სიკვდილის ხაზი – ლიჩი, დრაურგი, პოლტერგეისტი, ფობეტორი

 ასტროფიზიკოსები ალესანდრო პატრუნო და მიქელ კამა, ლეიდენის უნივერსიტეტიდან(ნიდერლანდები), ნეიტრნული ვარსკვლავების გარშემო მბრუნავ პლანეტებზე სიცოცხლის არსებობის შესაძლებლობაზე საუბრობენ. კერძოდ, ზედედამიწა PSR B1257+12 c და PSR B1257+12 d, რომელთაც პოლტერგეისტი და ფობეტორი შეარქვეს, გარკვეული პირობების დაკმაყოფილების შემთხვევაში, პულსარ ლიჩთან სიცოცხლის არსებობისათვის თავსებად ზონაში შეიძლება მოექცეს(Astronomy&Astrophysics).

 სამ ათასზე მეტი ნეიტრონული ვარსკვლავია აღოჩენილი, ხოლო პლანეტები, მხოლოდ ორთან. პირველი ეგზოპლანეტები სწორედ რომ ნეიტრონულ ვარსკვლავთან იქნა აღმჩენილი – 1991 წელს, პოლუნური წარმომავლობის ამერიკელმა ასტრონომმა, ალექსანდრე ვოლშანმა, PSR 1257+12-თან ახლოს ორი ეგზოპლანეტა აღმოაჩინა, პოლტერგეისტი(მოჩვენება) და ფობეტორი(სიზმრების ღმერთი), 4 დედამიწის მასით თითოეული. ერთი წლის მერე ეს აღმოჩენა კანადელმა დეილ ფრეილმაც დაადასტურა.

 მოგვიანებით, იქ კიდევ ერთი ეგზოპლანეტა აღმოაჩნეს, დრაურგი(ცოცხალი მკვდარი, ვამპირი)(PSR B1257+12 b), დედამიწაზე 50-ჯერ მსუბუქი. ის იმდენად ახლოსაა ნეიტრონულ ვარსკვლავთან, რომ მასზე ყველაზე უფრო ექსტრემალური არსებებიც კი დაიხოცებოდნენ.

 დედამიწიდან 2300 სინათლის წლის მანძილზე, ქალწულის თანავარსკვლავედში მდებარე PSR B1257+12, მზეზე 1,4-ჯერ მასიურია, ხოლო ზომით 125 ტრილიონჯერ მცირე – დაახლოებით 10 კილომეტრი. მისი ასაკი მილიარდი წელი უნდა იყოს(ოთხჯერ ახალგაზრდა მზეზე). ის პულსარია, ბრუნვის პერიოდით 0,006 წამი, არის რენტგენის გამოსხივების მძლავრი წყარო. ერთი შეხედვით, პოლტერგეისტზე და ფობეტორზე ვერ იარსებებს სიცოცხლე, თუმცა პატრუნო და კამა ასე არ ფიქრობენ.

პულსარი და თეთრი ჯუჯა.

 ნეიტრონული ვარსკვლავები ზეახლების აფეთქებით ჩნდება. აფეთქების მერე კი საკმარისი რაოდენობის მატერია რჩება იმისათვის, რომ ვარსკვლავის გარშემო პროტოპლანეტური დისკო წარმოიქმნას. PSR B1257+12-ის გარდა, ეგზოპლანეტები PSR J1719-1438-თანაც აღმოაჩინეს. ნახშირბადით მდიდარი თანამგზავრი PSR J1719-1438 b, ალბათ, თეთრი ჯუჯა იყო; PSR J1937+21-თან კი ასტეროიდების სარტყელი უნდა იყოს, ხოლო ზოგიერთი ასტრონომიული მოვლენა, მგალითად, გამა-ანთება GRB 101225A, ნეიტრონული ვარსკვლავისა და კომეტის(ან ასტეროიდის) შეჯახებით შეიძლება აიხსნას(უცნაური გამა-ანთების ორნაირი ახსნა).

 ნეიტრონულ ვარსკვლავებთან მდებარე პლანეტებს სამ ტიპად ყოფენ. პირველი – ტიპიური პლანეტები, დედა ვარსკვლავის ფორმირების ნარჩენებზე აღმოცენებული ობიექტები(მზის სისტემის პლანეტებიც), გაჩენილები ვარსკვლავის ზეახლად აფეთქებამდე. მეორე – ზეახლად ანთებისას გამოფრქვეული მატერიით ფორმრიებული პლანეტები. მესამე – ნეიტრონული ვარსკვლავის მეზობლის(კომპანიონის) ნარჩენებით ჩამოყალიბებული პლანეტები, როგროც PSR J1719−1438 b-ს შემთხვევაში. ეს ტიპი მილიწამიანი პულსარებისთვის არის დამახასიათებელი, ასეთებია PSR J1719−1438 და PSR B1257+12-ც.

ნეიტრონული ვარსკვლავი თავის მეზობელ ჩვეულებრივ ვარსკვლავს შლის, რის შედეგადაც მის გარშემო ე.წ. აკრეციული დისკო ჩნდება, ხოლო პოლუსებთან – მაღალი ენერგიის ნაწილაკთა ჭავლები(ჯეტები).

 მეცნიერთა აზრით, პულსარებთან პლანეტების არსებობა იშვიათუბა უფრუა, ვიდრე ჩვეულებრივი ამბავი. მილიონობითა და მილიარდოვით წლების განმავლობაში, პულსარების მძლავრი რენტგენისა და გამა-გამოსხივება, პულსარის „ქარი“(დამუხტული ნაწილაკების ნაკადი), მათთან ახლოს მდებარე ნებისმიერ ობიექტს გაანადგურებდა. თუმცა, მცირე ზომების ციურ სხეულს, თავისი ექსტრემალური მნათობიდან შორს, გადარჩენისა და მდგრად ორბიტაზე დარჩენის შანსები აქვს. სწორედ ამიტომ, პლანეტებიანი პულსარების იშვიათობის მიუხედავად, ირმის ნახტომში თვითონ ასეთი ობიექტების სიმრავლის გამო(მილიარდამდე), მათ გარშემო მოძრავი პლანეტების რაოდენობა უარმაზარი იქნება, 10 მილიონამდე.

 არ არის აუცილებელი, რომ ნეიტრონული ვარსკვლვების პლანეტური სისტემები, მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავების სისტემებს ჰგავდეს(ჰერცშპრუნგ-რასელის ვარსკვლავური დიაგრამა). მაგალითად, პლანეტის თავსებადობა მასზე სიცოცხლის არსებობისთვის ზედაპირის ტემპერატურით განისაზღვრება, იმ სხივური ენერგიით, რომელსაც ის დედავარსკვლავისგან ღებულობს. ხოლო ე.წ. სასიცოცხლო ზონები ძალიან ახლოსაც შეიძლება იყოს ვარსკვლავთან და რამდენიმე ასტრონომიული ერთეულით შორსაც(1 ა.ე. = 150 000 000 კმ. დედამიწა-მზეს შორის მანძილი).

 სასიცოცხლო ზონა გაცილებით პატარა ზომისაა თეთრ ჯუჯებთან(მზეც თეთრ ჯუჯად გადაიქცევა), ვიდრე მთავრი მიმდევრობის ვარსკვლავებთან. 3 მილიარდი წლის მერე მნათობის ტემპერატურა 10 ათას კელვინამდე დავა, ხოლო სასიცოცხლო ზონა 0,005-დან 0,02-მდე ასტრონომიული ერთეული გახდება. ნეიტრონული ვარსკვლავების შემთხვევაში, რენტგენისა და მაღალი ენერგიის მქონე დამუხტული ნაწილაკების ჭარბი ნაკადები გვაქვს, ხოლო ახლო ინფრაწითელი, ოპტიკური და ულტრაიისფერი გამოსხივება თითქმის არ არის.

 კვლევის ავტორებმა ახალი პროგრამით ისარგებლეს, რომელიც სისტემა PSR B1257+12-ის სურათების ანალიზს ახდენდა, რომლებიც ორბიტალურმა „ჩანდრამ“ 2007 წლის 3 მაისს გადაიღო, ასევე მონაცემების ანალიზს 2005 წლის 22 მაისს ჩატარებული დაკვირვებებიდან(სხვა მეცნიერთა მიერ მიღებულ შედეგებთან შესადარებლად). PSR B1257+12-ის ტემპერატურა 1,1 მილიონი კელვინია, ხოლო მის გარშემო, რამდენიმე ასტრონომიული ერთეულის მანძილის ფარგლებში, მტვრის დისკო უნდა იყოს.

 პოლტერგეისტისა და ფობეტორის ჰიპოთეტური სიცოცხლისთვის ყველაზე უფრო დიდი საშიშროება რენტგენის სხივები იქნებოდა, რომელსაც ატმოსფეროს გაცხლება შეუძლია. ხისტი რენტგენი და გამა-გამოსიხვება გაცილებით ღრმად აღწევს ატმოსფეროში, ვიდრე ულტრაიისფერი და რბილი რენტგენი. ხოლო თუ გაზის გარსები საკმარისად დიდია, საშიში გამოსხივება პლანეტის ზედაპირამდე ვერ მიაღწევს.

 .

 პატრუნო და კამა ვარაუდობენ, რომ იზოლირებული ნეიტრონული ვარსკვლავების(მარტოხელა ვარსკვლავი) გარშემო მოძრავი პლანეტები ისევე უნდა ევოლუციონირებდეს, როგორც პლანეტები მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავებთან, რომლებიც თავიანთი სოცოცხლის საწიყს ეტაპზე ინტენსიურად ასხივებენ რენტგენში. დედამიწის შემთხვევაში, რენტგენის სხივებს ატმოსფეროს ზედა ფენა, თერმოსფერო ახშობს, გაზი, რომელიც რენტგენისა და ულტრაიისფერ სხივებთან ურთიერთქმედებით იონიზირდება. ამ ფენას შედარებით მაღალი ტემპერატურა აქვს – ასეულებიდან ათასობით კელვინამდე, მაგრამ ძალიან გაიშვიათებულია და არაეფექტურია როგორც სითბოს წყარო.

 საზოგადოდ მიღებული განსაზღვრებით, სასიცოცხლო ზონა არის ადგილი ვარსკვლავთან, რომელზე მდებარე პლანეტის(დედამიწის ტიპის) ზედაპირზე უამრავი თხევადი წყალი იქნება. ერთ-ერთ მთავარ(თუმცა არასაკმარის) პირობად ითვლება პლანეტის ტემპერატურაც, რომელიც 270 კელვინზე ნაკლები არ უნდა იყოს. კვლევის ავტორებმა PSR B1257+12-ის სასიცოცხლო ზონის საზღვრები დაადგინეს, გამოსხივების გატვალისწინებით, რომელიც პოლტერგეისტამდე და ფობეტორამდე აღწევს, იმის დაშვებით, რომ წონასწორობის ტემპერატურა ზედედამიწათა ამ წყვილისთვის 175-275 კელვინს უტოლდება.

 ეს შესაძლებელია, რადგან დიდი პლანეტების ატმოსფერო უფრო თბილია, ვიდრე დედამიწის, რომლის ატმოსფერო საკმაოდ ერთგვაროვანია. მეცნიერები ასკვნიან, რომ თუ ამ პლანეტების ენერგიის მთავარი წყარო რენტგენია, მაშინ სისტემის სამ პლანეტაზე ისეთი დაბალი ტემპერატურაა, რომ სიცოცხლე ვერ იარსებებს. გამა-გამოსხივებასაც თუ გავითვალისწინებთ, რომელიც პლანეტათა ატმოსეროშ პულსარის ქარის ზემოქმედებით ჩნდება, სასიცოცხო ზონა 2-დან 5 ასტრონომიულ ერთეულამდე გადაიწევს.

 ამ უკიდურესობებს შორის არის სივრცული პარამეტრები, სადაც პოლტერგეისტი და ფობეტორი სასიცოხლო ზონის ფარგლებში ექცევა; კვლევის ავტორებმა ასევე დაადგინეს, რომ PSR B1620-26-ის გარშემო მოძრავი პლანეტა აქამდე ცნობილთა შორის ყველაზე უფრო ხნიერია და ყველაზე უფრო ოპტიმისტური მიდგომითაც კი გამორიცხულია მასზე სიცოხლის არსებობა; რაც შეეხება PSR J1719-1438-ს, რენტგენის გამოსხივებაზე მცირე მონაცემებია დაგროვებული და დასკვნების კეთება შეუძლებელია. მეცნიერები აღნიშნავენ, რომ იზოლირებული ნეიტრონული ვარსკვლავების უმრავლესობის(ბონდი-ჰოილის აკრეციით – კომპანიონი ვარსკვლავიდან მატერიის გადმოდენა, მაგალითად, თეთრი ჯუჯადან) რენტგენის გამოსხივების ინტენსივობა მეტია, ვიდრე PSR B1257+12-სა, რომელიც ამ თვალსაზრისით არატიპიურია.

 ეს იმას ნიშნავს, რომ დედამიწის მსგავი კლდოვანი პლანეტებისთვის, პულსარის გარეშემო სასიცოცხლო ზონა დიდი ხნით ვერ იარსებებს, ხოლო სქელი ატმოსფეროს მქონე ზედედამიწებისთვის, გაცილებით დიდი ხნით. კვლევის ავტრობების გამოთვლებით, დედამიწა რომ PSR B1257+12-თან მდენარეობდეს 1-დან 10 ასტრონომიული ერთეულის ფარგლებში, ხოლო მისი მასის 1ნპროცენტი ატმოსფეროზე მოდიოდეს(რეალურად 10 ათასჯერ ნაკლებია), გაზის საფარი 10 მილიონი წლის განმავლობაში გაიფანტებოდა. სამაგიეროდ, ექსტრემალურად სქელი ატმოსფეროიანი ზედედამიწები გაზის გარსს ტრილიონობით წელი შეინარჩუნებდა.

 ატმოსფეროსთვის მთავარ საშიშროებას არა რენტგენის სხივები წარმოადგენს, არამედ პულსარის ქარი. ის დროის შეზრუდულ მონაკვეთში მოქმედებენ – არსებობს ე.წ. სიკვდილის ხაზი, რომელიც განსაზღვრავს მომენტს, როცა პულსარი ქარის წარმოქმნას წყვეტს. ახალგაზრდა პულსარებისთვის ეს პერიოდი მილიონი წელი გრძელდება, მილიწამიანი პულსარებისთვის – მილიარდობით წელი. მიუხედავად ამისა, როგორც ავტორები აღნიშნავენ, ამით ენერგიის წყაროს გამორთვა ხდება, რის მერეც ციური სხეულის ტემპერატურა მკვეთრად მცირდება და ის სიცოცხლის გაჩენისათვის თავსებადი ზონის მიღმა რჩება. რჩება ბონდი-ჰოილის აკრეცია, რომელიც რენტგენის გამოსხივებას წარმოქნის და პლანეტას ათბობს. ტემპერატურის შენარჩუნება ვარსკვლავისა და დანარჩენი პლანეტების მხრიდან მოქმედი მოქცევის ძალებითაც შეიძლება შენარჩუნდეს.

 პულსარის ქარი შეიძლება საერთოდაც ვერ აღწევდეს პლანეტამდე – როცა პულსარის მაგნიტური ღერძი და ბრუნვის ღერძი ერთმანეთისგან შორსაა. ასეთ შემთხვევაში, ეკვატორულ სიბრტყეში, სადაც ჩვეულებრივ პლანეტები მოძრაობენ, პულსარის ქარი არ არის, არის მხოლოდ რენტგენი. მაშინ პოლტერგეისტი და ფობეტორი 850 მილიონი წლის განმავლობაში დაახლოებით 0,0005 დედამიწის მასას(თავისი მასის 0,0001) დაკარგავდა, რაც ძალიან მცირეა, თუ ამ პლანეტების ატმოსფეროებზე მთლიანი მასის 1 პროცენტი მოდის.

 გამოქვეყნებული ნამშევარი ერთმნიშვნელოვანი დასკვნების გაკეთების საშუალებას არ იძლევა, იმის შესახებ, რომ PSR B1257+12-ის პლანეტები სიცოცხლისათვის თავსებად ზონაშია. ამის დადგენა ამ ეტაპზე უბრალოდ შეუძლებელია, მათ შროის PSR B1257+12-ისთვისაც. მეორეს მხრივ, ნაჩვენებია, რომ თუ პოლტერგეისტსა და ფობეტორს სქელი ატმოსფეროები აქვს, მაშინ იქ სიცოცხლის გაჩენაც შესაძლებელია.