Projekt Galéria 2023
Študenti stredných škôl z celej Európy sa v spolupráci s ESA stali detektívmi exoplanét a pomocou údajov zo satelitu Cheops odhalili záhady dvoch exoplanét: KELT-3b a TOI-560c.
Preskúmajte nižšie uvedené projekty.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj Česká republika 16 rokov 2 / 2
TOI-560c
Opis projektu TOI-560c:
Hack an exoplanet je projekt pod záštitou ESA (Európska vesmírna agentúra). V tomto prípade môžeme hovoriť aj o špecifickom druhu hackathonu. Družica ESA Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) začiatkom tohto roka zaznamenala dve zaujímavé exoplanéty - KELT-3b a TOI-560c. A naším cieľom je analyzovať tieto údaje a získať nové informácie o jednej z nich.
Planéta, ktorú sme vybrali, je TOI-560c, niekedy označovaná aj ako Mini-Neptún.
Aké údaje už poznáme? Poznáme jeho hmotnosť (9,70 +1,80-1,70 MEarth) a jeho očakávanú teplotu (225 ± 15 °C). Planéta TOI-560c obieha spolu s planétou TOI-560b okolo malej oranžovo-červenej hviezdy TOI-560. Túto hviezdu charakterizujú veličiny hmotnosť = 0,73 ± 0,02 MSun a polomer = 0,65 ± 0,02 RSun. Preto si môžeme byť istí, že táto hviezda je menšia ako naše Slnko a zároveň chladnejšia. Celý tento systém sa nachádza v súhvezdí Hydra, približne 103 svetelných rokov od Zeme.
Pri výpočte údajov nám majú pomôcť aj uvedené vzorce (na webovej stránke).
Ale čo je vlastne našou úlohou? Musíme zistiť polomer vybranej planéty, jej obežnú dobu, vzdialenosť od hostiteľskej hviezdy, hustotu samotnej planéty, a teda jej predpokladané zloženie v porovnaní s planétami našej slnečnej sústavy.
TOI-560c Výsledky a analýza
VEĽKOSŤ EXOPLANÉTY
Najprv sme mali graf s údajmi zo systému CHEOPS. V ňom sme mali vytvoriť model redukovaného svetla z hviezdy počas tranzitu podľa toho, aké parametre sa do modelu najlepšie hodili. Tieto parametre boli: polomer hostiteľskej hviezdy (RS), ktorý sme zo súboru poznali, polomer planéty (RP) a čas v polovici tranzitu. Potom sme mali vypočítať polomer planéty a porovnať ho s hodnotou najlepšie vyhovujúcou modelu z predchádzajúceho obdobia.
RS = 0,65 RSun
RP = vzorec1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth
Tranzitná hĺbka = 0,2 %
Náš výpočet bol o 0,07 REarth väčší ako naša najlepšia hodnota v Allesfitteri, najmä kvôli zaokrúhleniu tranzitnej hĺbky. Výsledný graf bol tiež mierne naklonený (graf 1) (tabuľka1) a na základe toho môžeme povedať, že svetlo z hviezdy sa postupne zmenšovalo, čo naznačuje, že družica sa po určitom čase mierne odklonila.
ORBITÁLNE OBDOBIE
Po vytvorení krivky sme mali prístup k novým informáciám (tabuľka2):
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun
Čas v polovici tranzitu = 0,4426+0,0050-0,0053 dňa
T = 18,8797 dňa
d = 0,1242 AU
* Pre ďalšie výpočty sme používali tieto nové informácie
ORBITÁLNA VZDIALENOSŤ
S týmito novozískanými informáciami sme mali porovnať polveľkú os obežnej dráhy (d) z archívu s tou, ktorú sme vypočítali.
d = vzorec2 ≐ 1,869 1010 m ≐ 0,1249 AU
Náš výpočet bol o 7,4 10-4 väčší ako pozorovania z archívu.
ZLOŽENIE A HUSTOTA
Posledné rovnice sme použili na výpočet hustoty planéty za predpokladu, že planéta je dokonalá guľa.
V = vzorec3 ≐ 1,473 1028 cm^3
ρ = vzorec4 ≐ 3,934 g.cm^-3
TOI-560c Závery
V tomto projekte sme zozbierali niekoľko informácií o planéte TOI-560c a v tejto časti by sme ich chceli zhrnúť.
Hmotnosť: 9.7 +1.80 -1.70 MEARTH
Polomer: 2,384 +0,066 -0,071
Hustota: 3,934 +1,173 -0,945 g/cm3
Doba obehu: 18,8797 dňa
Vzdialenosť od hostiteľskej hviezdy: 0,124 +0,0011 -0,0012 AU
Teplota: 225 ± 15 ˚C
Objavené: 2021 prieskumom TESS
Z vypočítaných informácií vieme, že ak planéta prešla pred hviezdou 23. januára 2023 o 13:12 SEČ, tak 11. februára 2023 o 10:18 SEČ prešla opäť. Od 14. júna 2023 bude pre nás najbližší prechod 23. júna o 14:06 SEČ.
Priemerná teplota na povrchu planéty TOI-560c je približne 225 ˚C, čo je rozhodne príliš teplo na to, aby tam mohol existovať život (alebo aspoň taký, aký poznáme tu na Zemi). Je to teplota niekde medzi teplotami povrchu Merkúra a Venuše.
Planéta TOI-560c je približne o 2,4 väčšia a 9,7 ťažšia ako Zem. Jej obežná doba je v porovnaní s Merkúrom dokonca kratšia o 70 dní.
V porovnaní s hustotou iných planét Slnečnej sústavy je TOI-560c podobná Marsu (Mars je terestrická pevná planéta zložená z prvkov ako kremík, kyslík, železo, horčík, síra, fosfor a hliník).
Podľa predpokladaného zloženia Mini-Neptunes môže byť zloženie TOI-560c takéto:
skalnaté jadro (z kovov, ako je železo)
obal/jadro z vody, ľadu alebo plynu
atmosféra z hélia a vodíka
Po zvážení všetkých okolností by sme chceli povedať, že pre nás bolo naozaj zaujímavé vyskúšať niečo také. Sme naozaj vďační za možnosť vyskúšať si takýto projekt a tiež za všetko nové, čo sme sa naučili. Už teraz sa tešíme na ďalšie podujatie.
Sprievodné súbory:
