Galeria de projectos 2023

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:

• TOI-560-C-curva de luz.png
• TOI-560C-data-table-.png
• TOI-560C-Transit-depth-.png
• Proposta de projeto-TOI-560C-1.pdf