Fizikë x Astronomi
Toka kundrejt TRAPPIST-1 — Eksplorimi i dy sistemeve planetare. Krahasojmë planetët me të dhëna reale dhe me ligjet e fizikës: ligjet e Keplerit, gravitacioni dhe balanca e energjisë.
Ekzoplanetët janë planetë që orbitojnë yje të tjerë. Studimi i tyre tregon sa i zakonshëm është Sistemi ynë Diellor dhe si formohen e evoluojnë planetët në kushte të ndryshme.
Planeti i tretë nga Dielli, i vetmi ku jeta dihet me siguri. Përdoret si pikë reference: rrezja = 1 R⊕, masa = 1 M⊕.
Planet shkëmbor me madhësi e masë të ngjashme me Tokën, rreth një xhuxhi të kuq. Prania e atmosferës ose e ujit nuk është e konfirmuar.
Llojin e yllit, rrezen, masën, periudhën orbitale, distancën, temperaturën e ekuilibrit, gravitacionin dhe dendësinë, plus kuiz interaktiv.
Modeli nuk është në shkallë reale: rrezet janë ngjeshur dhe orbitat janë vendosur me hapësira të barabarta që të shihen të gjithë planetët. Shpejtësitë e animacionit janë të shpejtuara.
TRAPPIST-1 është një xhuxh i kuq ultra-i ftohtë (M8V) rreth 40 vite dritë larg, me shtatë planetë të njohur me madhësi afër asaj të Tokës. Planetët janë në një zinxhir rezonancash orbitale.
Modeli nuk është në shkallë reale: madhësitë e planetëve dhe distancat janë zmadhuar në raport me yllin. Teksturat janë artistike dhe hipotetike — nuk janë fotografi dhe nuk tregojnë kontinente, oqeane ose atmosferë.
Të dy sferat janë në të njëjtën shkallë (rrezja e Tokës = 1). Rrotulloni ose zmadhoni njërën sferë.
TRAPPIST-1e është interesant sepse ka rreze e masë të ngjashme me Tokën dhe, sipas disa modeleve, ndodhet afër zonës së banueshme. Zona e banueshme nënkupton vetëm që ujë i lëngët do të ishte i mundur nëse ka atmosferë të përshtatshme — nuk do të thotë prani jete. Atmosfera e planetit është e pakonfirmuar dhe kushtet nuk janë identike me ato të Tokës.
Futni distancën e planetit nga ylli dhe masën e yllit. Ligji: P² = a³ / M (P në vite, a në AU, M në masa diellore).
Ligji vlen për çdo trup që orbiton një yll; prandaj planetët e TRAPPIST-1, me a shumë të vogël dhe M të vogël, kanë periudha prej disa ditësh.
Orbitat janë rrathë në shkallë lineare reale, me një shkallë të vetme për të dy sistemet; pozicionet e planetëve në rreth janë të rastit, dhe yjet janë vizatuar më të mëdhenj se në realitet. Zona e banueshme është llogaritur me formulën e thjeshtë 0.95√L – 1.37√L AU; modelet e hollësishme e vendosin ndryshe.
Ligji i tretë i Keplerit: P² = a³ / M (P në vite, a në AU, M në masa diellore). Planetët e TRAPPIST-1 orbitojnë shumë më afër yllit (a nën 0.07 AU, ndërsa Merkuri është në 0.39 AU), prandaj periudhat janë ditë, jo muaj apo vite. Paneli i çdo planeti e verifikon ligjin me të dhënat.
Temperatura e ekuilibrit: Teq = 278.6 K · L^¼ / √a (albedo 0). Është vlerësim teorik i energjisë që merr planeti, jo temperatura reale e sipërfaqes: atmosfera dhe albedo e ndryshojnë shumë (p.sh. Venusi).
Gravitacioni dhe ikja: g = g⊕·M/R², vik = 11.19 km/s·√(M/R) (M, R në njësi të Tokës). Dendësia: ρ = 5.51 g/cm³ · M/R³. Për gjigantët vlera g është ajo në rrezen e planetit, jo në sipërfaqe të ngurtë.
Sistemi Diellor është i vetmi sistem që e njohim nga afër; TRAPPIST-1 ka shtatë planetë të vegjël e kompakt, ideal për krahasim të ndërtimit dhe orbitave.
Matje: periudha orbitale, madhësia e tranzitit. Vlerësime: rrezja, masa (me pasiguri), Teq. Llogaritje: g, vik, dendësia. Interpretime: zona e banueshme.
Atmosfera, uji, sipërfaqja, rrotullimi dhe hënat e planetëve të TRAPPIST-1 janë të pakonfirmuara. JWST sugjeron se b dhe c nuk kanë atmosferë të trashë.
Një planet në zonën e banueshme mund të ketë ose jo atmosferë dhe ujë; jeta nuk është vërtetuar askund përveç Tokës.
Teksturat e planetëve janë gjeneruar procedurale në shfletues; tekstura e Tokës është imazh nga shembujt e Three.js (para publikimit verifikoni licencën ose zëvendësojeni me NASA Blue Marble, domen publik). Bibliotekat Three.js dhe Chart.js (MIT) janë të përfshira në skedar, ndaj faqja punon pa internet.
Titulli: Përtej Sistemit Tonë Diellor
Tema: Krahasimi i Sistemit Diellor me TRAPPIST-1
Konteksti: Projekt shkencor i gjimnazit i zhvilluar në bashkëpunim me një universitet në Francë.