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.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký Tsjechië 14 jaar, 15 jaar 4 / 0
TOI-560c
TOI-560c projectbeschrijving:
Exoplaneet TOI-560 c
We presenteren je de karakterisering van de planeet TOI-560 c, een planeet ontdekt in 2021. We hebben onderzoek gedaan naar deze planeet en zijn planetenstelsel. Informatie over de planeet werd verkregen uit waarnemingen door de CHEOPS-ruimtesatelliet.
Met wiskundige berekeningen hebben we andere parameters bepaald. We hebben ook catalogi van exoplaneten, simulaties van planetenstelsels en het programma Allesfitter gebruikt.
TOI-560c Resultaten en analyse
Met wiskundige vergelijkingen en formules berekenden we de grootte (straal) van de planeet, die 15.224,286 km is, de omlooptijd van de planeet rond de ster TOI-560, die 18,8797 dagen is, de afstand tot de ster, 17.949.584,48 km (0,12 au), en de temperatuur, die te hoog is voor leven of water in vloeibare toestand op het oppervlak van de planeet. We hebben ook ontdekt dat de dichtheid van de planeet overeenkomt met 3919 kg/m3
Dit alles suggereert twee hypotheses over het type planeet. Volgens de bron ESA- type Mini Neptunus, NASA- Super Aarde. We zullen deze tegenstrijdige gegevens later bespreken. Om de planeet te karakteriseren, helpt het om wat informatie over de ster en de baan van de planeet te achterhalen. We hebben ontdekt dat de ster HD73583, waar hij omheen draait, een relatief jonge (∼500 ~Myr) actieve ster is met een rotatieperiode van 12,08 dagen. Hij behoort tot het stertype K4V. De planeet draait op een afstand van 0,12 au. Deze gegevens suggereren dat de planeet zich niet in de bewoonbare zone bevindt (figuur 1). Latere berekeningen hebben dit bevestigd, aangezien de temperatuur van deze planeet rond de 498,15 K ligt. De rotatie van de planeet is voor ons niet meetbaar, dus we kunnen alleen kijken in welke richting de planeet draait ten opzichte van zijn as. Als de planeet gevormd is uit de protoplanetaire schijven van een ster, is het een voorwaarde dat hij ten opzichte van zijn as in dezelfde richting draait als hij rond de ster draait. Er zijn andere hypotheses die rotatie in de tegenovergestelde richting mogelijk maken, maar de leeftijd van de planeet maakt dit bijna onmogelijk. Een ander bijna onmogelijk feit is het verschijnen van manen. De planeet is te dichtbij om natuurlijke manen te hebben.
Nu het type planeet. Laten we eerst eens kijken of TOI-560c een superaarde is. Superaardes worden gedefinieerd door een massa die groter is dan die van de aarde maar kleiner dan die van Neptunus. De naam superaarde is vrij onnauwkeurig en geeft alleen de grootte aan, omdat de planeet misschien helemaal niet op onze aarde lijkt. Als we aannemen dat het een superaarde-type planeet is, rijst de vraag waaruit de atmosfeer, de omringende kern en de kern van de planeet zouden bestaan. Uit onze berekeningen blijkt dat de planeet een dichtheid van 3,88 g/cm3 heeft, wat zou betekenen dat de planeet rotsachtig van aard is. Als we het vergelijken met de dichtheid van de aarde en Neptunus, zitten we ergens tussen die planeten in. Hieruit concluderen we dat de planeet een vaste, waarschijnlijk metalen kern heeft en een rotsachtig omhulsel, maar dit is slechts giswerk. De planeet TOI-560c is als een mini-Neptunus. Mini-Neptunus-planeten zijn kleiner dan Neptunus en lijken qua samenstelling op Neptunus. In dit geval bestaat de atmosfeer (als die er is) waarschijnlijk uit vluchtige stoffen en de kern uit vluchtige stoffen met een lage dichtheid.
Omloopbaan. De nauwe commensurabiliteit van de omlooptijden van TOI 560 b en c tot een verhouding van 1:3 heeft ook interessante implicaties voor planeetvorming, want dergelijke baanresonanties zijn zeldzaam onder de volwassen exoplanetensystemen die door Kepler zijn geïdentificeerd. Veel vaker komen onder de volwassen compacte multi-exoplaneetsystemen baanperiode-resonanties voor met bijna 2:3 en 1:2 commensurabiliteit. Dit roept de intrigerende mogelijkheid op dat er een derde tussenplaneet in het TOI 560-systeem zou kunnen zijn die niet in transitie is met een omlooptijd van ~12,6 dagen, wat een TOI 560-systeem zou opleveren met een 1:2:3 baanresonantieketen op 12-jarige leeftijd.
Atmosfeer, om een atmosfeer te creëren en in stand te houden, zou een magnetosfeer een metalen kern of metallische waterstof nodig hebben, maar om metallische waterstof te creëren is de toepassing van extreme druk nodig, wat niet het geval is. Dit valt echter buiten de noodzaak van verder onderzoek. Het gebruik van een spectrograaf zou de meest geschikte informatie opleveren.
Er is ook een theorie dat de planeet gevangen zou kunnen zijn, maar deze theorie is zeer onwaarschijnlijk, Dit planetenstelsel is te jong om gevangen te zijn en heeft al zo'n "regelmatige" baan gehad. Deze theorie kan worden uitgesloten.
TOI-560c Conclusies
Concluderend zou het goed zijn om deze planeet en het planetenstelsel waarin TOI-560c zich bevindt verder te observeren. Het is ook belangrijk om de theorie van een derde planeet in dit planetenstelsel te bevestigen of te weerleggen. Verder onderzoek is nodig om deze planeet en andere planeten die rond TOI-560 draaien aan een spectrografische analyse te onderwerpen. Het is onwaarschijnlijk dat er leven op deze planeet is, maar als er een derde planeet is, is er een kans dat deze zich in de bewoonbare zone bevindt.
Ondersteunende bestanden:
