Galerija projektov 2023
Srednješolci iz vse Evrope so skupaj z ESA postali detektivi eksoplanetov in s pomočjo podatkov satelita Cheops razkrili skrivnosti dveh eksoplanetov: KELT-3b in TOI-560c.
Oglejte si spodnje projekte.
Ústav Českolipská
Dobitnik nagrade za najboljši projekt
Gymnázium Českolipská 373 Praga - Češka republika 18 let 3 / 1
TOI-560c
Opis projekta TOI-560c:
Naš projekt se je osredotočil na to, da bi o eksoplanetu izvedeli čim več, ga primerjali z našimi planeti in drugimi znanimi eksoplaneti ter ga naredili čim bolj dostopnega javnosti.
Uporabili smo podatke iz krivulje svetlobnega prehoda in nekaj informacij, ki so nam jih posredovali organizatorji (masa planeta in Sonca). Z znanimi formulami smo določili vse orbitalne značilnosti planeta in napovedali njegove zunanje značilnosti, kot je možnost, da ima luna itd.
Naš glavni rezultat sta plakat (vključen v datoteke) in spletna stran, podobna wikiju (povezava je tukaj in na spletni strani naših projektov), ki sta lahko razumljiva za širšo javnost.
TOI-560c Rezultati in analiza
Izračunano Rp: 2,50492577 Re
Prostornina = 40,9 Ve (4,46e13 cu. m)
Masa = 9,70 +-1,8 Me
Gostota = 3,9 g/cm3
Obhodna doba = 18,87 dneva
Srednja oddaljenost od sonca: 0,12 AU
Maginitude= 7.7 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac9834#ajac9834s2)
Orbitalna hitrost = 248 064 Km/h
Tranzitni čas = 3,7 h
Pot pred soncem = 339 564 km
Parameter udarca od Zemlje = 0,21 -> 88147 km
gosto vodikovo-helijevo ozračje, verjetno z globokimi plastmi ledu, kamnin ali tekočih oceanov - iz vode, amoniaka, mešanice obeh ali težjih hlapnih snovi
Informacije za podoben planet: http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/BD-06_1339_b.html
Sevanje na planetarni meji TOI-560 c: 16837,85 W/m2
Razvrščanje eksoplanetov pogosto temelji na vrsti splošnih značilnosti, kot so velikost, masa in sestava atmosfere. Tradicionalno velja, da so mini Neptuni večji od Zemlje, vendar manjši od Neptuna, za katere je značilna debela plinasta ovojnica, ki obdaja kamnito ali ledeno jedro. Po drugi strani pa so superzemlje opredeljene kot planeti z maso in velikostjo, ki presegajo maso in velikost našega planeta, vendar ne dosegajo praga plinskih velikanov.
Ker je TOI-560c tako oddaljen, imamo le malo informacij o tem, kako je dejansko videti, iz česa je sestavljen, kakšen je tlak in temperatura njegovih plasti ter kakšna je njegova barva. Nekatere od teh informacij lahko uganemo na podlagi njegove domnevne podobnosti z bližje preučenimi planeti, v tem primeru Neptunom. Če predpostavimo, da je TOI-560 planet tipa mini Neptun, lahko rečemo, da ima štiri plasti: jedro - iz kovin, kamnin in ledu; plašč - iz tekoče in zamrznjene vode, amoniaka in metana; atmosfero - iz vodika, helija in metana ; zgornjo atmosfero (tudi eksosfero) - kjer so lahki plini in vrhovi oblakov.
Če pa je TOI-560c kamnitega izvora, kot domneva NASA, ima verjetno bolj kompleksno kemično sestavo in le tanko plast plinaste ovojnice. V tem primeru je bolj verjetno, da gre za poltekoče jedro iz težkih kovin, tekočo ovojnico in trdno plast na površini.
Po naših izračunih je TOI-560c najverjetneje skalnat planet z majhnim železnim jedrom in veliko poltekočo kovinsko plastjo iz silicija in niklja. Temu sledi debela plast ledu nad površjem tanke atmosfere. + dodati izračune in kakšen opis
Potřeba dodělat okec o rychlosti oběhu atd.
"Mini Neptun (včasih znan kot plinska pritlikavka ali prehodni planet) je planet, ki je manj masiven od Neptuna, vendar mu je podoben, saj ima gosto vodikovo-helijevo atmosfero, verjetno z globokimi plastmi ledu, kamnin ali tekočih oceanov (iz vode, amoniaka, mešanice obeh ali težjih hlapnih snovi). Plinska pritlikavka je plinski planet s kamnitim jedrom, ki ima nakopičeno debelo ovojnico iz vodika, helija in drugih hlapnih snovi, zato ima skupni polmer med 1,7 in 3,9 zemeljskega polmera (1,7-3,9 REarth). Izraz se uporablja v tristopenjski klasifikacijski ureditvi na podlagi metalicitete za kratkotrajne eksoplanete, ki vključuje tudi skalnate, kopenskim podobne planete z manj kot 1,7 REarth in planete z več kot 3,9 REarth, torej ledene in plinaste orjake." (Citat,...)
Superzemlja je vrsta eksoplaneta z maso, ki je večja od Zemljine, vendar precej manjša od mase ledenih velikanov Osončja, Urana in Neptuna, ki imata 14,5- oziroma 17-krat večjo maso od Zemljine. Izraz "superzemlja" se nanaša le na maso planeta in ne pomeni ničesar o pogojih na površju ali primernosti za bivanje.
Zvezde tipa K so oranžkaste zvezde, ki so nekoliko hladnejše od Sonca. Predstavljajo približno 12% zvezd glavnega zaporedja v okolici Sonca. Obstajajo tudi orjaške zvezde tipa K, ki segajo od hiperžark, kot je RW Cephei, do orjakinj in superžark, kot je Arktur, medtem ko so oranžne pritlikavke, kot je Alfa Centauri B, zvezde glavnega zaporedja. Imajo izredno šibke vodikove črte, če so te sploh prisotne, in večinoma nevtralne kovine (Mn I, Fe I, Si I). V poznem obdobju K se pojavijo molekularne črte titanovega oksida. Glavne teorije (ki temeljijo na manjši škodljivi radioaktivnosti in življenjski dobi zvezd) bi torej kazale, da imajo takšne zvezde optimalne možnosti za razvoj visoko razvitega življenja na planetih v orbiti (če je takšno življenje neposredno analogno zemeljskemu) zaradi širokega bivalnega območja, vendar veliko krajših škodljivih obdobij oddajanja v primerjavi z zvezdami z najširšimi takšnimi območji.
TOI-560b
Planet z navedenimi podatki je bil odkrit leta 2021. Njegova masa naj bi bila 0,0321-krat večja od mase Sonca z negotovostjo -0,0098 +0,0107 Sončeve mase. Masa, pomnožena s sinusom naklona (stopinje), ni bila navedena. Polmajorna os planeta je 0,0604 ± 0,0026 au. Obhodna doba planeta okoli matične zvezde je 6,398042±6,5e-06 dni. Ekscentričnost orbite planeta je 0,105 z negotovostjo -0,068 +0,084. Argument pericentra (ω) je 262,0 stopinj z negotovostjo -62,0 +256,0 stopinj.
Polmer planeta je 0,2489-krat večji od Jupitrovega polmera z negotovostjo ± 0,009 Jupitrovega polmera. Naklon planetove orbite je 88,37 ± 0,18 stopinj.
Izračunana temperatura planeta je 721,0 K z negotovostjo ± 21,0 K."
Metoda za odkrivanje planeta je primarni tranzit, kar pomeni, da planet preide pred matično zvezdo in povzroči začasno zmanjšanje svetlosti. Maso planeta so določili z metodo radialne hitrosti, ki sledi gibanju zvezde zaradi gravitacijskega vpliva planeta. Polmer planeta je bil določen tudi z metodo primarnega tranzita.
Druga imena: GJ 313 b, Gaia DR2 5746824674801810816 b, TYC 5441-431-1 b, HIP 42401 b, HD 73583 b
Vrsta: Vključite se v sistem: Neptunu podoben
Masa 0,0321 ( -0,0098 +0,0107 ) S
Masa*sin(i) -
Polvečja os 0,0604 (± 0,0026)
Orbitalno obdobje 6,398042 (± 6,5e-06) dan
Ekscentričnost 0,105 ( -0,068 +0,084 )
ω 262,0 ( -62,0 +256,0 ) deg
Radij 0,2489 (± 0,009) RJ
Nagib 88,37 (± 0,18) stopinj
Posodobitev 2022-07-29
Metoda odkrivanja Primarni tranzit
Metoda odkrivanja mase Radialna hitrost
Metoda zaznavanja polmera Primarni tranzit
Primarni tranzit 2458517.6901 ( -0.00062 +0.00056 ) JD
Sekundarni tranzit 2458520,15 (± 0,85) JD
Parameter vpliva b 0,601 ( -0,083 +0,077 )
Čas Vr=0
Hitrost Poliamplituda K 4,39 ( -1,3 +1,4 ) m/s
Izračunana temperatura 721,0 (± 21,0) K
Vroča Neptunova puščava
Vroča Neptunova puščava je območje, kjer Neptunu podobni planeti Neptunove velikosti dolgoročno ne morejo obstajati, saj zaradi njihove velikosti in temperature - bližine zvezde - lahki elementi iz njihove atmosfere izhlapijo, kar se stopnjuje do preproste izgube atmosfere in ostane le kamnito jedro. To se zgodi planetom s polmerom približno 3-10 Zemelj in bližino zvezd, krajšo od približno 9 milijonov kilometrov. Dovolj visoka temperatura za ta pojav je posledica močnega sevanja zvezde zaradi bližine planeta zvezdi. Na intenzivnost sevanja vplivata tudi starost zvezde in njen spektralni tip. Podoben pojav, vendar v veliko manjšem obsegu, se pojavlja zunaj vroče Neptunove puščave, kjer je planet bolj oddaljen od zvezde, manjše je spontano izhlapevanje atmosfere. Zato je možno, da oba planeta v sistemu TOI-560 (potrjeno je le pri TOI-560b) počasi izgubljata atmosfero. Verjetno nikoli ne bosta prišla do točke, ko bi popolnoma izgubila atmosfero.
eden najtoplejših znanih Neptunov (GJ 436b) izgublja atmosfero. Ta planet naj ne bi izhlapeval, vendar toplejši Neptuni morda niso imeli te sreče. Intenzivno sevanje zvezde lahko segreje ozračje do te mere, da uide gravitacijskemu privlaku planeta kot neprivezan balon na vroč zrak. Izhajajoči plin tvori velikanski oblak okoli planeta, ki se razprši v vesolje.
To bi lahko veljalo za planet GJ 3470b, "zelo topel Neptun", ki izgublja atmosfero 100-krat hitreje kot GJ 436b. Oba planeta sta od svojih zvezd oddaljena približno 3,7 milijona milj (5,5 milijona kilometrov). To je desetina razdalje med najbolj oddaljenim planetom našega osončja, Merkurjem, in Soncem. Eden od razlogov, zakaj GJ 3470b morda izhlapeva hitreje kot GJ 436b, je ta, da ni tako gost, zato se težnostno manj zadržuje v segreti atmosferi.
Oba planeta krožita okoli zvezd rdečih pritlikavk, vendar GJ 3470b kroži okoli veliko mlajše zvezde, stare le 2 milijardi let, medtem ko je GJ 3470b stara od 4 do 8 milijard let. Mlajša zvezda je bolj energična, zato planet bombardira z večjim sevanjem, kot ga prejema GJ 436b.
Najdba dveh izhlapevajočih, toplih Neptunov krepi zamisel, da bi lahko bila bolj vroča različica teh običajno oddaljenih svetov razred planetov v prehodu. Končna usoda vročih in zelo toplih Neptunov bi lahko bila, da se skrčijo v mini Neptune - planete s težkimi atmosferami s prevladujočim vodikom, ki so večji od Zemlje, a manjši od Neptuna. Lahko pa se zmanjšajo še bolj in postanejo superzemlje - masivnejše, kamnite različice Zemlje.
Neptunova puščava ali subjovska puščava je na splošno opredeljena kot območje blizu zvezde (perioda 0,1 MJ), kjer se nahajajo eksoplaneti.[1] To območje je močno obsevano z zvezdo, kar pomeni, da planeti ne morejo ohraniti svoje plinaste atmosfere: Izhlapijo, tako da ostane le kamnito jedro
Raziskali smo možnost, da planet ne more biti mini Neptun, saj bi lahko zadržal vodikovo in helijevo atmosfero.
Vendar pa je povprečna korenska hitrost molekul vodika in helija na robu planetovega ozračja precej manjša od hitrosti pobega. Raziskal sem tudi možnost, da atmosfero odnašajo sončni vetrovi. Po pregledu planeta TOI 560 b, ki sem ga zaradi njegove gostote označil za mini Neptun. Takšni planeti imajo zelo šibke magnetosfere, kar pomeni, da bi tudi na tem planetu atmosfero odpihnilo.
V dogovoru
Články:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac3fa7/pdf
https://exoplanets.nasa.gov/eyes-on-exoplanets/#/planet/HD_73583_c/
http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/TOI-560_c.html
http://exoplanet.eu/catalog/hd_73583_c/
https://academic.oup.com/mnras/article/514/2/1606/6548902?login=false
Premik temperature in tlaka na različnih višinah. Povprečna temperatura na vrhu oblakov je minus 346 stopinj Celzija (minus 210 stopinj Celzija).
Tako kot drugi plinasti velikani tudi ta ogromen planet nima trdnega površja. Namesto tega se plin razteza do vodno-amonijevega oceana, ki sestavlja plašč planeta. Znanstveniki so Neptunovo "površje" opredelili kot območje, kjer je pritisk na površju enak pritisku na Zemlji na ravni morja. Temperatura na tej "površini" je približno minus 346 F (minus 201 C).
Povprečna temperatura na planetu je minus 353 F (minus 214 C).
TOI-560c Sklepi
Ugotovili smo, da je TOI-560 zelo zanimiv eksoplanet, saj bi lahko bil tako plinski velikan kot tudi trdni planet. Vendar se nagibamo k temu, da gre za majhnega plinastega velikana, ki ga uvrščamo med mini Neptunove planete, podobne njegovemu sestrskemu planetu. Večina njegovih značilnosti je verjetno zelo podobna našemu planetu Neptunu, razen gostote, ki je pri TOI560 večja. To kaže na močne sončne vetrove in pomanjkanje ali zelo šibko zaščitno magnetosfero.
Ta planet bi vsekakor potreboval več raziskav. Najbolj uporabni podatki bi bili spektroskopija Sonca in planetov, s katero bi lahko določili planetovo elementarno sestavo in barvo.
Podporne datoteke:
