Posted by რითი განსხვავდება ჩვენი მზის სისტემა სხვა სისტემებისგან? ეგზოპლანეტების კვლევის შედეგად გავარკვიეთ, რომ უამრავ სისტემაში ცხელი, ზეგიგანტი გაზოვანი პლანეტები, ე.წ. ”ცხელი იუპიტერები” გარემოიქცევა მშობლიური ვარსკვლავის გარშემო, საკმაოდ ახლო ორბიტაზე; ნუთუ, სწორედ ეს არის ”ჩვეულებრივი” და მზის სისტემის მსგავსი სტრუქტურები გამონაკლისია?
ამ კითხვებზე პასუხის გაცემის ერთ-ერთი გზა პლანეტური სისტემების ევოლუციაზე დაკვირვებაა – დასაწყისისთვის, ახალგაზრდა, ცხელი ვარსკვლავების გარშემო არსებული პროტოპლანეტური დისკები უნდა გამოვიკვლიოთ, და თანაც – დიდი რაოდენობით. სწორედ ასეთი სტრატეგია გამოიყენეს მაქს პლანკის ინსტიტუტის (ჰაიდელბერგი, გერმანია) ასტრონომებმა – მათ 873 პროტოპლანეტური დისკი გამოიკვლიეს, რომელთაგან მომავალში პლანეტური სისტემა ჩამოყალიბდება.
როგორც აღმოჩნდა, სისტემის მასა ის უმნიშვნელოვანესი ფატორია, რომელიც პლანეტების ჩამოყალიბების თავისებურებებს განსაზღვრავს; ამგვარად, ეს ჩვენი საკუთარი მზის სისტემის აგებულების შესწავლისკენ გადადგმული პირველი ნაბიჯია. სტატია სათაურით: “Survey of Orion Disks with ALMA (SODA): I. Cloud-level demographics of 873 protoplanetary disks” ჟურნალ ”Astronomy and Astrophysics”-ში გამოქვეყნდა, ასტროფოზიკოს სიერკ ვან ტერვისგას და მაქს პლანკის ინსტიტუტის სხვა თანამშრომელთა ავტორობით.
”ჩვენ ჯერ არ ვიცით, პროტოპლანეტურ დისკის მასის გარდა, კიდევ რა ფიზიკური ფაქტორები განსაზღვრავენ პლანეტური სისტემების მახასიათებლებს” – ამბობს ტერვისგა. – ”ამჯერად მხოლოდ იმის თქმა შეგვიძლია, რომ საკმაოდ თვალსაჩინო დამოკიდებულება არსებობს სისტემის ასაკსა და პლანეტების ჩამოყალიბებისთვის საჭირო მატერიის რაოდენობას შორის”.
სამაგიეროდ, პლანეტური სისტემების ფორმირებაზე საკმაოდ დიდი გავლენა აქვს ცენტრალური ვარსკვლავისაგან მომავალი ”მზის ქარის” და ახლომდებარე ვარსკვლავების გამოსხივების სიმძლავრეს. ეს მნიშვნელოვანი დეტალები ორიონის ნისლეულში განთავსებული პროტოპლანეტური დისკების შესწავლის შედეგად გაარკვიეს, რომლებიც ე.წ. ”ორიონის მოლეკულური ღრუბლების კომპლექსის” (OMCC – Orion Molecular Cloud Complex) სახელით არის ცნობილი. ორიონის ღრუბელი A ჩვენგან 1350 სინათლის წლით არის დაშორებული და მისი ტელესკოპში დანახვა ნებისმიერ მოყვარულ ასტრონომს შეუძლია.
ალვარო ჰაკარი ვენის (ავსტრია) უნივერსიტეტის ასტროფიზიკის მიმართულების მეცნიერია. ის აღნიშნავს, რომ გამოკვლეული დისკებიდან 870 ერთი და იგივე გაზურ-მტვროვანი, ვარსკვლავთმშობი ღრუბლის ნაწილია, რაც საშუალებას აძლევს მეცნიერებს საერთო წარმოშობის მქონე უბნის შიგნით არსებული ვარიაციების წარმოქმნის მიზეზები განსაზღვრონ. – ”ყველა ობიექტი ორიონის ღრუბელს ეკუთვნის, მაშასადამე მათი ქიმიური შედგენილობა და წარმოქმნის მექანიზმები ერთნაირია.” – აღნიშნავს ალვარო. – ”ახლომდებარე ვარსკვლავიერი გროვა კი (ONC – Orion Nebular Cluster) ბევრ მასიურ ვარსკვლავს მოიცავს, რომლებიც მნიშვნელოვნად ზემოქმედებენ პლანეტურ დისკებზე, ამიტომ შეგვეძლო მათგან 13 სინათლის წლის მანძილზე ახლოს მდებარე ობიექტები ჩაგვეთვალა, ან გამოგვერიცხა.”
ფორმირებადი ახალგაზრდა ვარსკვლავების გარშემო მბრუნავი პროტოპლანეტური დისკების მასათა განსაზღვრა დიდ სირთულეებთან იყო დაკავშირებული. ამისთვის სამეცნიერო გუნდმა ატაკამას დიდი სუბმილიმეტრულ/მილიმეტრულ ანტენათა მასივი – ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) გამოიყენა, რომელიც საშუალებას იძლევა კოსმოსურ ობიექტებს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეთა დიაპაზონში დავაკვირდეთ. ამ შემთხვევაში გამოყენებული იყო 1,2 მმ ტალღის სიგრძე, რომელიც ცენტრალური ვარსკვლავის მკრთალ, ხოლო პროტოპლანეტური დისკის მკვეთრ გამოსახულებას იძლევა, რაც საშუალებას გვაძლევს ჩავრთოთ ან გამოვრიცხოთ ვარსკვლავის გამოსხივებით გამოწვეული ზეგავლენები პლანეტების ჩამოყალიბების პროცესზე. ამ ტალღის სიგრძეზე კვლევა იმდენად ეფექტურია, რომ მას შეუძლია პროტოპლანეტური დისკების შიგნითაც კი დაინახოს ჩანასახის, ან ჩამოყალიბების სხვადასხვა სტადიაზე მყოფი პლანეტები.
900-მდე პროტოპლანეტური დისკის კვლევით იმდენად დიდი რაოდენობით მონაცემი დაგროვდა, რომ სამეცნიერო ჯგუფს მათი დამუშავების სერიოზული პრობლემა შეექმნა. ტრადიციული მეთოდებით ამის განხორციელებას ექვს თვეზე მეტი დასჭირდებოდა, ამიტომ მათ საკუთარი, პარალელური დამუშავების მეთოდი შეიმუშავეს. –”ამ მეთოდმა მონაცემთა დამუშავების სიჩქარე დაახლოებით 900-ჯერ გაზარდა”. – აცხადებს პროექტის თანაავტორი რეიმონდ ოონკი.
მონაცემების დამუშავების შემდეგ გაირკვა რომ პროტოპლანეტური დისკების უმეტესობა შეიცავდა გაზურ-მტვროვან მასალას, რომლის მასა მხოლოდ 2-2.2-ჯერ აღემატებოდა დედამიწის მასას; 900 გამოკვლეული სისტემიდან მხოლოდ 20 დისკის მასა იყო დედამიწის მასაზე 100-ჯერ და მეტჯერ მეტი. –”სტატისტიკური ანალიზის ჩატარების მიზნით, ვარსკვლავთმშობი ღრუბელი, ორიონის A, უბნებად გავანაწილეთ და პროტოპლანეტური დისკების ასოცირებული გროვები სპეციფიკური პარამეტრების მსგავსების/განსხვავებების აღმოჩენის მიზნით გამოვიკვლიეთ.” – განმარტავს ვან ტერვისგა. – ”მაგრამ უნდა ვაღიაროთ, რომ ასეთი განსხვავებები სტატისტიკურად უმნიშვნელო რაოდენობით იქნა გამოვლენილი”.
თუმცა, მიმდინარე კვლევებით დადასტურდა თეორიული გათვლები, რომ პროტოპლანეტური დისკის მასა, სისტემის ასაკის მატებასთან ერთად, ნამდვილად მცირდება: დროთა განმავლობაში, გაზურ-მტვროვანი დისკის შესქელებული კლასტერები პლანეტებად ფორმირდება, ხოლო ნარჩენი – დისკის ცენტრისკენ იწყებს გადაადგილებას და ვარსკვლავთან მიახლოების გამო ორთქლდება. – “პროტოპლანეტური დისკის საერთო მასის მიუხედავად, ეს პროცესები სხვადასხვა სისტემებში თითქმის ერთნაირი სცენარით მიმდინარეობს; ყოველ შემთხვევაში, ჩვენს გარშემო 1000 სინათლის წლის მანძილზე დაშორებულ სისტემებში ასეთი სურათი გვაქვს.” ამბობს ვან ტერვისგა.
ჩატარებული კვლევები, თავისი შინაარსით, უნიკალურია. მიუხედავად იმისა, რომ პლანეტების ჩამოყალიბების პროცესზე ძლიერი რადიაციის გავლენა მტკიცდება, მიღებული მონაცემები მეცნიერებს მაინც არ აძლევს საშუალებას, რომ დიდი სიზუსტით ივარაუდონ, თუ როგორი პლანეტური სისტემები ჩამოყალიბდება იმ პროტოპლანეტური დისკებიდან, რომელთა საკმაოდ ზუსტი გამოსახულებებიც მრავლად იქნა მიღებული.
მეტი: სამად გახლეჩილი პროტოპლანეტური დისკო; ანომალური პროტოპლანეტური დისკოები ორმაგ სისტემაში; გახლეჩილი მზის სისტემა…; HD 163296: ფორმირებადი ვარსკვლავის ჭავლები.