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.
Gybon+Brno
Gymnázium Boženy Němcové Hradec Králové - Královehradecký Česká republika 14 rokov, 15 rokov 4 / 0
TOI-560c
Opis projektu TOI-560c:
Exoplanéta TOI-560 c
Predstavujeme vám charakteristiku planéty TOI-560 c, ktorá bola objavená v roku 2021. Vykonali sme výskum zameraný na skúmanie tejto planéty a jej planetárneho systému. Informácie o planéte sme získali z pozorovaní vesmírnej družice CHEOPS.
Pomocou matematických výpočtov sme určili ďalšie parametre. Použili sme aj katalógy exoplanét, simulácie planetárnych systémov a program Allesfitter
TOI-560c Výsledky a analýza
Pomocou matematických rovníc a vzorcov sme vypočítali veľkosť (polomer) planéty, ktorý je 15 224,286 km, obežnú dobu planéty okolo hviezdy TOI-560, ktorá je 18,8797 dňa, vzdialenosť od hviezdy 17 949 584,48 km (0,12 au) a teplotu, ktorá je príliš vysoká na to, aby na povrchu planéty mohol byť život alebo voda v kvapalnom stave. Zistili sme tiež, že hustota planéty zodpovedá 3919 kg/m3
To všetko naznačuje dve hypotézy o type planéty. Podľa zdroja ESA - typ Mini Neptún, NASA - Super Zem. O týchto rozporuplných údajoch budeme diskutovať neskôr. Na charakterizovanie planéty pomôže zistiť niektoré informácie o hviezde a dráhe planéty. Zistili sme, že hviezda HD73583, okolo ktorej obieha, je relatívne mladá (∼500 ~Myr) aktívna hviezda s periódou rotácie 12,08 dňa. Patrí k hviezdam typu K4V. Planéta obieha vo vzdialenosti 0,12 au. Tieto údaje naznačujú, že planéta sa nenachádza v obývateľnej zóne (obrázok 1). Následné výpočty to potvrdili, keďže teplota tejto planéty je približne 498,15 K. Je to spôsobené blízkosťou planéty. Rotácia planéty nie je pre nás merateľná, preto môžeme uvažovať len o tom, ktorým smerom sa planéta otáča vzhľadom na svoju os. Ak planéta vznikla z protoplanetárneho disku hviezdy, je podmienkou, že sa otáča vzhľadom na svoju os v rovnakom smere, ako obieha okolo hviezdy. Existujú aj iné hypotézy, ktoré by umožňovali rotáciu v opačnom smere, ale vzhľadom na vek planéty je to takmer nemožné. Ďalšou takmer nemožnou skutočnosťou je výskyt mesiacov. Planéta je príliš blízko na to, aby mala nejaké prirodzené mesiace.
Teraz k typu planéty. Najprv sa pozrime na TOI-560c ako na superzemu. Superzeme sú definované hmotnosťou väčšou ako Zem, ale menšou ako Neptún. Názov super-Zem je dosť nepresný a označuje len veľkosť, pretože planéta nemusí byť vôbec podobná našej Zemi. Ak predpokladáme, že ide o planétu superzemského typu, vynára sa otázka, z čoho by sa skladala atmosféra, okolité jadro a jadro planéty. Naše výpočty ukazujú, že planéta má hustotu 3,88 g/cm3 , čo by znamenalo, že planéta je skalnatej povahy. Ak to porovnáme s hustotou Zeme a Neptúna, sme niekde medzi týmito planétami. Z toho usudzujeme, že planéta má pevné, pravdepodobne kovové jadro a skalnatý obal, ale sú to len dohady. Planéta TOI-560c je ako mini Neptún. Planéty typu mini Neptún sú menšie ako Neptún a majú podobné zloženie ako on. V tomto prípade by atmosféra ( ak existuje) bola s najväčšou pravdepodobnosťou zložená z prchavých látok, jadro z prchavých látok s nízkou hustotou.
Orbita. Blízka súmernosť obežných periód TOI 560 b a c v pomere 1:3 má tiež zaujímavé dôsledky pre vznik planét, takéto obežné rezonancie sú medzi zrelými exoplanétami identifikovanými Keplerom zriedkavé. Oveľa častejšie sa medzi zrelými kompaktnými systémami s viacerými exoplanétami vyskytujú rezonancie orbitálnych periód s komenzuálnosťou blízkou 2:3 a 1:2. To vyvoláva zaujímavú možnosť, že v systéme TOI 560 by mohla byť tretia medziplaneta, ktorá nie je tranzitujúca s obežnou dobou ~12,6 dňa, čo by vytvorilo systém TOI 560 s reťazcom orbitálnych rezonancií 1:2:3 vo veku 12 rokov.
Na vytvorenie a udržanie atmosféry, magnetosféry by bolo potrebné kovové jadro alebo kovový vodík, ktorý by vytvoril magnetosféru, ale vytvorenie kovového vodíka si vyžaduje použitie extrémneho tlaku, čo nie je tento prípad. Je to však mimo potreby ďalšieho výskumu. Najvhodnejšie informácie by poskytlo použitie spektrografu.
Existuje aj teória, že planéta by mohla byť zachytená, ale táto teória je veľmi nepravdepodobná, Tento planetárny systém je príliš mladý na to, aby bol zachytený a už mal takú "pravidelnú" obežnú dráhu. Túto teóriu môžeme vylúčiť.
TOI-560c Závery
Na záver by bolo dobré pokračovať v pozorovaní tejto planéty a planetárneho systému, v ktorom sa TOI-560c nachádza. Dôležité je tiež potvrdiť alebo vyvrátiť teóriu o tretej planéte v tomto planetárnom systéme. Ďalší výskum je potrebný na to, aby sa táto planéta a ďalšie planéty obiehajúce okolo TOI-560 podrobili spektrografickej analýze. Je nepravdepodobné, že by na tejto planéte existoval život, ale ak existuje tretia planéta, existuje šanca, že by sa mohla nachádzať v obývateľnej zóne.
Sprievodné súbory:
