitraukti iki mini Neptūnų - planetų su sunkiomis, vandenilinėmis atmosferomis, kurios yra didesnės už Žemę, bet mažesnės už Neptūną. Arba jos gali dar labiau sumažėti ir tapti superžemėmis - masyvesnėmis, uolėtomis Žemės versijomis.
Neptūno dykuma arba sub-Jovėjaus dykuma plačiąja prasme apibrėžiama kaip regionas, esantis netoli žvaigždės (periodas 0,1 MJ), kuriame aptinkamos egzoplanetos[1].Šią zoną stipriai švitina žvaigždė, todėl planetos negali išlaikyti dujinės atmosferos: Jos išgaruoja, palikdamos tik uolinį branduolį
Ištyrėme galimybę, kad planeta negali būti mini Neptūnas, nes joje galėtų būti vandenilio ir helio atmosfera.
Tačiau vandenilio ir helio molekulių vidutinis šaknies greitis planetos atmosferos pakraštyje yra gerokai mažesnis už pabėgimo greitį. Aš taip pat nagrinėjau galimybę, kad atmosferą gali nupūsti Saulės vėjai. Išnagrinėjęs TOI 560 b, kurią dėl jos tankio laikiau mini Neptūnu. Tokios planetos turi labai silpnas magnetosferas, o tai reiškia, kad atmosfera galėjo būti nupūsta ir šioje planetoje.
Per kon
Straipsniai:
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
Temperatūros ir slėgio poslinkis skirtinguose aukščiuose. Vidutinė temperatūra debesų viršūnėse yra minus 346 laipsniai pagal Farenheitą (minus 210 laipsnių pagal Celsijų).
Kaip ir kitos dujinės milžinės, ši milžiniška planeta neturi kieto paviršiaus. Vietoj to dujos driekiasi žemyn iki vandens ir amoniako vandenyno, sudarančio planetos mantiją. Mokslininkai Neptūno "paviršių" apibrėžė kaip sritį, kurioje slėgis paviršiuje atitinka slėgį Žemėje jūros lygyje. Temperatūra šiame "paviršiuje" yra maždaug minus 346 F (minus 201 C).
Vidutinė planetos temperatūra yra minus 353 F (minus 214 C).
TOI-560c Išvados
Padarėme išvadą, kad TOI-560 iš tiesų yra labai įdomi egzoplaneta, nes ji gali būti ir dujinė milžinė, ir kietoji planeta. Tačiau mes manome, kad tai yra maža dujinė milžinė, klasifikuojama kaip mažasis Neptūnas, panašus į savo seserį planetą. Dauguma jos savybių tikriausiai yra labai panašios į mūsų planetos Neptūno savybes, išskyrus tankį, kuris TOI560 yra didesnis. Tai leidžia manyti, kad Saulės vėjai yra stiprūs, o apsauginės magnetosferos nėra arba ji labai silpna.
Šiai planetai neabejotinai reikėtų daugiau tyrimų. Naudingiausi duomenys būtų Saulės ir planetų spektroskopija, kurią galėtume panaudoti nustatydami planetų elemetinę sudėtį ir spalvą.
Pagalbiniai failai:
