Projectgalerij 2023
Middelbare scholieren uit heel Europa werden samen met ESA exoplaneetdetectives en gebruikten gegevens van de Cheops-satelliet om de mysteries van twee exoplanetdoelen bloot te leggen: KELT-3b en TOI-560c.
Bekijk de projecten hieronder.
Jalapenos papricky
Prijswinnaar Beste Project
Gymnázium Brno, Slovanské náměstí, příspěvková organizace Brno - Brno Tsjechië 16 jaar, 15 jaar 4 / 1
TOI-560c
TOI-560c projectbeschrijving:
Voor ons project hebben we besloten ons te richten op het verzamelen van zoveel mogelijk informatie over zowel TOI-560c als zijn gastheerster TOI-560. Naast het berekenen van voorgestelde en aanvullende factoren, hebben we ook een theorie opgesteld over de samenstelling van TOI-560c en hebben we geanalyseerd hoe zijn temperatuur nuttig zou kunnen zijn voor mensen.
TOI-560c Resultaten en analyse
TOI-560c overzicht
In dit project bespreken we het gedrag van exoplaneet TOI-560c. We proberen zijn bewegingspatronen te analyseren, gegevens te verzamelen over zijn ster TOI-560 en te bespreken hoe verschillende factoren helpen om typen exoplaneten te classificeren. Meer informatie en berekeningen zijn te vinden op onze website.
Wat is een exoplaneet
Een exoplaneet is een planeet die buiten ons zonnestelsel rond een ster draait. Het hemellichaam TOI-560c is een exoplaneet.
Tot nu toe zijn er meer dan 5.000 exoplaneten waargenomen en geclassificeerd, met nog duizenden onbevestigde exoplaneten. Er zijn talloze methoden om naar exoplaneten te zoeken, zoals transitfotometrie en de radiale-velociteitsmethode.
Grootte van een exoplaneet
We hebben kunnen vaststellen dat de exoplaneet TOI-560c een straal heeft die ruwweg 2,384 keer zo groot is als die van de aarde. Het wordt beschouwd als een exoplaneet van het type "mini-Neptunus".
Met behulp van de gegevens van CHEOPS hebben we de transitdiepte geschat op 0,12% en aan de hand daarvan de straal van de planeet bepaald.
Ons resultaat was een straal van 2,252 REARTH, wat slechts 0,132 REARTH afwijkt van de waarnemingen van CHEOPS.
Omlooptijd
Net als andere hemellichamen met een vaste baan hebben exoplaneten ook een vaste omlooptijd, gedefinieerd als de tijd waarin een exoplaneet één baan om zijn gastheerster maakt. De omlooptijd van TOI-560c is 18,88 dagen.
Orbitale afstand
De baanafstand geeft aan hoe ver de exoplaneet van zijn ster is verwijderd. TOI-560c heeft een baanafstand van 18,73 * 106 km2.
Op basis van een aangepaste versie van de derde wet van Kepler hebben we de afstand tussen TOI-560c en zijn gastheerster bepaald: 1,873×107 km2
Temperatuur
Temperatuur is een van de belangrijkste factoren die de bewoonbaarheid van een exoplaneet beïnvloeden. Om bewoonbaar te zijn, moet een exoplaneet zich in een "bewoonbare zone" bevinden. In deze zone bevindt zich water in vloeibare toestand. Door zijn hoge temperatuur van ongeveer 225 graden Celsius ligt TOI-560c buiten de bewoonbare zone.
Dichtheid
De dichtheid van TOI-560c zou erop kunnen wijzen dat het een dunne atmosfeer heeft die bestaat uit lichtere gassen, zoals waterstof of helium, die een relatief kleine rotsachtige kern bedekken.
We hebben de dichtheid van TOI-560c berekend: 3,9469 g/cm3
Stralingsflux nabij TOI-560c
Volgens onze berekeningen draait TOI-560c dicht om zijn ster TOI-560. Hoewel TOI-560 een oranje dwerg is die kleiner en koeler is dan de zon, zorgt de nabijheid van TOI-560c voor een sterke stralingsflux op het oppervlak van TOI-560c. In feite zou deze stralingsstroom 10 keer sterker zijn dan op aarde. Als we in theorie een ruimtesonde of een ander ruimtevaartuig zouden sturen, kunnen we vertrouwen op een gemakkelijk toegankelijke energiebron die zonne-energie gebruikt.
Om het gedrag van TOI-560c beter te begrijpen, hebben we besloten om het vermogen dat door zijn gastheerster wordt uitgestraald te berekenen met behulp van de wet van Stefan-Boltzmann: 6,074×1025 W, wat ongeveer 5 keer kleiner is dan dat van de zon.
Met die informatie hebben we het vermogen berekend dat de baan van TOI-560c bereikt: 13.779 W/m2, wat ongeveer 10 keer zo groot is als de stralingsstroom die de aarde bereikt.
Baan snelheid en ontsnappingssnelheid
Zowel de baansnelheid als de ontsnappingssnelheid van TOI-560c zijn ongeveer 4 keer zo groot als die van de aarde.
De ruwe baansnelheid van TOI-560c is 15.949,92 m/s en de ontsnappingssnelheid is 22.556 m/s.
Samenstelling
Op basis van ons onderzoek weten we niet zeker of TOI-560c in de toekomst zal worden geclassificeerd als "Mini-Neptunus" of "Super-Aarde". Het zou mogelijk vergelijkbaar kunnen zijn met zijn naburige exoplaneet TOI-560b, een Mini-Neptunus die langzaam zijn atmosfeer verliest door zonnewinden en een Super-Aarde exoplaneet wordt. Onze berekeningen hebben aangetoond dat TOI-560c een SuperAarde-achtige kern zou kunnen hebben, bedekt met een atmosfeer van waterstof en helium.
TOI-560b is een van de 4 Mini-Neptunes die door NASA zijn waargenomen en die langzaam veranderen in Superaardes. Door zonnewinden verliezen deze exoplaneten langzaam hun atmosfeer en blijft er alleen een rotsachtige kern over. Deze overblijfselen worden dan geclassificeerd als superaardes. Na deze ontdekking werd een theorie voorgesteld dat alle of de meeste Mini-Neptunes een Super-Aarde achtige kern hebben. Wij hebben besloten om te proberen uit te vinden of een dergelijke samenstelling mogelijk is. Hiervoor hebben we de dichtheid berekend die ons theoretische model zou hebben en deze vergeleken met de dichtheid van TOI-560c. Het model bestaat uit een typische SuperAarde-achtige rotsachtige kern met een straal van 1 REARTH en een dichtheid van 5,51 g/cm3. en een laag met de dichtheid van een gas, dat bestaat uit 80% waterstof en 20% helium. Deze laatste werd geschat op een dichtheid van ongeveer 0,10772 kg/m3. Hiermee krijgen we een theoretische dichtheid van het modale van 4,068 g/cm3, wat erg overeenkomt met de werkelijke dichtheid van TOI-560c. Daarom geloven we dat deze theorie mogelijk is.
TOI-560c Conclusies
TOI-560c is een fascinerende exoplaneet die rond zijn ster TOI-560 draait. We hebben een groot aantal waardevolle gegevens kunnen verzamelen, zoals de dichtheid, de stralingsflux, de baanafstand en de baanperiode. Zowel TOI-560c als TOI-560b zijn belangrijke objecten die tekenen vertonen van transformatie van het Mini-Neptunustype naar het Superaardetype. Als we spectroscopische gegevens kunnen verzamelen, kunnen we deze exoplaneten misschien verder bestuderen en extra gegevens verzamelen.