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.
Hvězdičky
Gymnázium Matyáše Lercha Brno - Jihomoravský kraj Tjeckien 16 år gammal 2 / 2
TOI-560c
Projektbeskrivning för TOI-560c:
Hack an exoplanet är ett projekt i regi av ESA (Europeiska rymdorganisationen). I det här fallet kan vi också tala om en specifik typ av hackathon. ESA:s satellit Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) har tidigare i år upptäckt två intressanta exoplaneter - KELT-3b och TOI-560c. Och vårt mål är att analysera dessa data och få fram ny information om en av dem.
En planet som vi har valt är planeten TOI-560c, ibland även kallad Mini-Neptunus.
Vilka data känner vi redan till? Vi känner till dess massa (9,70 +1,80-1,70 MEarth) och dess förväntade temperatur (225 ± 15 °C). Planeten TOI-560c kretsar tillsammans med planeten TOI-560b runt den lilla orangeröda stjärnan TOI-560. Denna stjärna kännetecknas av kvantiteterna massa = 0,73 ± 0,02 MSun och radie = 0,65 ± 0,02 RSun. Därför kan vi vara säkra på att denna stjärna är mindre än vår sol och samtidigt kallare. Hela detta system befinner sig i stjärnbilden Hydra, ca 103 ljusår från jorden.
De angivna formlerna (på webbplatsen) är också tänkta att hjälpa oss med beräkningen av uppgifterna.
Men vad är egentligen vår uppgift? Vi måste ta reda på den utvalda planetens radie, dess omloppstid, avståndet till värdstjärnan, planetens densitet och därmed dess förväntade sammansättning jämfört med planeterna i vårt solsystem.
TOI-560c Resultat och analys
EXOPLANETENS STORLEK
Först hade vi en graf med data från CHEOPS. I den skulle vi skapa en modell av reducerat ljus från stjärnan under transiten genom vilka parametrar som passade modellen bäst. Parametrarna var: värdstjärnans radie (RS), som vi visste från filen, planetens radie (RP) och tiden mitt i transiten. Sedan skulle vi beräkna planetens radie och jämföra den med värdet för bästa modellanpassning från tidigare.
RS = 0,65 RSun
RP = formel1 ≐ 0,029 RSun ≐ 3,17 REarth
Genomföringsdjup = 0,2 %
Vår beräkning var 0,07 REarth större än vårt bäst passande värde i Allesfitter, främst på grund av vår avrundning av transitdjupet. Den slutliga grafen lutade också något (graf 1) (tabell 1) och utifrån det kan vi säga att ljuset från stjärnan blev allt mindre, vilket tyder på att satelliten efter en tid blev något omdirigerad.
ORBITAL PERIOD
Efter att ha skapat kurvan kunde vi få tillgång till ny information (tabell 2):
RP = 2,384+0,071-0,066 REarth
RS = 0,652+0,017-0,018 RSun
Transittid i mitten = 0,4426+0,0050-0,0053 dagar
T = 18,8797 dagar
d = 0,1242 AU
* För alla ytterligare beräkningar använde vi dessa nya uppgifter
AVSTÅND TILL OMLOPPSBANA
Med dessa nya uppgifter var det meningen att vi skulle jämföra banans halvmajoraxel (d) från arkivet med den som vi hade beräknat.
d = formel2 ≐ 1,869 1010 m ≐ 0,1249 AU
Vår beräkning var 7,4 10-4 större än observationerna från arkivet.
SAMMANSÄTTNING OCH DENSITET
De sista ekvationerna vi använde var för beräkning av planetens densitet med antagandet att planeten är en perfekt sfär.
V = formel3 ≐ 1,473 1028 cm^3
ρ = formel4 ≐ 3,934 g.cm^-3
TOI-560c Slutsatser
I det här projektet samlade vi in en del information om planeten TOI-560c och i den här delen vill vi sammanfatta dem.
Mass: 9,7 +1,80 -1,70 MEARTH
Radie: 2,384 +0,066 -0,071 REARTH
Densitet: 3,934 +1,173 -0,945 g/cm3
Omloppstid: 18,8797 dagar
Avstånd till värdstjärnan: 0,124 +0,0011 -0,0012 AU
Temperatur: 225 ± 15 ˚C
Upptäckt: 2021 av TESS-undersökningen
Från den beräknade informationen vet vi att om planeten passerade framför stjärnan den 23 januari 2023 kl. 13:12 CET, passerade den igen den 11 februari 2023 kl. 10:18 CET. Från den 14 juni 2023 kommer den närmaste passagen för oss att vara den 23 juni kl. 14:06 CET.
Medeltemperaturen på ytan av planeten TOI-560c är ca 225 ˚C, vilket definitivt är för varmt för att något liv ska kunna existera där (eller åtminstone den typ av liv som vi känner till här på jorden). Det är en temperatur som ligger någonstans mellan temperaturen på Merkurius och Venus ytor.
Planeten TOI-560c är ungefär 2,4 gånger större och 9,7 gånger tyngre än jorden. Dess omloppstid är till och med 70 dagar kortare jämfört med Merkur.
Jämfört med andra planeter i solsystemet har TOI-560c en densitet som liknar Mars (Mars är en jordbunden, fast planet som består av grundämnen som kisel, syre, järn, magnesium, svavel, fosfor och aluminium).
Enligt den antagna sammansättningen av Mini-Neptunes kan TOI-560cs sammansättning vara:
stenig kärna (gjord av metaller som järn)
hölje/kärna täckt av vatten, is eller gas
atmosfär av helium och väte
Allt som allt vill vi säga att det var väldigt intressant för oss att prova på något sådant här. Vi är verkligen tacksamma för möjligheten att prova den här typen av projekt och även för allt nytt vi har lärt oss. Vi letar redan efter ett nytt evenemang.
Stödjande filer:
