Projekt Galéria 2023

TOI-560c

Opis projektu TOI-560c:

Ľudí už od počiatku civilizácií zaujímajú nebeské telesá, ktoré vidia na oblohe. Zaujímali sa o ne a snažili sa im porozumieť, čo viedlo k vzniku špecializovaného vedného odboru známeho ako astronómia. Avšak až objav veľkých teleskopov a technológií umožnil v 20. storočí realizovať výskum hlbokého vesmíru. Dnes, s príchodom umelej inteligencie a vedy o veľkých objemoch dát, môžeme nebeské telesá a exoplanéty spozorovať priamo analýzou údajov zo satelitov, vesmírnych sond, teleskopov atď. Jedným z takýchto nebeských telies je TOI - 560C, extrasolárna planéta obiehajúca okolo malej oranžovej hviezdy s názvom Hd 73583, 177 svetelných rokov v súhvezdí Hydra, objavená v roku 2021 prieskumom TESS. 

Cieľom tejto štúdie je analyzovať údaje zozbierané družicou ESA Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) v roku 2023 s cieľom nájsť jej 

veľkosť 
vzdialenosť od svojej hostiteľskej hviezdy
teplota a jej obývateľnosť
zloženie

TOI-560c Výsledky a analýza

Metóda 
V tejto štúdii sa použili údaje zozbierané družicou ESA CHEOPS v roku 2023. Družica CHEOPS použila metódu transfotometrie, ktorá meria pokles jasnosti hviezdy, aby zistila, či exoplanéta preletela okolo hviezdy alebo nie. Analyzovali sme dátové body zozbierané družicou CHEOPS a pomocou softvéru ALLESfitter sme vypočítali veľkosť planéty, veľkosť hviezdy, trans periódu - tá sa použila na zistenie vzdialenosti planéty od jej hostiteľskej hviezdy a obežnej doby. Pomocou trans periódy sme odhadli aj teplotu a obývateľnosť planéty
Analýza údajov pomocou programu Allesfitter 
Pozrite si priložené obrazové súbory a správu o projekte

Výsledky a zistenia: Z uvedeného grafu sme zistili, že
1. Veľkosť TOI - 560C
Máme strednú hodnotu polomeru planéty, polomer Slnka a čas, za ktorý planéta prejde cez hviezdu. Na základe týchto údajov môžeme z tranzitnej svetelnej krivky zistiť jej hĺbku tranzitu, čo je množstvo svetla, ktoré exoplanéta blokuje pri prechode medzi sattletom a hviezdou pomocou nižšie uvedeného vzorca : Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100 

Zo súboru prípadov dostaneme: Rp (polomer planéty) = 2,386 x polomer Zeme = 2,386 x 6371 km a Rs (polomer hviezdy) = 0,654 x polomer Slnka = 0,654 x 696,340 km

Preto Tr = 0,113%

Ak teraz do rovnice dosadíme polomer hviezdy a tranzitnú hĺbku, zistíme presný polomer exoplanéty Rp. 

Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x polomer Zeme = 2,834 x 6371 km 

Preto je polomer TOI 560C Rp = 15191,66104 Km
2. Orbitálna vzdialenosť 
Orbitálnu periódu a vzdialenosť možno zistiť pomocou času prechodu obežnej dráhy (T). Zo získaných údajov sme zistili, že T = 0,4415 dňa . Preusporiadaním Keplerovho zákona o perióde, t. j. T2= (4𝝅2/GMs)d3, kde T je doba prechodu, G je gravitačná konštanta, Ms je hmotnosť hviezdy a d je vzdialenosť medzi hviezdou a planétou, dostaneme rovnicu: d = 3GMs/4𝝅2 * T2

Ak zapíšeme G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg a T=0,4415 dňa, dostaneme vzdialenosť medzi hviezdou a TOI 560C

d = 2,2466x 109m alebo 0,0015 au (astronomická jednotka) 
3. Teplota a obývateľnosť 
Vieme, že TOI 560 C je veľmi blízko svojej hostiteľskej hviezdy. Podľa katalógu exoplanet.eu/catalog vieme, že teplota TOI 560C je 503 'K alebo 230'C

Keďže sa nachádza v blízkosti hostiteľskej hviezdy, bola by vystavená veľmi vysokému žiareniu. Pri takejto vysokej teplote a žiarení sa jej povrch stáva obývateľným. Preto by TOI 560C bola obývateľná pre ľudí. 
4. Zloženie 
Zloženie planéty je typ materiálu, z ktorého je zložená. To sa určuje prostredníctvom jej strednej hustoty. 

Hustotu možno definovať ako ρ = Mp/Vp 

kde M je hmotnosť planéty a V je objem planéty. 

Hmotnosť planéty pomocou metódy radiálnej rýchlosti je v súbore prípadov uvedená ako 

Mp = 9,7 ± 1,8 x hmotnosť Zeme = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g 

Objem planéty Vp= 4/3 𝝅 r3, kde r je polomer planéty 

Keďže r = 2,386 x polomer Zeme = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km

Preto Vp= 1,488 x 1028 cm3 

Dosadením objemu a hmotnosti do rovnice zistíme 

 ρ = 3,891 g/cm3

Pri takej vysokej hustote v porovnaní so Zemou alebo inými kamennými planétami môžeme povedať, že TOI 560C je predovšetkým kamenná planéta.

TOI-560c Závery

TOI 560C je predovšetkým obrovská skalnatá planéta s polomerom 15191,66104 km (2,384-krát väčším ako polomer Zeme, čo z nej robí približne planétu veľkosti Neptúna). Jej povrchová teplota dosahuje ~230 'C. Jej hviezdna vzdialenosť je 0,0015 au, takže je veľmi blízko svojej hostiteľskej hviezdy. A preto je vystavená vysokému žiareniu, vďaka čomu je obývateľná pre ľudí.

Sprievodné súbory:

• TOI-560-C-light-curve.png
• TOI-560C-data-table-.png
• TOI-560C-Transit-depth-.png
• Projektový návrh-TOI-560C-1.pdf