Prosjektgalleri 2023
Ungdomsskoleelever fra hele Europa ble eksoplanetdetektiver sammen med ESA og brukte data fra Cheops-satellitten til å avdekke mysteriene rundt to eksoplaneter: KELT-3b og TOI-560c.
Utforsk prosjektene nedenfor.
Ústav Českolipská
Vinner av prisen for beste prosjekt
Gymnázium Českolipská 373 Praha Tsjekkia 18 år gammel 3 / 1
TOI-560c
TOI-560c prosjektbeskrivelse:
Prosjektet vårt har fokusert på å finne ut så mye som mulig om eksoplaneten, sammenligne den med våre planeter og andre kjente eksoplaneter og gjøre den så tilgjengelig for allmennheten som mulig.
Vi har brukt data fra lysgjennomgangskurven og noe informasjon vi har fått fra arrangørene (planet- og solmasse). Vi har brukt kjente formler for å bestemme alle planetens baneegenskaper og for å forutsi dens ytre egenskaper, som muligheten for å ha en måne osv.
Hovedproduktet vårt er en plakat (inkludert i filene) og en wiki-lignende nettside (lenket her og på prosjektets nettside.) De er lett forståelige for allmennheten.
TOI-560c Resultater og analyse
Beregnet Rp: 2.50492577 Re
Volum = 40,9 Ve (4,46e13 cu. m.)
Masse= 9,70 +-1,8 Me
Tetthet = 3,9 g/cm3
Omløpstid = 18,87 dager
Gjennomsnittlig avstand fra solen: 0,12 AE
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Omløpshastighet = 248 064 km/t
Transittid = 3,7 timer
Banen foran solen = 339 564 km
Nedslagsparameter fra Jorden= 0,21 -> 88147 km
tykk hydrogen-helium-atmosfære, sannsynligvis med dype lag av is, stein eller flytende hav - laget av vann, ammoniakk, en blanding av begge, eller tyngre flyktige stoffer
Info for lignende planeter: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Stråling ved planetgrensen for TOI-560 c: 16837,85 W/m2
Klassifiseringen av eksoplaneter baserer seg ofte på et sett med generelle kjennetegn, som størrelse, masse og atmosfærisk sammensetning. Tradisjonelt regnes mini-Neptun som en planet som er større enn jorden, men mindre enn Neptun, og som typisk kjennetegnes ved at den har en tykk gasshule som omgir en kjerne av stein eller is. På den annen side defineres superjordkloder som planeter med masse og størrelse som er større enn vår egen planet, men som ikke når opp til grensen for gasskjemper.
Fordi TOI-560c er så langt unna, har vi lite informasjon om hvordan den faktisk ser ut, hva den består av, trykket og temperaturen i lagene og fargen. Noe av denne informasjonen kan vi gjette oss til ut fra dens antatte likhet med planeter vi har studert nærmere, i dette tilfellet Neptun. Hvis vi antar at TOI-560 er en planet av typen mini-Neptun, kan vi si at den har fire lag - en kjerne - som består av metaller, stein og is; en mantel - som består av flytende og frossent vann, ammoniakk og metan; en atmosfære - som består av hydrogen, helium og metangass; en øvre atmosfære (også eksosfære) - der det finnes lette gasser og skytopper.
Men hvis TOI-560c er steinete av natur, slik NASA antyder, har den sannsynligvis en mer kjemisk kompleks sammensetning og bare et tynt lag av en gassformig innkapsling. I så fall er det mer sannsynlig at den har en halvflytende tungmetallkjerne, en flytende kappe og et fast lag på overflaten.
TOI-560c er etter våre beregninger mest sannsynlig en steinplanet med en liten jernkjerne og et stort halvflytende metallisk lag av silisium og nikkel. Dette etterfølges av et tykt lag med is over den overflatetynne atmosfæren. + přidat beregninger a nějaký popis
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"En Mini-Neptun (også kalt gassdverg eller overgangsplanet) er en planet som er mindre massiv enn Neptun, men som ligner Neptun ved at den har en tykk hydrogen-helium-atmosfære, sannsynligvis med dype lag av is, stein eller flytende hav (laget av vann, ammoniakk, en blanding av begge deler eller tyngre flyktige stoffer). En gassdverg er en gassplanet med en steinete kjerne som har akkumulert et tykt hylster av hydrogen, helium og andre flyktige stoffer, og som derfor har en total radius på mellom 1,7 og 3,9 jordradier (1,7-3,9 REarth). Begrepet brukes i et tredelt, metallisitetsbasert klassifiseringsregime for kortperiodiske eksoplaneter, som også inkluderer steinete, jordlignende planeter med mindre enn 1,7 jordradier og planeter større enn 3,9 jordradier, nemlig iskjemper og gasskjemper." (Sitat,...)
En superjord er en type eksoplanet med en masse som er større enn Jordens, men vesentlig mindre enn solsystemets isgiganter Uranus og Neptun, som har henholdsvis 14,5 og 17 ganger Jordens masse. Betegnelsen "superjord" refererer bare til planetens masse, og sier dermed ikke noe om overflateforholdene eller beboeligheten på planeten.
K-stjerner er orangfargede stjerner som er litt kjøligere enn solen. De utgjør omtrent 12% av hovedseriestjernene i solens nabolag. Det finnes også kjempestjerner av K-typen, som spenner fra hyperkjemper som RW Cephei til kjemper og superkjemper, som Arcturus, mens oransje dverger, som Alfa Centauri B, er hovedseriestjerner. De har ekstremt svake hydrogenlinjer, hvis de finnes i det hele tatt, og for det meste nøytrale metaller (Mn I, Fe I, Si I). Mot slutten av K-perioden er det molekylære bånd av titanoksid til stede. De vanlige teoriene (som er basert på lavere skadelig radioaktivitet og lang levetid for stjernene) tilsier at slike stjerner har de beste forutsetningene for at det skal kunne utvikle seg høyt utviklet liv på planeter i bane rundt dem (hvis dette livet er direkte analogt med livet på jorden) på grunn av en bred beboelig sone, men likevel mye lavere skadelige utslippsperioder sammenlignet med de stjernene som har de bredeste sonene.
TOI-560b
Planeten med de oppgitte dataene ble oppdaget i 2021. Dens masse er oppgitt til 0,0321 ganger solens masse med en usikkerhet på -0,0098 +0,0107 solmasser. Massen multiplisert med sinus av inklinasjonen (grader) ble ikke oppgitt. Planetens halve storakse er 0,0604± 0,0026 au. Planetens omløpstid rundt moderstjernen er 6,398042±6,5e-06 dager. Eksentrisiteten til planetens bane er 0,105 med en usikkerhet på -0,068 +0,084. Argumentet for perisenteret (ω) er 262,0 grader med en usikkerhet på -62,0 +256,0 grader.
Planetens radius er 0,2489 ganger Jupiters radius med en usikkerhet på ± 0,009 Jupiterradier. Helningen på planetens bane er 88,37 ± 0,18 grader.
Planetens beregnede temperatur er 721,0 K med en usikkerhet på ± 21,0 K."
Metoden for å oppdage planeten er primærtransitt, som betyr at planeten passerer foran moderstjernen og forårsaker en midlertidig reduksjon i lysstyrken. Planetens masse ble bestemt ved hjelp av radialhastighetsmetoden, som følger stjernens bevegelse forårsaket av planetens gravitasjonspåvirkning. Planetens radius ble også bestemt ved hjelp av primærtransittmetoden.
Andre navn: GJ 313 b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b.
Type: Neptun-lignende
Masse 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Masse*sin(i) -
Halvstor akse 0,0604 (± 0,0026)
Omløpstid 6,398042 (± 6,5e-06) dag
Eksentrisitet 0.105 ( -0.068 +0.084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) grader
Radius 0,2489 (± 0,009) RJ
Helning 88,37 (± 0,18) grader
Oppdatering 2022-07-29
Deteksjonsmetode Primær transitt
Metode for massedeteksjon Radialhastighet
Radius Deteksjonsmetode Primær transitt
Primærtransitt 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Sekundær transitt 2458520,15 (± 0,85) JD
Innvirkningsparameter b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Tid Vr=0
Hastighet Halvamplitude K 4,39 ( -1,3 +1,4 ) m/s
Beregnet temperatur 721,0 (± 21,0) K
Varm Neptun-ørken
Den varme Neptun-ørkenen er et område der Neptun-lignende planeter av Neptuns størrelse ikke kan eksistere på lang sikt fordi lette grunnstoffer fra atmosfæren fordamper på grunn av størrelsen og temperaturen - nærheten til stjernen - og dette eskalerer til et enkelt tap av atmosfære, slik at bare steinkjernen blir igjen. Dette skjer med planeter med en radius på rundt 3-10 jordkloder og en nærhet til stjernen på mindre enn rundt 10 millioner kilometer. At temperaturen er høy nok til at dette fenomenet oppstår, skyldes stjernens intense stråling på grunn av planetens nærhet til stjernen. Strålingsintensiteten påvirkes også av stjernens alder og spektraltype. Et lignende fenomen, men i mye mindre skala, forekommer utenfor Hot Neptune Desert, der atmosfæren fordamper mindre spontant jo lenger unna stjernen planeten befinner seg. Så det er mulig at begge planetene i systemet TOI-560 (det er bare bekreftet med TOI-560b) langsomt mister atmosfære. Det vil sannsynligvis aldri komme så langt at de mister atmosfæren helt.
En av de varmeste kjente neptunene (GJ 436b) er i ferd med å miste atmosfæren. Denne planeten forventes ikke å fordampe, men varmere neptuner har kanskje ikke vært like heldige. En stjernes intense stråling kan varme opp en atmosfære til et punkt der den unnslipper planetens gravitasjonskraft som en varmluftsballong uten feste. Gassen som slipper ut, danner en gigantisk sky rundt planeten som forsvinner ut i verdensrommet.
Dette kan være tilfelle for planeten GJ 3470b, en "veldig varm Neptun" som mister atmosfæren 100 ganger raskere enn GJ 436b. Begge planetene befinner seg omtrent 5,5 millioner kilometer fra stjernene sine. Det er en tiendedel av avstanden mellom solsystemets innerste planet, Merkur, og solen. En av grunnene til at GJ 3470b kan fordampe raskere enn GJ 436b, er at den ikke er like tett og dermed ikke i like stor grad er i stand til å holde på den opphetede atmosfæren.
Begge planetene går i bane rundt røde dvergstjerner, men GJ 3470b går i bane rundt en mye yngre stjerne, bare 2 milliarder år gammel, sammenlignet med GJ 3470b's 4 til 8 milliarder år gamle stjerne. Den yngre stjernen er mer energisk, så den bombarderer planeten med mer voldsom stråling enn GJ 436b mottar.
Funnet av to fordampende, varme neptuner styrker ideen om at den varmere versjonen av disse vanligvis fjerne verdenene kan være en klasse av planeter i en overgangsfase. Det kan være at den endelige skjebnen til varme og svært varme Neptuner er å krympe til mini-Neptuner - planeter med tunge, hydrogendominerte atmosfærer som er større enn jorden, men mindre enn Neptun. Eller de kan krympe enda mer og bli superjorder - mer massive, steinete versjoner av jorden.
Den neptunske ørkenen eller den subjovianske ørkenen er i grove trekk definert som området nær en stjerne (periode 0,1 MJ) der det finnes eksoplaneter.[1] Denne sonen mottar sterk stråling fra stjernen, noe som betyr at planetene ikke kan beholde gassatmosfæren sin: De fordamper og etterlater seg bare en steinete kjerne.
Vi har utforsket muligheten for at planeten ikke kan være en mini-neptun, fordi den kan ha en hydrogen-helium-atmosfære.
Men den gjennomsnittlige rotasjonshastigheten til både hydrogen- og heliummolekylene er langt lavere enn flukthastigheten i utkanten av planetatmosfæren. Jeg har også undersøkt muligheten for at atmosfæren kan bli blåst bort av solvinden. Etter å ha undersøkt TOI 560 b, som jeg vurderte som en mini-neptun på grunn av dens tetthet. Slike planeter har svært svake magnetosfærer, noe som betyr at atmosfæren ville blitt blåst bort også på denne planeten.
I kon
Články:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac3fa7/pdf
https://exoplanets.nasa.gov/eyes-on-exoplanets/#/planet/HD_73583_c/
http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/TOI-560_c.html
http://exoplanet.eu/catalog/hd_73583_c/
https://academic.oup.com/mnras/article/514/2/1606/6548902?login=false
Temperatur og trykk skifter i ulike høyder. Gjennomsnittstemperaturen på toppen av skytoppene er minus 346 grader Fahrenheit (minus 210 grader Celsius).
I likhet med de andre gasskjempene mangler den enorme planeten en fast overflate. I stedet strekker gassen seg ned til vann-ammoniakkhavet som utgjør planetens mantel. Forskerne har definert Neptuns "overflate" som det området der trykket på overflaten tilsvarer trykket på jorden ved havoverflaten. Temperaturen på denne "overflaten" er omtrent minus 346 F (minus 201 C).
Planetens gjennomsnittstemperatur er minus 353 F (minus 214 C).
TOI-560c Konklusjoner
Vi har konkludert med at TOI-560 er en svært interessant eksoplanet, siden den både kan være en gasskjempe og en fast planet. Vi heller imidlertid mot at den er en liten gasskjempe som kan klassifiseres som en mini-neptun i likhet med søsterplaneten. De fleste av dens egenskaper er sannsynligvis svært like planeten Neptun, bortsett fra dens tetthet, som er høyere i TOI560. Dette tyder på sterke solvinder og en manglende eller svært svak beskyttende magnetosfære.
Denne planeten kunne definitivt trenge mer forskning. De mest nyttige dataene ville være spektroskopi av solen og planetene, som vi kunne bruke til å bestemme planetens elemetriske sammensetning og farge.
Understøttende filer:
