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.
Abyss Watchers
Labākā projekta balvas ieguvējs
První soukromé jazykové gymnázium Hradec Králové - Královéhradecký kraj Čehija 17 gadi 2 /
TOI-560c
TOI-560c projekta apraksts:
The Abyss Watchers projekts ir sadalīts trīs galvenajās sadaļās.
Pirmkārt, Ievads - sadaļa, kurā iepazīstinām ar pašu komandu un definējam terminus, kas tiks lietoti visa projekta laikā. Šajā sadaļā ir aprakstītas arī dažas jaunu eksoplanētu atklāšanas metodes.
Otrkārt, "Mūsu aprēķini" - sadaļa, kurā galvenā uzmanība pievērsta četriem no pieciem hakatona laikā uzdotajiem uzdevumiem, kas galvenokārt ietvēra matemātiskus aprēķinus. Šajā sadaļā mēs aprēķinām TOI 560c rādiiusu, orbitālo periodu, attālumu no tā mājas zvaigznes, masu, tilpumu, blīvumu un orbitālo ātrumu. Lai gan mūsu metodes bija pareizas, aģentūru vērtības dažkārt nedaudz atšķīrās, galvenokārt tāpēc, ka tām bija pirmšķirīga piekļuve saviem progresīvajiem zinātniskajiem pētījumiem un arhīva datiem. Neraugoties uz šiem faktoriem, kas ietekmēja galīgos rezultātus, atšķirības starp mūsu un aģentūru vērtībām nebija pārāk būtiskas, un dažas no tām bija pat nelielas vai nulles.
Visbeidzot, papildu informācija - sadaļa, kurā galvenā uzmanība pievērsta pēdējam uzdevumam, proti, eksoplanētas sastāva noskaidrošanai. Tā kā šajā sadaļā tika veikti ļoti maz aprēķinu, tā kļuva par diskusiju, kas sniedza pietiekamus argumentus saviem apgalvojumiem. Tomēr mēs neapmierinājāmies tikai ar TOI 560c aprakstīšanu un vēlējāmies iedziļināties dziļāk. Tādējādi mēs iekļāvām arī TOI 560 zvaigzni un visu tās sistēmu, kas noveda pie ļoti interesantiem un ievērības cienīgiem secinājumiem.
Galvenais mūsu darba rezultāts ir LaTeX formātā veidots PDF fails, kas tika veidots kā zinātniski pētniecisks darbs, rūpīgi sadalīts sadaļās un apakšsadaļās, vienlaikus maksimāli formāli noformēts. Ir norādīta un citēta arī literatūra un avoti.
TOI-560c rezultāti un analīze
Planētas rādiuss
Tā kā sākotnējo informāciju par TOI 560c un tās zvaigzni jau bija sniedzis Cheops satelīts, nebija pārāk sarežģīti sākt mūsu pašu aprēķinus. Izmantojot TOI 560c tranzīta gaismas līkni, mēs varējām aprēķināt tās rādiusu. Iemesls tam ir tāds, ka eksoplanētas tranzīta dziļums ir vienāds ar planētas diska laukuma un zvaigznes diska laukuma attiecību. Mērot tranzīta dziļumu un zinot zvaigznes rādiiusu, mēs varējām noteikt eksoplanētas attiecību, ņemot vērā apakšējo un augšējo kļūdu, starp 16594 km un 16697 km. Lai gan mūsu aprēķini bija pareizi, programma Allesfitter sniedza atšķirīgus rezultātus. Šo neatbilstību varētu būt izraisījusi vai nu dažu vērtību noapaļošana mūsu aprēķinos, vai arī tas, ka Allesfitter, iespējams, izmantoja citu metodi nekā mēs.
Orbitālais periods un attālums no mājas zvaigznes
No Cheopsa novērojumu arhīva izriet, ka TOI 560c orbitālajam periodam vajadzētu būt 18,8797 (dienās). Izmantojot Keplera trešo likumu, mēs varējām aprēķināt attālumu starp TOI 560c un tās mājas zvaigzni. Iegūtais rezultāts ir 0,1249 au (astronomiskās vienības), kas ir tikai 0,0007 au atšķirība no Allesfītera sniegtās tabulas vērtības. Tas tika uzskatīts par lielu panākumu no mūsu puses.
Masa, tilpums un blīvums
Diemžēl planētas masu nav iespējams aprēķināt, izmantojot tranzīta metodi, taču citas metodes, piemēram, radiālais ātrums, ļauj to izdarīt. Ņemot šo vērtību no tabulas, iegūstam vērtību 9,7 (Zemes masas vienībās). Lai aprēķinātu eksoplanētas tilpumu, mēs pieņēmām, ka tai ir ideāli sfēriska forma, kas ļauj mums izmantot standarta formulu lodes tilpumam. Iegūtā vērtība bija 1,47247 * 10^22 m^3. Ja ir zināma gan planētas masa, gan tilpums, mēs varam viegli aprēķināt blīvumu. Ņemot vērā augšējo un apakšējo kļūdu, planētas blīvums ir 3,244 g * cm^-3 un 4,664 g * cm^-3 robežās. Turpmākajos aprēķinos un diskusijās mēs izmantojām vērtību aptuveni 3,9 g * cm^-3.
Orbitālais ātrums
Lai aprēķinātu TOI 560c ātrumu, vispirms bija jāaprēķina tā leņķiskais ātrums. Rezultātā tika iegūts, ka TOI 560c leņķiskais ātrums ir 3,8519 * 10^-6 rad * s^-1. Pēc tam mēs vienkārši reizinājām šo vērtību ar attālumu starp TOI 560c un tās zvaigzni un ieguvām orbitālo ātrumu 71,994 km * s^-1.
Planētas sastāvs
Lai gan par TOI 560c elementāro sastāvu nav iespējams būt pilnīgi pārliecinātam, ir daudz pavedienu, kas dod mums mājienu par to, kas tas varētu būt. Piemēram, planētas rādiusa atkarība no tās masas liecina, ka planētas sastāvs ir zemāks par tīra ūdens sastāvu. Tāpēc ir divi visticamākie iznākumi. Vai nu planēta sastāv galvenokārt no ūdens ledus un silikātiem, vai arī tās iekšienē ir Zemei līdzīgs materiāls un gaistošs ūdeņraža apvalks, kurā ir arī hēlijs. Kā rāda insolācijas grafiks, TOI 560c atrodas krietni virs tā sauktās "rādiusa ielejas". Tas arī apstiprina domu, ka planētai ir gaistoša apvalka apvalks.
TOI-560c Secinājumi
Nobeigumā var secināt, ka CHEOPS sniegtā informācija ļāva izveidot TOI-560c tranzīta gaismas līkni, noteikt tās orbitālo periodu un attālumu no mājas zvaigznes, aprēķināt tās masu, tilpumu, blīvumu un orbitālo ātrumu. Neskatoties uz to, ka TOI-560c pamatīpašības ir veiksmīgi aprakstītas, mēs vēlējāmies iedziļināties ne tikai informācijā par šo planētu, bet arī par tās mājas zvaigzni un sistēmu kopumā. Viss ir izskaidrots augšupielādētajā PDF failā. Mēs ļoti mudinātu veikt abu TOI-560 sistēmas eksoplanētu turpmāku spektroskopiju, jo pēc tam varētu veikt plašākus pētījumus.
Papildu faili:
