Projekts Galerija 2023
Vidusskolēni no visas Eiropas kopā ar EKA kļuva par eksoplanētu detektīviem un, izmantojot Cheopsa satelīta datus, atklāja divu eksoplanētu noslēpumus: KELT-3b un TOI-560c.
Iepazīstieties ar turpmāk minētajiem projektiem.
JOVAAS
Labākā projekta balvas ieguvējs
Sabadeles Astronomijas biedrība Sabadella - Katalonija Spānija 18 gadi, 17 gadi, 16 gadi 4 / 1
TOI-560c
TOI-560c projekta apraksts:
Kā daļu no hakatona "Hack an Exoplanet" mēs esam analizējuši ESA sniegtos datus, lai izpētītu eksoplanētu TOI-560c. Analizējot CHEOPS teleskopa sniegtās tranzīta gaismas līknes, mēs noskaidrojām, ka TOI-560c rādiuss ir 2,66 reizes lielāks par Zemes rādiusu un masa ir 9,70 Zemes masas. Tas atklāj, ka šī eksoplanēta ir superzemes tipa planēta. Turklāt, izmantojot automātisko tranzīta gaismas līknes pielāgojumu, ko atviegloja Allesfitter programmatūra, mēs ieguvām orbitālo periodu 18,88 dienas. Pēc tam mēs izmantojām Keplera trešo likumu, lai aprēķinātu attālumu starp TOI-560c un tās uzņēmējzvaigzni. Mūsu rezultāti rāda, ka attālums ir 0,125 AU, kas norāda, ka, ņemot vērā tās karsto temperatūru (aptuveni 225ºC), iespēja atrast šķidru ūdeni uz tās virsmas ir ļoti maza. Visbeidzot, mēs aprēķinājām planētas blīvumu, izmantojot blīvuma formulu. Tas ļāva mums aprēķināt, ka TOI-560c blīvums ir aptuveni 3,89 g/cm^3. Šis blīvuma noteikums liecina, ka planēta ir nedaudz vieglāka par Marsu, bet blīvāka par mūsu Saules sistēmā esošajiem gāzes milžiem. Ņemot vērā iegūtās TOI-560c blīvuma vērtības, mēs pieļaujam, ka tā sastāv no akmeņainiem materiāliem, piemēram, dzelzs vai oglekļa.
TOI-560c rezultāti un analīze
Izmantojot visus sniegtos datus, mūsu komanda veiksmīgi atrisināja Toi-560c noslēpumu. Vispirms mēs ar Allesfitter programmu pielāgojām sniegto tranzīta gaismas līkni, lai iegūtu informāciju par zvaigzni un planētu. Pēc datu iegūšanas no Allesfitter mēs sākām rezultātu analīzi.
Izmērs
Vispirms mēs aprēķinājām planētas rādiusu, izmantojot nākamo formulu:
Tranzīta dziļums (%) = (π R_planēta^2) / (π R_zvaigzne^2) * 100
Tranzīta dziļumu mēs atradām Allesfitter sniegtajā grafikā. Mēs izvēlējāmies 0,14% kā tranzīta dziļuma vērtību.
1. attēls TOI-560c tranzīta gaismas līknes tabula
Planētas rādiuss tika noteikts šādi:
R_TOI-560c = √ (tranzīta dziļums (%) * R_star^2 / 100) = √ (0,14 * (0,65 * R_sun)^2 / 100)= √ (0,14 * (4,53792 x 10^8 m)^2 / 100)
Pēc aizstāšanas mēs ieguvām šādus rezultātus:
R_TOI-560c = √ (0,14 * (4,53792 x 10^8 m)^2 / 100) = 1,697934189... x 10^7 m ≈ 2,66 R_zemes
Pamatojoties uz šiem rezultātiem, mēs secinājām, ka TOI-560c ir super-Zeme, jo tās rādiuss ir vairāk vai mazāk divas reizes lielāks par Zemes rādiusu.
Orbitālais periods un attālums
Orbītas perioda vērtību varam atrast Allesfitter sniegtajā tabulā, un mums ir jāpārvērš dienas sekundēs.
2. attēls Tabula ar informāciju, ko sniedz montāža programmā Allesfitter.
T = 18,8797 dienas = 1,6312 x 10^6 s
Šajā formulā mums ir jāizmanto zvaigznes masa, un arī tai jābūt kilogramos. Zvaigznes masu mēs varam atrast lietas failā.
3. attēls Informācija par zvaigzni, kas atrodama lietas materiālos
M = 0,73 * M_sun = 1,4515 x 10^30 kg
Nākamais solis bija aprēķināt attālumu līdz zvaigznei. Lai atrisinātu šo uzdevumu, mēs izmantojām Keplera 3. likumu:
T^2 = (4π^2 / GM) * d^3
Pēc tam no formulas izdalījām attālumu:
d^3 = T^2 * (GM / 4π^2)
Kad mēs mainījām šīs vienības, mēs aizvietojām vērtības un ieguvām nākamo rezultātu:
d = [ (1,6312 x 10^6 K)^2 * (6,6743 x 10^(-11) m^3 / (kg s^2) * 1,4515 x 10^30 kg / 4π^2 ]^(1/3) = 1,8690 x 10^10 m ≈ 0,125 AU
Pamatojoties uz šo informāciju, mēs secinājām, ka šī planēta ir potenciāli neapdzīvojama, jo atrodas nelielā attālumā no savas zvaigznes. Šāds attālums ir saistīts ar ļoti karstu temperatūru un ļoti mazu iespēju atrast šķidru ūdeni.
Temperatūra un apdzīvotība
Kā redzams šajā diagrammā, TOI-560c temperatūra pārsniedz 200ºC. Lietā ir rakstīts, ka temperatūra ir vairāk vai mazāk 225ºC.
4. attēls Diagramma ar dažādu planētu temperatūrām un attālumiem no to zvaigznēm, kas atrastas 4. soļa video.
Šādu temperatūru var izraisīt tās tuvums zvaigznei, jo tā atrodas tikai 0,125 AU attālumā, kā mēs aprēķinājām iepriekš. Tāpēc mēs uzskatām šo planētu par neapdzīvojamu, jo tās ārkārtējais karstums ļoti apgrūtina šķidra ūdens pastāvēšanu, un šādā attālumā mēs nevarētu pretoties karstumam un starojumam, ko izstaro zvaigzne.
Blīvums un sastāvs
Pēdējais, kas mums bija jāpārbauda, bija zvaigznes blīvums un sastāvs.
Pirmkārt, mums bija blīvuma formula:
ρ = MV
Pēc tam aizvietojam masu ar planētas masu un tilpumu ar planētas tilpumu.
ρ_planēta = M_planēta / (4πR_planēta^3 / 3) = 9,70*M_zeme / (4π (1,697934189 x 10^7 m) / 3) = 3,89281 x 10^3 kg / m^3
ρ_TOI-560c = 3,89281 g / cm^3
Mēs redzam, ka TOI-560c blīvums ir nedaudz mazāks nekā Marsa blīvums, kas šoreiz ir 3,93 g/cm3.
Kā teikts lietas materiālos, mēs domājam, ka TOI-560c ir minineptūns vai superZeme, bet mēs nevaram apstiprināt tās sastāvu. Lai gan, ja aplūkojam šāda tipa planētu sastāvu, varam sagaidīt, ka TOI-560c ir klinšaina planēta, ko galvenokārt veido silīcijs un skābeklis. Šiem elementiem var pievienoties arī citi, tostarp alumīnijs, dzelzs, magnijs vai kalcijs.
TOI-560c Secinājumi
Noslēgumā varam apgalvot, ka TOI-560c nav apdzīvojama tās karstās temperatūras dēļ, ko, iespējams, izraisa nelielais attālums līdz zvaigznei. Tās orbitālais periods ir daudz ātrāks nekā Merkurijam, un tās blīvums ir nedaudz mazāks nekā Marsa. Tās rādiuss ir gandrīz divarpus reizes lielāks par Zemes rādiusu, bet masa ir gandrīz puse Neptūna masas. Mēs nevaram precīzi zināt tās sastāvu, šķiet, ka tā ir minineptūna lieluma planēta, taču secinām, ka pamatā to veido ieži, jo iežu blīvums parasti ir 2,5 ∼ 3 g / cm^3, tāpēc pieņemam, ka tā sastāv no iežiem un neliela metāliska kodola, līdz varētu iegūt datus par sastāvu.
Papildu faili:
