Galeria de proiecte 2023
Elevi de liceu din întreaga Europă au devenit detectivi de exoplanete împreună cu ESA și au folosit datele satelitului Cheops pentru a descoperi misterele a două exoplanete: KELT-3b și TOI-560c.
Explorați proiectele de mai jos.
Liger
Câștigătorul premiului pentru cel mai bun proiect
Școala Internațională din Lausanne Lausanne - Vaud Elveția 15 ani 2 /
KELT-3b
Descrierea proiectului KELT-3b:
Încă de la începutul civilizațiilor, oamenii au fost intrigați de corpurile cerești văzute pe cer. Ei s-au întrebat și s-au străduit să le înțeleagă, ceea ce a dus la apariția unei ramuri științifice dedicate, cunoscută sub numele de astronomie. Cu toate acestea, abia odată cu descoperirea telescoapelor mari și a tehnologiei, cercetarea spațiului cosmic a devenit o realitate în secolul XX. În prezent, odată cu apariția inteligenței artificiale și a științei big data, putem acum să observăm corpurile cerești și exoplanetele direct prin analizarea datelor provenite de la sateliți, sonde spațiale, telescoape etc. Un astfel de corp ceresc este KELT - 3b, o planetă extrasolară care orbitează în jurul stelei de secvență principală de tip F KELT-3, la 690 de ani lumină în constelația zodiacală Leo, descoperită în 2013 de telescopul KELT din Arizona
Scopul pentru acest studiu este de a analiza datele colectate de către Satelitul Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) al ESA satelit în 2023 pentru a-și găsi
- dimensiune
- distanța față de steaua gazdă
- temperatura și habitabilitatea sa
- compoziție
Fișiere justificative:
TOI-560c
Descrierea proiectului TOI-560c:
Încă de la începutul civilizațiilor, oamenii au fost intrigați de corpurile cerești văzute pe cer. Ei s-au întrebat și s-au străduit să le înțeleagă, ceea ce a dus la apariția unei ramuri științifice dedicate, cunoscută sub numele de astronomie. Cu toate acestea, abia odată cu descoperirea telescoapelor mari și a tehnologiei, cercetarea spațiului cosmic a devenit o realitate în secolul XX. În prezent, odată cu apariția inteligenței artificiale și a științei big data, putem acum să observăm corpurile cerești și exoplanetele direct prin analizarea datelor provenite de la sateliți, sonde spațiale, telescoape etc. Un astfel de corp ceresc este TOI - 560C, o planetă extrasolară care orbitează în jurul unei mici stele portocalii numită Hd 73583, la 177 de ani lumină în constelația zodiacală Hydra, descoperită în 2021 de sondajul TESS.
Scopul acestui studiu este de a analiza datele colectate de satelitul Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) al ESA în 2023 pentru a găsi
dimensiune
distanța față de steaua gazdă
temperatura și habitabilitatea sa
compoziție
Rezultatele și analiza TOI-560c
Metoda
Pentru acest studiu, datele utilizate au fost cele colectate de satelitul CHEOPS al ESA în 2023. CHEOPS a folosit metoda de fotometrie Trans, care măsoară scăderea luminozității stelei, pentru a vedea dacă a trecut sau nu o exoplanetă. Am analizat punctele de date colectate de CHEOPS și, cu ajutorul software-ului ALLESfitter, am calculat dimensiunea planetei, dimensiunea stelei, perioada trans - care a fost folosită pentru a afla distanța planetei față de steaua gazdă și perioada orbitală. De asemenea, am estimat temperatura și habitabilitatea planetei folosind perioada de tranziție
Analiza datelor cu ajutorul Allesfitter
Consultați fișierele de imagini și raportul de proiect atașat.
Rezultate și constatări: Din graficul menționat mai sus, am constatat că
1. Dimensiunea TOI - 560C
Avem valoarea mediană a razei planetei, raza soarelui și timpul necesar pentru ca planeta să treacă prin stea. Cu aceste date, putem afla adâncimea de tranzit din curba de lumină de tranzit, care reprezintă cantitatea de lumină pe care exoplaneta o blochează atunci când trece între stea și satelit, folosind formula de mai jos: Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Din fișa de caz obținem, Rp (raza planetei) = 2,386 x raza Pământului = 2,386 x 6371 Km și Rs (raza stelară) = 0,654 x raza Soarelui = 0,654 x 696,340 Km.
Prin urmare, Tr = 0,113%
Acum, introducând în ecuație raza stelară și adâncimea de tranzit, putem afla raza exactă a exoplanetei Rp.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x raza Pământului = 2,834 x 6371 Km
Prin urmare, raza de acțiune a TOI 560C Rp = 15191.66104 Km.
2. Distanța orbitală
Perioada orbitală și distanța pot fi determinate cu ajutorul timpului de tranzit orbital (T). Din datele colectate, aflăm că T= 0,4415 zile . Rearanjând legea lui Kepler a perioadei, adică T2= (4𝝅2/GMs)d3, unde T este timpul de tranzit, G este constanta gravitațională, Ms este masa stelei și d este distanța dintre stea și planetă, obținem ecuația: d = 3GMs/4𝝅2 * T2
Introducând G= 6.7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1.96 x Msun =1.96 x 3.90×1030 Kg și T=0.4415 zile, obținem distanța dintre stea și TOI 560C
d = 2,2466x 109m sau 0,0015 au (unitate astronomică)
3. Temperatura și habitabilitatea
Știm că TOI 560 C este foarte aproape de steaua sa gazdă. Referindu-ne la exoplanet.eu/catalog, știm că temperatura lui TOI 560C este de 503 K sau 230'C.
Fiind aproape de steaua gazdă, ar fi expus la radiații foarte mari. Cu o astfel de temperatură și radiații ridicate, suprafața sa devine locuibilă. Prin urmare, TOI 560C ar fi locuibilă pentru oameni.
4. Compoziție
Compoziția unei planete reprezintă tipul de material din care este alcătuită. Aceasta este determinată de densitatea medie a acesteia.
Densitatea poate fi definită ca ρ = Mp/Vp
unde M este masa planetei și V este volumul planetei.
Masa planetei folosind metoda vitezei radiale este dată în fișierul de caz sub forma
Mp = 9,7 ± 1,8 x Masa Pământului = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g
Volumul planetei Vp= 4/3 𝝅 r3, unde r este raza planetei.
Deoarece r = 2.386 x raza Pământului = 2.386 x 6371 Km = 15191.66104 Km
Prin urmare, Vp= 1,488 x 1028 cm cubi
Introducând volumul și masa în ecuație, găsim
ρ = 3,891 g/cm3
Cu o densitate atât de mare în comparație cu Pământul sau alte planete stâncoase, putem spune că TOI 560C este în primul rând o planetă stâncoasă.
TOI-560c Concluzii
TOI 560C este în principal o planetă stâncoasă gigantică, cu o rază de 15191,66104 Km (de 2,384 ori raza Pământului, ceea ce o face să fie de mărimea lui Neptun). Temperatura de la suprafața sa este de ~230 'C. Distanța sa stelară este de 0,0015 au, ceea ce o face să fie foarte aproape de steaua sa gazdă. Prin urmare, este expusă la radiații mari, ceea ce o face locuibilă pentru oameni.
Fișiere justificative:
