Webb-მა წყლის ორთქლის კვალი გამოავლინა, მაგრამ პლანეტისაა თუ მისი მშობლიური ვარსკვლავის?

 კლდოვანი ეგზოპლანეტა GJ 486 b, ის 26 სინათლის წლით დაშორებული, ქალწულის თანავარსკვლავედის წევრი, წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის  ორბიტაზე მიმოიქცევა. მშობლიური ვარსკვლავის წინ ტრანზიტის დროს ასტრონომებმა პლანეტაზე წყლის ორთქლის კვალი შენიშნეს და მისი დეტალურად შესწავლა გადაწყვიტეს. NASA, ESA, CSA, ჯოზეფ ოლმსთედ (STScI).

 ასტრონომებმა NASA/ESA/CSA მიერ შექმნილი James Webb-ის კოსმოსური ტელესკოპი კლდოვანი ეგზოპლანეტის GJ 486 b შესასწავლად გამოიყენეს; ამ ეგზოპლანეტის ზედაპირის ტემპერატურა  430°C ფარგლებშია, და ის ზედმეტად ახლოსაა თავის მშობლიურ ვარსკვლავთან იმისთვის, რომ დასახლებად ზონაში ხვდებოდეს, თუმცა Webb-ის ახლო ინფრაწითელი სპექტროგრაფის NIRSpec მონაცემები იქ წყლის ორთქლის არსებობაზე მიუთითებს. საინტერესო ის არის, რომ თუ წყლის ორთქლი პლანეტას ეკუთვნის, გამოდის, რომ მშობლიურ ვარსკვლავთან უკიდურესი სიახლოვის და ექტრემალური ტემპერატურების მიუხედავად, პლანეტას საკუთარი ატმოსფერო გააჩნია. წყლის ორთქლის კვალი ეგზოპლანეტებზე აქამდეც უნახავთ, მაგრამ ყველა ასეთი ეგზოპლანეტა გაზოვანი გიგანტი იყო,  GJ 486 b კი კლდოვანი პლანეტების ჯგუფს მიეკუთვნება, ისევე, როგორც მერკური, ვენერა, დედამიწა და მარსი ჩვენი მზის სისტემაში.

 სამეცნიერო-კვლევითი ჯგუფი დასკვნების გამოტანას არ ჩქარობს – ჯერ უნდა დაზუსტდეს, წყლის ორთქლის სპექტრი პლანეტის ატმოსფეროდან მოდის თუ თვით ვარსკვლავის გრილი უბნებიდან, კერძოდ – ლაქებიდან.

 ეს გრაფიკული სურათი გვიჩვენებს გამჭოლ (ტრანსმისიურ) სპექტრს, რომელიც Webb-ის ტელესოპის მიერ ეგზოპლანეტაზე GJ 486 b ჩატარებული დაკვირვებების შედეგად იქნა მიღებული. ცხადია, წყლის ორთქლის სპექტრი მკვლევარებს აღაფრთოვანებს, მაგრამ კომპიუტერულ მოდელებზე დამყარებული, მიუკერძოებელი პროგრამული ანალიზი გვიჩვენებს, რომ დაახლოებით თანაბარი შანსია, წყლის ორთქლის სპექტრი პლანეტის ატმოსფეროდან მოდიოდეს (ცისფერი გრაფიკი), ან – მასპინძელი წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის ლაქებიდან (ყვითელი გრაფიკი). ფონზე გამოსახული პლანეტა მხოლოდ გრაფიკული ილუსტრაციაა – Webb-ს ეგზოპლანეტის GJ 486 b სურათი ჯერ არ გადაუღია.

“ეგზოპლანეტის GJ 486 b ტრანსმისიური სპექტრი” – ტრანსმისიური ანუ გამჭოლი სპექტრი მიიღება მაშინ, როდესაც სინათლის წყარო ობიექტს განჭოლავს, ანუ გაივლის მასში, და მიმღები ხელსაწყო ობიექტიდან გამოსული სინათლის სპექტრს დააფიქსირებს. ამ გრაფიკულ გამოსახულებაზე y-ღერძი გვიჩვენებს ობიექტში (GJ 486 b-ს ატმოსფერო + ვარსკვლავის სპექტრი) გავლის შედეგად ბლოკირებული (შთანთქმული) სინათლის ოდენობას, ხოლო x-ღერძი გვიჩვენებს იმ სინათლის ტალღის სიგრძეებს (მიკრონებში), რომლის დიაპაზონშიც განხორციელდა გაზომვები. შკალა 0,5-5 მიკრონს შორის მერყეობს. ყვითელი ფერით აღნიშნულია სპექტრული მოდელი, რომელიც ვარსკვლავზე არსებულ შესაძლო ცივ უბნებს – მზის ლაქების ანალოგიურ სტრუქტურებს უკავშირდება; ცისფერი ფერით კი აღნიშნულია წყლით გაჯერებული ატმოსფერული მოდელი. როგორც ვხედავთ, ორივე სპექტრული მოდელი სადღაც 3 მიკრონის ნიშნულზე უკვე გადაიკვეთება. აქვე, ისინი დაემთხვევა უშუალოდ კოსმოსური ტელესკოპის, James Webb-ის მიერ მიღებულ მონაცემებს, რომლებიც წარმოდგენილია სტანდარტული ცდომილებებით. NASA/ESA/CSA.

 ამ ორ მოდელს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა მოკლე ინფრაწითელი ტალღების დიაპაზონში, ამიტომ კვლევები Webb-ის ტელესკოპის სხვა ინსტრუმენტების გამოყენებითაც გაგრძელდება, რომ ზუსტად დადგინდეს წყლის ორთქლის სპექტრის წყარო.

 ეგზოპლანეტა GJ 486 b წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის გარშემო მიმოიქცევა, და მასთან გრავიტაციულად ბმულია. მაშასადამე, პლანეტის ერთი ნახევარსფერო გამუდმებით ვარსკვლავისკენ არის მიმართული, მეორე ნახევარი კი – მუდმივი ღამის სიბნელეშია. GJ 486 b ზომით დედამიწაზე დაახლოებით 30%-თ დიდია და სამჯერ უფრო მასიურია, რაც ადასტურებს, რომ ის კლდოვანი ტიპის პლანეტაა. GJ 486 b -ზე გრავიტაცია დედამიწისაზე უფრო ძლიერია.

 მაინც, საიდან მოდის წყლის ორთქლის სიგნალი? თუ ამდენი წყლის ორთქლი GJ 486 b-ს ატმოსფეროშია, მაშინ გამოდის, რომ არსებობს მექანიზმები, რომელთა მეშვეობით, ცივი წითელი ვარსკვლავებისათვის დამახასიათებელი მძლავრი მზიური ქარების მიუხედავად, პლანეტას ატმოსფეროს შენარჩუნება მაინც შეუძლია (მაგალითად მძლავრი მაგნიტური ველი, ან მაგნიტური ველისა და გრავიტაციის საკმაოდ მძლავრი კომბინაცია); თუმცა, იგივე საიმედოობითაც, შესაძლებელია, რომ წყლის ორთქლი ეგზოპლანეტის GJ 486 b მშობლიური ვარსკვლავის ფოტოსფეროდან მოდის – ჩვენი მზის ლაქების მსგავსი ცივი რეგიონები წითელ ჯუჯა ვარსკვლავებსაც აქვთ, თუმცა, თავად ამ კლასის ვარსკვლავების საშუალო ტემპერატურა იმდენად დაბალია, რომ მისი ლაქების თავზე წყალი ორთქლის სახით გროვდება. ამგვარად, ამ უბნებიდან მომავალი სიგნალი, შეცდომით, პლანეტის ატმოსფეროდ შეიძლება მივიჩნიოთ.

 შემდგომი დაკვირვებები ამ პრობლემას უფრო მეტს მზის შუქს მოჰფენს. Webb-ის კოსმოსურ ტელესკოპზე საშუალოტალღოვანი ინფრაწითელი სპექტროგრაფი MIRI განთავსდება, რომლის მეშვეობითაც მეცნიერები GJ 486 b-ს დღის მხარეს დააკვირდებიან. უატმოსფერო პლანეტაზე ვარსკვლავისკენ მიშვერილი ეკვატორული რეგიონი ყველაზე ცხელი, ფიქსირებული წერტილი იქნება, ხოლო მუდმივი ღამის წერტილი – ყველაზე ცივი. მაგრამ თუ პლანეტას სქელი ატმოსფერო აქვს, მითუმეტეს – წყლის ორთქლით მდიდარი, მაშინ პლანეტაზე ადგილი იქნება სითბური ენერგიის ატმოსფერულ ცირკულაციას ორივე ნახევარსფეროს შორის, შესაბამისად, ასეთი მკვეთრად გამოხატული ცხელი და ცივი უბნები არ იარსებებს.

 მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის –  Webb-ის ტელესკოპზე არის კიდევ ერთი ინსტრუმენტი, ახლო ინფრაწითელი გამოსახულების მიმღები უცხაურო სპექტროგრაფი NIRISS, რომელიც მეცნიერებს პლანეტური ატმოსფეროს და მზის ლაქების სპექტრულ მოდელებს შორის არსებული განსხვავებების დადგენაში მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს.

 მაშასადამე, კოსმოსურმა ტელესკოპმა James Webb წყლის ორთქლის კვალი გამოავლინა, მაგრამ ის ეგზოპლანეტისაა თუ მისი მშობლიური ვარსკვლავის, საკითხავი, აი, ეს არის.

წყარო: https://www.esa.int

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.