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.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj Tsjechië 16 jaar oud 2 / 2
TOI-560c
TOI-560c projectbeschrijving:
Hack an exoplanet is een project onder auspiciën van ESA (European Space Agency). In dit geval kunnen we ook spreken van een specifiek soort hackathon. De satelliet van ESA, Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) heeft eerder dit jaar twee interessante exoplaneten gezien - KELT-3b en TOI-560c. Ons doel is om deze gegevens te analyseren en nieuwe informatie over een van hen te krijgen.
Een planeet die we hebben gekozen is de planeet TOI-560c, ook wel Mini-Neptunus genoemd.
Welke gegevens weten we al? We kennen zijn massa (9,70 +1,80-1,70 MEarth) en zijn verwachte temperatuur (225 ± 15 °C). De planeet TOI-560c draait samen met de planeet TOI-560b rond de kleine oranjerode ster TOI-560. Deze ster wordt gekarakteriseerd door de grootheden massa = 0,73 ± 0,02 MSun en straal = 0,65 ± 0,02 RSun. Daarom kunnen we er zeker van zijn dat deze ster kleiner is dan onze zon en tegelijkertijd koeler. Dit hele stelsel bevindt zich in het sterrenbeeld Hydra, op ongeveer 103 lichtjaar van de aarde.
De gegeven formules (op de website) moeten ons ook helpen bij het berekenen van de gegevens.
Maar wat is inderdaad onze taak? We moeten de straal van de geselecteerde planeet, zijn omlooptijd, de afstand tot de gastheerster, de dichtheid van de planeet zelf en dus zijn voorspelde samenstelling in vergelijking met de planeten van ons zonnestelsel achterhalen.
TOI-560c Resultaten en analyse
DE GROOTTE VAN DE EXOPLANEET
Eerst kregen we een grafiek met gegevens van CHEOPS. Daarin moesten we een model maken van het verminderde licht van de ster tijdens de overgang door te kijken welke parameters het beste bij het model pasten. De parameters waren: de straal van de ster (RS), die we wisten uit het bestand, de straal van de planeet (RP) en de tijd halverwege de overgang. Daarna moesten we de straal van de planeet berekenen en vergelijken met de waarde van het model die het beste paste.
RS = 0,65 RSun
RP = formule1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth
Doorvoerdiepte = 0,2 %
Onze berekening was 0,07 REarth groter dan onze best passende waarde in de Allesfitter, voornamelijk vanwege onze afronding van de transitdiepte. De uiteindelijke grafiek was ook iets gekanteld (grafiek 1) (tabel 1) en daaruit kunnen we afleiden dat het licht van de ster steeds kleiner werd, wat suggereert dat de satelliet na verloop van tijd iets werd omgeleid.
ORBITALE PERIODE
Na het maken van de curve kregen we toegang tot nieuwe informatie (tabel2):
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun
Tussentijdse doorlooptijd = 0,4426+0,0050-0,0053 dagen
T = 18,8797 dagen
d = 0,1242 AU
* Voor verdere berekeningen gebruikten we deze nieuwe informatie
ORBITALE AFSTAND
Met deze nieuw verkregen informatie moesten we de baanhalfmajooras (d) uit het archief vergelijken met de door ons berekende as.
d = formule2 ≐ 1,869 1010 m ≐ 0,1249 AE
Onze berekening was 7,4 10-4 groter dan de waarnemingen uit het archief.
SAMENSTELLING EN DICHTHEID
De laatste vergelijkingen die we gebruikten waren voor de berekening van de dichtheid van de planeet met de aanname dat de planeet een perfecte bol is.
V = formule3 ≐ 1,473 1028 cm^3
ρ = formule4 ≐ 3,934 g.cm^-3
TOI-560c Conclusies
In dit project hebben we informatie verzameld over de planeet TOI-560c en in dit deel willen we die informatie samenvatten.
Massa: 9,7 +1,80 -1,70 MEARTH
Straal: 2,384 +0,066 -0,071 ACHTERHOEK
Dichtheid: 3,934 +1,173 -0,945 g/cm3
Omlooptijd: 18,8797 Dagen
Afstand tot gastheerster: 0,124 +0,0011 -0,0012 AE
Temperatuur: 225 ± 15 ˚C
Ontdekt: 2021 door het TESS onderzoek
Uit de berekende informatie weten we dat als de planeet op 23 januari 2023 om 13:12 uur voor de ster langs ging, hij op 11 februari 2023 om 10:18 uur weer voor de ster langs ging. Vanaf 14 juni 2023 is de dichtstbijzijnde doorgang voor ons 23 juni om 14:06 CET.
De gemiddelde temperatuur op het oppervlak van de planeet TOI-560c is ongeveer 225 ˚C, wat absoluut te warm is voor leven (of tenminste het soort leven dat we hier op aarde kennen). De temperatuur ligt ergens tussen die van Mercurius en Venus.
De planeet TOI-560c is ongeveer 2,4 groter en 9,7 zwaarder dan de aarde. Zijn omlooptijd is zelfs 70 dagen korter dan die van Merkur.
Vergeleken met de dichtheid van andere planeten in het zonnestelsel is TOI-560c vergelijkbaar met Mars (Mars is een aardse, vaste planeet die bestaat uit elementen als silicium, zuurstof, ijzer, magnesium, zwavel, fosfor en aluminium).
Volgens de veronderstelde samenstelling van Mini-Neptunes kan de samenstelling van TOI-560c zijn:
rotsachtige kern (gemaakt van metalen zoals ijzer)
omhulsel/kernbedekking van water, ijs of gas
atmosfeer van helium en waterstof
Alles bij elkaar genomen willen we zeggen dat het heel interessant voor ons was om zoiets als dit te proberen. We zijn erg dankbaar voor de kans om dit soort projecten uit te proberen en ook voor alles wat we hebben geleerd. We zijn al op zoek naar een volgend evenement.
Ondersteunende bestanden:
