Projektgalleri 2023
Gymnasieelever från hela Europa blev exoplanetdetektiver med ESA och använde Cheops satellitdata för att avslöja mysterierna med två exoplanetmål: KELT-3b och TOI-560c.
Utforska projekten nedan.
Liger
Vinnare av priset för bästa projekt
Internationella skolan i Lausanne Lausanne - Vaud Schweiz 15 år gammal 2 /
KELT-3b
Projektbeskrivning för KELT-3b:
Sedan civilisationernas begynnelse har människor fascinerats av de himlakroppar som syns uppe på himlen. De har undrat och strävat efter att förstå dem, vilket har resulterat i en särskild gren av vetenskapen som kallas astronomi. Men det var först med upptäckten av stora teleskop och teknik som rymdforskning blev verklighet under 1900-talet. Med hjälp av AI och vetenskapen om big data kan vi idag upptäcka himlakroppar och exoplaneter direkt genom att analysera data från satelliter, rymdsonder, teleskop etc. En sådan himlakropp är KELT - 3b, en extrasolär planet som kretsar kring huvudstjärnan KELT-3 av F-typ, 690 ljusår bort i stjärnbilden Lejonet. Den upptäcktes 2013 av teleskopet KELT i Arizona.
Målet med denna studie är att analysera de data som samlats in av ESA:s Cheops-satellit (CHaracterising ExOPlanet Satellite) satellit 2023 för att hitta dess
- storlek
- avstånd från sin värdstjärna
- temperatur och dess beboelighet
- sammansättning
Stödjande filer:
TOI-560c
Projektbeskrivning för TOI-560c:
Sedan civilisationernas begynnelse har människor fascinerats av de himlakroppar som syns uppe på himlen. De har undrat och strävat efter att förstå dem, vilket har resulterat i en särskild vetenskap som kallas astronomi. Men det var först med upptäckten av stora teleskop och teknik som rymdforskning blev verklighet under 1900-talet. Med hjälp av AI och vetenskapen om big data kan vi idag upptäcka himlakroppar och exoplaneter direkt genom att analysera data från satelliter, rymdsonder, teleskop etc. En sådan himlakropp är TOI - 560C, en extrasolär planet som kretsar kring en liten orange stjärna som heter Hd 73583, 177 ljusår bort i stjärnbilden Hydra, och som upptäcktes 2021 av TESS-undersökningen.
Syftet med denna studie är att analysera de data som samlats in av ESA:s satellit Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) under 2023 för att hitta dess
storlek
avstånd från sin värdstjärna
temperatur och dess beboelighet
sammansättning
TOI-560c Resultat och analys
Metod
I den här studien användes data som samlats in av ESA:s CHEOPS-satellit under 2023. CHEOPS använde metoden Transfotometri, som mäter sänkningen av stjärnans ljusstyrka, för att se om en exoplanet har passerat eller inte. Vi analyserade de datapunkter som CHEOPS samlat in och använde ALLESfitter-programvaran för att beräkna planetens storlek, stjärnans storlek, transperiod - som användes för att hitta planetens avstånd från sin värdstjärna och omloppstiden. Vi uppskattade också temperaturen och planetens beboelighet med hjälp av transperioden
Analys av data med hjälp av Allesfitter
Se bifogade bildfiler och projektrapport
Resultat och slutsatser: Från diagrammet ovan fann vi följande
1. Storleken på TOI - 560C
Vi har medianvärdet för planetens radie, solens radie och den tid det tar för planeten att passera över stjärnan. Med dessa data kan vi hitta dess transitdjup från transitljuskurvan, vilket är den mängd ljus som exoplaneten blockerar när den passerar mellan sattletie och stjärnan med hjälp av nedanstående formel: Tr = (𝝅*Rp2/𝝅* Rs2) * 100
Från fallbeskrivningen får vi Rp (planetens radie) = 2,386 x jordens radie = 2,386 x 6371 Km och Rs (stjärnans radie) = 0,654 x solens radie = 0,654 x 696,340 Km
Därför är Tr = 0,113%
Om vi nu återför stjärnradien och transitdjupet till ekvationen kan vi få fram exoplanetens exakta radie Rp.
Rp = Rs2* Tr/100 = 2,834 x Jordens radie = 2,834 x 6371 Km
Radien för TOI 560C Rp = 15191.66104 Km
2. Avstånd till omloppsbana
Orbitalperiod och avstånd kan beräknas med hjälp av orbital transittid (T). Från de data vi samlat in finner vi att T= 0,4415 dagar . Genom att arrangera om Keplers lag för period, dvs. T2= (4𝝅2/GMs)d3, där T är omloppstiden, G är gravitationskonstanten, Ms är stjärnans massa och d är avståndet mellan stjärnan och planeten, får vi ekvationen d = 3GMs/4𝝅2 * T2
Med G= 6,7×10-11 Nm2Kg-2 , Ms =1,96 x Msun =1,96 x 3,90×1030 Kg och T=0,4415 dagar, får vi avståndet mellan stjärnan och TOI 560C
d = 2,2466x 109m eller 0,0015 au (astronomisk enhet)
3. Temperatur och beboelighet
Vi vet att TOI 560 C är mycket nära sin värdstjärna. Med hänvisning till exoplanet.eu/catalog vet vi att temperaturen hos TOI 560C är 503 'K eller 230'C
Eftersom den befinner sig nära värdstjärnan utsätts den för mycket hög strålning. Med en sådan hög temperatur och hög strålning blir dess yta beboelig. Därför skulle TOI 560C vara beboelig för människor.
4. Sammansättning
En planets sammansättning är den typ av material som den består av. Detta bestäms genom dess genomsnittliga densitet.
Densitet kan definieras som ρ = Mp/Vp
där M är planetens massa och V är planetens volym.
Planetens massa med hjälp av radialhastighetsmetoden anges i fallbeskrivningen som
Mp = 9,7 ± 1,8 x Jordens massa = 9,7 ± 1,8 x 5,972 x 1024 Kg = 5,593 x 1028 g
Planetens volym Vp= 4/3 𝝅 r3, där r är planetens radie
Eftersom r = 2,386 x Jordens radie = 2,386 x 6371 Km = 15191,66104 Km
Därav Vp= 1,488 x 1028 kubik cm
Genom att sätta in volymen och massan i ekvationen får vi
ρ = 3,891 g/cm3
Med en så hög densitet jämfört med jorden eller andra steniga planeter kan vi säga att TOI 560C huvudsakligen är en stenig planet.
TOI-560c Slutsatser
TOI 560C är huvudsakligen en jättelik stenplanet med en radie på 15191,66104 km (2,384 gånger jordens radie, vilket gör den ungefär lika stor som Neptunus). Dess yttemperatur är så hög som ~230 'C. Dess stjärnavstånd är 0,0015 au, vilket gör den mycket nära sin värdstjärna. Därför utsätts den för hög strålning, vilket gör den beboelig för människor.
Stödjande filer:
