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.
Abyss Watchers
Geriausio projekto prizo laimėtojas
První soukromé jazykové gymnázium Hradec Králové - Královéhradecký kraj Čekija 17 metų 2 /
TOI-560c
TOI-560c projekto aprašymas:
"The Abyss Watchers" projektas suskirstytas į tris pagrindines dalis.
Pirma, įvadas - skyrius, kuriame pristatoma pati komanda ir apibrėžiami terminai, kurie bus vartojami viso projekto metu. Šiame skyriuje taip pat aprašomi kai kurie naujų egzoplanetų atradimo metodai.
Antra, "Mūsų skaičiavimai" - skyrius, kuriame daugiausia dėmesio skiriama keturioms iš penkių per hakatoną paskirtų užduočių, kurios daugiausia apėmė matematinius skaičiavimus. Šiame skyriuje apskaičiuotas TOI 560c spindulys, orbitinis periodas, atstumas iki gimtosios žvaigždės, masė, tūris, tankis ir orbitinis greitis. Nors mūsų metodai buvo teisingi, agentūrų vertės kartais šiek tiek skyrėsi daugiausia dėl to, kad jos turėjo aukščiausios klasės prieigą prie savo pažangių mokslinių tyrimų ir archyvinių duomenų. Nepaisant šių veiksnių, turėjusių įtakos galutiniams rezultatams, neatitikimai tarp mūsų ir agentūrų verčių nebuvo labai dideli, o kai kurie iš jų buvo netgi nežymūs.
Galiausiai "Papildoma informacija" - skyrius, kuriame daugiausia dėmesio skiriama paskutinei užduočiai, t. y. egzoplanetos sudėties nustatymui. Kadangi šiame skyriuje atlikta labai nedaug skaičiavimų, jis tapo diskusija, kurioje pateikta pakankamai argumentų savo teiginiams pagrįsti. Tačiau mes nepasitenkinome vien TOI 560c aprašymu ir norėjome įsigilinti. Taigi įtraukėme ir TOI 560 žvaigždę bei visą jos sistemą, o tai leido padaryti labai įdomias ir vertas dėmesio išvadas.
Pagrindinis mūsų darbo rezultatas - "LaTeX" programa parengtas PDF failas, kuris buvo parengtas kaip mokslinio tyrimo straipsnis, kruopščiai suskirstytas į skirsnius ir poskyrius, tačiau parašytas kuo formaliau. Literatūra ir šaltiniai taip pat buvo pateikti ir cituojami.
TOI-560c rezultatai ir analizė
Planetos spindulys
Turint pirminę informaciją apie TOI 560c ir jo žvaigždę, kurią jau pateikė Cheopso palydovas, nebuvo sunku pradėti savo skaičiavimus. Naudodamiesi TOI 560c tranzitinės šviesos kreive, galėjome apskaičiuoti jos spindulį. Taip yra todėl, kad egzoplanetos tranzito gylis yra lygus planetos disko ploto ir žvaigždės disko ploto santykiui. Išmatavę tranzito gylį ir žinodami žvaigždės spindulį, atsižvelgdami į mažesnę ir didesnę paklaidas, galėjome nustatyti, kad egzoplanetos santykis yra tarp 16594 km ir 16697 km. Nors mūsų skaičiavimai buvo teisingi, programa "Allesfitter" pateikė kitokius rezultatus. Šis neatitikimas galėjo atsirasti dėl to, kad mūsų skaičiavimuose kai kurios reikšmės buvo suapvalintos, arba dėl to, kad programa Allesfitter galėjo naudoti kitokį metodą nei mes.
Orbitos periodas ir atstumas nuo gimtosios žvaigždės
Remiantis Cheopso stebėjimų archyvu, TOI 560c orbitos periodas turėtų būti 18,8797 (dienų vienetais). Naudodamiesi trečiuoju Keplerio dėsniu, galėjome apskaičiuoti atstumą tarp TOI 560c ir jos gimtosios žvaigždės. Gautas rezultatas yra 0,1249 au (astronominiai vienetai), o tai tik 0,0007 au skiriasi nuo Allesfiterio pateiktos lentelės vertės. Tai laikėme didele mūsų sėkme.
Masė, tūris ir tankis
Deja, tranzito metodu planetos masės apskaičiuoti neįmanoma, tačiau kiti metodai, pavyzdžiui, radialinis greitis, leidžia tai padaryti. Paėmę šią reikšmę iš lentelės, gauname 9,7 (Žemės masės vienetais). Norėdami apskaičiuoti egzoplanetos tūrį, darėme prielaidą, kad ji yra tobulai sferinės formos, todėl galime naudoti standartinę sferos tūrio formulę. Gavome 1,47247 * 10^22 m^3. Jei žinome ir planetos masę, ir tūrį, galime lengvai apskaičiuoti tankį. Atsižvelgdami į viršutinę ir apatinę paklaidas, apskaičiuojame, kad planetos tankis yra nuo 3,244 g * cm^-3 iki 4,664 g * cm^-3. Tolimesniems skaičiavimams ir diskusijoms naudojome maždaug 3,9 g * cm^-3 vertę.
Orbitinis greitis
Norint apskaičiuoti TOI 560c greitį, pirmiausia reikėjo apskaičiuoti jo kampinį greitį. Rezultatas buvo toks: TOI 560c kampinis greitis yra 3,8519 * 10^-6 rad * s^-1. Po to šią vertę tiesiog padauginome iš atstumo tarp TOI 560c ir jos žvaigždės ir gavome orbitinį greitį 71,994 km * s^-1.
Planetos sudėtis
Nors neįmanoma būti visiškai tikriems dėl TOI 560c elementinės sudėties, tačiau yra daugybė užuominų, kurios leidžia spėti, kas tai galėtų būti. Pavyzdžiui, planetos spindulio priklausomybė nuo jos masės leidžia manyti, kad planetos sudėtis yra žemesnė nei gryno vandens. Todėl yra dvi labiausiai tikėtinos baigtys. Arba planetą daugiausia sudaro vandens ledas ir silikatai, arba ji turi į Žemę panašų vidų ir lakaus vandenilio apvalkalą, kuriame yra ir helio. Kaip matyti iš insoliacijos grafiko, TOI 560c yra gerokai aukščiau vadinamojo spindulio slėnio. Tai taip pat patvirtina mintį, kad planeta turi lakiojo vandenilio apvalkalą.
TOI-560c Išvados
Apibendrinant galima pasakyti, kad CHEOPS pateikta informacija leido sudaryti TOI-560c tranzitinę šviesos kreivę, nustatyti jo orbitos periodą ir atstumą iki gimtosios žvaigždės, apskaičiuoti jo masę, tūrį, tankį ir orbitinį greitį. Nepaisant to, kad pavyko aprašyti pagrindines TOI-560c charakteristikas, norėjome gilintis ne tik į informaciją konkrečiai apie šią planetą, bet ir į informaciją apie jos gimtąją žvaigždę bei sistemą apskritai. Viskas paaiškinta įkeltame PDF faile. Labai skatintume atlikti tolesnę abiejų TOI-560 sistemos egzoplanetų spektroskopiją, nes po to būtų galima atlikti daugiau tyrimų.
Pagalbiniai failai:
