Galeria de projectos 2023
Estudantes do ensino secundário de toda a Europa tornaram-se detectives de exoplanetas com a ESA e utilizaram dados do satélite Cheops para desvendar os mistérios de dois exoplanetas alvo: KELT-3b e TOI-560c.
Explore os projectos abaixo.
Liger
Vencedor do prémio de melhor projeto
Escola Internacional de Lausanne Lausana - Vaud Suíça 15 anos de idade 2 /
KELT-3b
Descrição do projeto KELT-3b:
Desde o início das civilizações, os seres humanos têm ficado intrigados com os corpos celestes vistos no céu. Têm-se interrogado e esforçado por compreendê-los, o que deu origem a um ramo dedicado da ciência conhecido como Astronomia. No entanto, foi apenas com a descoberta de grandes telescópios e da tecnologia que a investigação no espaço profundo se tornou uma realidade no século XX. Atualmente, com o advento da IA e da ciência dos grandes volumes de dados, podemos detetar corpos celestes e exoplanetas diretamente através da análise dos dados de satélites, sondas espaciais, telescópios, etc. Um desses corpos celestes é o KELT - 3b, um planeta extra-solar que orbita a estrela KELT-3, do tipo F da sequência principal, a 690 anos-luz da constelação do zodíaco Leão, descoberto em 2013 pelo telescópio KELT no Arizona
O objetivo deste estudo é analisar os dados recolhidos por O CHEOPS da ESA (CHaracterising ExOPlanet Satellite) satélite em 2023 para encontrar o seu
- tamanho
- distância da sua estrela hospedeira
- temperatura e sua habitabilidade
- composição
Ficheiros de apoio:
TOI-560c
Descrição do projeto TOI-560c:
Desde o início das civilizações, os seres humanos têm ficado intrigados com os corpos celestes vistos no céu. Têm-se interrogado e esforçado por compreendê-los, o que deu origem a um ramo dedicado da ciência conhecido como Astronomia. No entanto, foi apenas com a descoberta de grandes telescópios e da tecnologia que a investigação no espaço profundo se tornou uma realidade no século XX. Atualmente, com o advento da IA e da ciência dos grandes volumes de dados, podemos detetar corpos celestes e exoplanetas diretamente através da análise dos dados de satélites, sondas espaciais, telescópios, etc. Um desses corpos celestes é o TOI - 560C, um planeta extrassolar que orbita uma pequena estrela laranja chamada Hd 73583, a 177 anos-luz na constelação do zodíaco Hydra, descoberta em 2021 pelo estudo TESS.
O objetivo deste estudo é analisar os dados recolhidos pelo satélite Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) da ESA em 2023 para encontrar a sua
tamanho
distância da sua estrela hospedeira
temperatura e sua habitabilidade
composição
Resultados e análise do TOI-560c
Método
Para este estudo, os dados utilizados foram os recolhidos pelo satélite CHEOPS da ESA em 2023. O CHEOPS utilizou o método de fotometria Trans, que mede a queda no brilho da estrela, para verificar se um exoplaneta passou ou não. Analisámos os pontos de dados recolhidos pelo CHEOPS e, utilizando o software ALLESfitter, calculámos o tamanho do planeta, o tamanho da estrela, o período trans - que foi utilizado para encontrar a distância do planeta à sua estrela hospedeira e o período orbital. Também estimámos a temperatura e a habitabilidade do planeta utilizando o período trans
Análise dos dados com o Allesfitter
Consultar os ficheiros de imagem e o relatório de projeto em anexo
Resultados e conclusões: A partir do gráfico acima referido, verificámos que
1. A dimensão da TOI - 560C
Temos o valor mediano do raio do planeta, o raio do Sol e o tempo que o planeta leva para atravessar a estrela. Com estes dados, podemos encontrar a sua profundidade de trânsito a partir da curva de luz de trânsito, que é a quantidade de luz que o exoplaneta bloqueia ao passar entre a estrela e o satélite, utilizando a fórmula abaixo: Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Do ficheiro do caso obtemos, Rp (Raio do planeta) = 2,386 x Raio da Terra = 2,386 x 6371 Km e Rs (raio estelar) = 0,654 x Raio do Sol = 0,654 x 696,340 Km
Por conseguinte, Tr = 0,113%
Agora, ao introduzir o raio estelar e a profundidade de trânsito na equação, podemos encontrar o raio exato do exoplaneta Rp.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Raio da Terra = 2,834 x 6371 Km
Por conseguinte, o raio do TOI 560C Rp = 15191,66104 Km
2. Distância orbital
O período orbital e a distância podem ser encontrados utilizando o tempo de trânsito orbital (T). A partir dos dados que recolhemos, descobrimos que T= 0,4415 dias. Rearranjando a lei de Kepler do Período, ou seja, T2= (4𝝅2/GMs)d3, onde T é o tempo de trânsito, G é a constante gravitacional, Ms é a massa da estrela e d é a distância entre a estrela e o planeta, obtemos a equação, d = 3GMs/4𝝅2 * T2
Se substituirmos G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg e T=0,4415 dias, obtemos a distância entre a estrela e o TOI 560C
d = 2,2466x 109m ou 0,0015 au (unidade astronómica)
3. Temperatura e habitabilidade
Sabemos que o TOI 560 C está muito próximo da sua estrela hospedeira. Referindo-nos ao exoplanet.eu/catalog, sabemos que a temperatura do TOI 560C é de 503 'K ou seja 230'C
Estando próximo da estrela hospedeira, estaria exposto a uma radiação muito elevada. Com temperaturas e radiações tão elevadas, a sua superfície torna-se habitável. Assim, TOI 560C seria habitável para os humanos.
4. Composição
A composição de um planeta é o tipo de material de que é feito. Isto é determinado pela sua densidade média.
A densidade pode ser definida como ρ = Mp/Vp
onde M é a massa do planeta e V é o volume do planeta.
A massa do planeta usando o método da velocidade radial é dada no ficheiro do caso como
Mp = 9,7 ± 1,8 x Massa da Terra = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g
Volume do planeta Vp= 4/3 𝝅 r3, em que r é o raio do planeta
Dado que r = 2,386 x Raio da Terra = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km
Por conseguinte, Vp= 1,488 x 1028 cm cúbicos
Introduzindo o volume e a massa na equação, obtemos
ρ = 3,891 g/cm3
Com uma densidade tão elevada em comparação com a Terra ou outros planetas rochosos, podemos dizer que o TOI 560C é principalmente um planeta rochoso
TOI-560c Conclusões
TOI 560C é principalmente um planeta gigante rochoso com um raio de 15191.66104 Km (2.384 vezes o raio da Terra, o que o torna do tamanho de Neptuno). A temperatura da sua superfície é de ~230 'C. A sua distância estelar é de 0,0015 au, o que a torna muito próxima da sua estrela hospedeira. Por isso, está exposto a uma radiação elevada, o que o torna habitável para os humanos
Ficheiros de apoio:
