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.
Abyss Watchers
Vinner av prisen for beste prosjekt
První soukromé jazykové gymnázium Hradec Králové - královéhradecký kraj Tsjekkia 17 år gammel 2 /
TOI-560c
TOI-560c prosjektbeskrivelse:
Abyss Watchers-prosjektet er delt inn i tre hoveddeler.
For det første, Introduksjon - en del der selve teamet introduseres og der vi definerer begreper som vil bli brukt gjennom hele prosjektet. Noen metoder for å oppdage nye eksoplaneter beskrives også i denne delen.
For det andre, Våre beregninger - en seksjon som fokuserte på fire av de fem oppgavene som ble tildelt under hackathonet, og som hovedsakelig inkluderte matematiske beregninger. I denne delen beregner vi TOI 560cs radius, omløpstid, avstand fra hjemstjernen, masse, volum, tetthet og omløpshastighet. Selv om vi brukte korrekte metoder, var byråenes verdier noen ganger litt annerledes, hovedsakelig på grunn av at de hadde førsteklasses tilgang til sin egen avanserte vitenskapelige forskning og arkivdata. Til tross for at disse faktorene påvirket de endelige resultatene, var avvikene mellom våre og byråenes verdier ikke så store, og noen var til og med små eller ingen.
Til slutt Tilleggsinformasjon - en del som først og fremst fokuserte på den siste oppgaven, nemlig å finne ut av eksoplanetens sammensetning. Siden det ble gjort svært få beregninger i denne delen, ble det en diskusjon som ga tilstrekkelige argumenter for påstandene. Vi nøyde oss imidlertid ikke med å beskrive TOI 560c, men ønsket å gå dypere. Derfor inkluderte vi også TOI 560-stjernen og hele systemet rundt den, noe som førte til svært interessante og bemerkelsesverdige konklusjoner.
Hovedresultatet av arbeidet vårt er en PDF-fil laget i LaTeX som er utformet som en vitenskapelig forskningsartikkel, grundig inndelt i avsnitt og underavsnitt, samtidig som den er skrevet så formelt som mulig. Litteraturen og kildene er også oppgitt og sitert.
TOI-560c Resultater og analyse
Planetens radius
Med den innledende informasjonen om TOI 560c og stjernen som Cheops-satellitten allerede hadde gitt oss, var det ikke så vanskelig å starte våre egne beregninger. Ved hjelp av lyskurven for TOI 560c var vi i stand til å beregne dens radius. Grunnen til dette er at dybden på eksoplanetens transitt tilsvarer forholdet mellom arealet av planetens skive og arealet av stjernens skive. Ved å måle dybden på transitten og kjenne stjernens radius, kunne vi bestemme forholdet mellom eksoplanetens areal og stjernens radius til å være mellom 16594 km og 16697 km. Selv om beregningene våre var korrekte, ga Allesfitter-programmet andre resultater. Dette avviket kan enten skyldes at vi har avrundet noen verdier i beregningene våre, eller at Allesfitter har brukt en annen metode enn oss.
Omløpstid og avstand fra hjemstjernen
Ut fra Cheops' observasjonsarkiv skulle omløpstiden til TOI 560c være 18,8797 (i enheter av dager). Ved hjelp av Keplers tredje lov kunne vi beregne avstanden mellom TOI 560c og dens hjemstjerne. Resultatet vi fikk er 0,1249 au (astronomiske enheter), noe som er et avvik på bare 0,0007 au fra tabellverdien oppgitt av Allesfitter. Dette ble sett på som en stor suksess for vår del.
Masse, volum og tetthet
Dessverre er det umulig å beregne planetens masse ved hjelp av transittmetoden, men andre metoder som radialhastighet gjør det mulig. Hvis vi tar denne verdien fra tabellen, får vi verdien 9,7 (i masseenheter av jordkloder). For å beregne volumet til eksoplaneten antok vi at den har en perfekt sfærisk form, slik at vi kan bruke standardformelen for volumet til en kule. Verdien vi fikk var 1,47247 * 10^22 m^3. Hvis både massen og volumet til planeten er kjent, kan vi enkelt beregne tettheten. Når vi tar hensyn til øvre og nedre feilmargin, anslår vi planetens tetthet til å ligge mellom 3,244 g * cm^-3 og 4,664 g * cm^-3. I de videre beregningene og diskusjonene har vi brukt en verdi på ca. 3,9 g * cm^-3.
Omløpshastighet
For å beregne hastigheten til TOI 560c måtte vi først beregne vinkelhastigheten. Resultatet var at TOI 560c har en vinkelhastighet på 3,8519 * 10^-6 rad * s^-1. Deretter multipliserte vi denne verdien med avstanden mellom TOI 560c og stjernen og fikk banehastigheten på 71,994 km * s^-1.
Planetens sammensetning
Selv om det er umulig å være helt sikker på grunnstoffsammensetningen til TOI 560c, er det mange ledetråder som gir oss et hint om hva den kan være. At planetens radius er avhengig av massen, tyder for eksempel på at planeten ikke består av rent vann. Det er derfor to sannsynlige utfall. Enten består planeten for det meste av vannis og silikater, eller så har den et jordlignende indre og et flyktig hydrogenskall med helium i tillegg. Som det fremgår av insolasjonsgrafen, ligger TOI 560c langt over den såkalte "radiusdalen". Dette støtter også ideen om at planeten har en flyktig konvolutt.
TOI-560c Konklusjoner
Avslutningsvis kan vi si at informasjonen fra CHEOPS gjorde det mulig for oss å lage en lyskurve for TOI-560c, utlede dens omløpstid og avstand fra hjemstjernen, beregne dens masse, volum, tetthet og omløpshastighet. Selv om vi lyktes med å beskrive de grunnleggende egenskapene til TOI-560c, ønsket vi å grave dypere, ikke bare i informasjon om denne planeten spesifikt, men også i informasjon om dens hjemmestjerne og systemet generelt. Alt er forklart i den opplastede PDF-filen. Vi vil på det sterkeste oppfordre til å utføre ytterligere spektroskopi på begge eksoplanetene i TOI-560-systemet, ettersom mer forskning kan utføres i etterkant.
Understøttende filer:
