Projektgalleri 2023

JOVAAS

 Vinnare av priset för bästa projekt
Sabadells astronomiska sällskap  Sabadell - Katalonien    Spanien 18 år gammal, 17 år gammal, 16 år gammal   4 / 1

TOI-560c

Projektbeskrivning för TOI-560c:

Som en del av Hack an Exoplanet Hackathon har vi analyserat data från ESA för att undersöka exoplaneten TOI-560c. Genom analys av anpassade ljuskurvor från CHEOPS-teleskopet har vi funnit att TOI-560c har en radie på 2,66 gånger jorden och en massa på 9,70 jordmassor. Detta visar att denna exoplanet är av typen superjord. Dessutom fick vi en omloppstid på 18,88 dagar genom en automatiserad anpassning av transitljuskurvan, vilket underlättades av Allesfitter-programvaran. Därefter har vi använt Keplers tredje lag för att beräkna avståndet mellan TOI-560c och dess värdstjärna. Våra resultat indikerar ett avstånd på 0,125 AU, vilket innebär att möjligheten att hitta flytande vatten på dess yta är mycket låg, med tanke på dess heta temperaturer på cirka 225ºC. Slutligen beräknade vi planetens densitet med hjälp av densitetsformeln. På så sätt kunde vi uppskatta att TOI-560c har en densitet på cirka 3,89 g/cm^3. Denna densitetsbestämning indikerar att planeten är något lättare än Mars men tätare än de gasjättar som finns i vårt eget solsystem. På grund av de värden vi har fått för TOI-560cs densitet spekulerar vi i att den består av stenmaterial som järn eller kol.

TOI-560c Resultat och analys

Med hjälp av alla de data som vi fick in lyckades vårt team lösa mysteriet med Toi-560c. Först och främst anpassade vi den tillhandahållna transitljuskurvan i Allesfitter för att få information om stjärnan och planeten. Efter att ha fått data från Allesfitter påbörjade vi analysen av resultaten.
Storlek
Det första vi gjorde var att beräkna planetens radie enligt följande formel:
Transitdjup (%) = (π R_planet^2) / (π R_star^2) * 100
Vi hittade transitdjupet i grafiken som tillhandahålls av Allesfitter. Vi plockade upp 0,14% som transitdjupvärde.

Fig.1 Transit Light-kurvtabell för TOI-560c

Vi isolerade planetradien på följande sätt:
R_TOI-560c = √ (Transitdjup (%) * R_star^2 / 100) = √ (0,14 * (0,65 * R_sun)^2 / 100)= √ (0,14 * (4,53792 x 10^8 m)^2 / 100)
Efter substitutionen nådde vi följande resultat:

R_TOI-560c = √ (0,14 * (4,53792 x 10^8 m)^2 / 100) = 1,697934189... x 10^7 m ≈ 2,66 R_earth

Med dessa resultat drog vi slutsatsen att TOI-560c är en superjord eftersom dess radie är mer eller mindre dubbelt så stor som jordens radie.

 
Omloppstid och avstånd
Vi kan hitta värdet på omloppstiden i en tabell från Allesfitter och vi måste omvandla dagar till sekunder.

Fig.2 Tabell med information från inpassningen i Allesfitter.
T = 18,8797 dagar = 1,6312 x 10^6 s
Vi måste använda stjärnans massa i denna formel och den måste också vara i kilogram. Vi kan hitta stjärnans massa i fallbeskrivningen.

Fig.3 Information om stjärnan som finns i ärendeakten
M = 0,73 * M_sun = 1,4515 x 10^30 kg
Nästa steg var att beräkna avståndet till dess stjärna. För att lösa det problemet använde vi Keplers 3:e lag:
T^2 = (4π^2 / GM) * d^3
Sedan isolerade vi avståndet från formeln:
d^3 = T^2 * (GM / 4π^2)
När vi har ändrat dessa enheter byter vi ut värdena och uppnår nästa resultat:
d = [ (1,6312 x 10^6 K)^2 * (6,6743 x 10^(-11) m^3 / (kg s^2) * 1,4515 x 10^30 kg / 4π^2 ]^(1/3) = 1,8690 x 10^10 m ≈ 0,125 AU
Med denna information drog vi slutsatsen att denna planet är potentiellt obeboelig på grund av sitt korta avstånd från sin stjärna. Detta avstånd innebär riktigt heta temperaturer och en mycket liten möjlighet att hitta flytande vatten.

 
Temperatur och beboelighet 
Som vi kan se i diagrammet har TOI-560c temperaturer över 200ºC. I ärendeakten står det att temperaturen är mer eller mindre 225ºC.

Fig.4 Diagram med temperaturer och avstånd från sina stjärnor för olika planeter som finns i Steg 4-videon.

Denna temperatur kan orsakas av dess närhet till sin stjärna, som bara ligger på 0,125 AU, som vi beräknade tidigare. Det är därför vi anser att denna planet är obeboelig, eftersom dess extrema värme gör det mycket svårt att hitta flytande vatten och vi skulle inte kunna stå emot värmen och strålningen från stjärnan på detta avstånd.

 
Densitet och sammansättning
Det sista vi behövde kontrollera var stjärnans densitet och sammansättning.

Först och främst hade vi densitetsformeln:
ρ = MV
Sedan ersätter vi massan med planetens massa och volymen med planetens volym.
ρ_planet = M_planet / (4πR_planet^3 / 3) = 9,70*M_earth / (4π (1,697934189 x 10^7 m) / 3) = 3,89281 x 10^3 kg / m^3
ρ_TOI-560c = 3,89281 g / cm^3
Vi kan se att TOI-560c:s densitet är lite lättare än Mars densitet, som denna gång är 3,93 g/cm3.

Som det står i ärendet antar vi att TOI-560c är en mini-Neptunus eller superjord, men vi kan inte bekräfta dess sammansättning. Men om vi tittar på sammansättningen av denna typ av planet kan vi förvänta oss att TOI-560c är en stenplanet som huvudsakligen består av kisel och syre. Dessa grundämnen kan åtföljas av andra, inklusive aluminium, järn, magnesium eller kalcium.

TOI-560c Slutsatser

Sammanfattningsvis kan vi konstatera att TOI-560c inte är beboelig för oss på grund av sin heta temperatur, som troligen orsakas av det korta avståndet till dess stjärna. Dess omloppstid är mycket snabbare än Merkurius och dess densitet är lite lägre än Mars. Den har en radie på nästan två och en halv gånger jordytans radie och en massa på nästan hälften av Neptunus massa. Vi kan inte veta exakt dess sammansättning, det verkar som om det är en mini-Neptunus-stor planet, men vi drar slutsatsen att den i princip är bildad av stenar, eftersom stenar vanligtvis har en densitet på 2,5 ∼ 3 g / cm^3, så vi antar att den består av stenar och en liten metallkärna tills data om sammansättningen kan erhållas.

Stödjande filer:

• Fig2.png
• Fig3.png
• Fig4.png
• Fig1-1.png
• framsida-1.png