ახლად აღმოჩენილმა ეგზოპლანეტამ ასტრონომებს დიდი თავსატეხი გაუჩინა.
ძლიერ ახალგაზრდა იუპიტერის ზომის ეგზოპლანეტის, სახელად HD-114082b-ის გაზომვების შემდეგ, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მისი მახასიათებლები სუფთად არ ემთხვევა გაზის გიგანტი პლანეტების წარმოქმნის შესახებ არსებული ორი პოპულარული მოდელიდან არცერთს.
მარტივად რომ ვთქვათ, თავის ასაკის კვალობაზე ის ზედმეტად მძიმეა.
„ამჟამად მიღებულ მოდელებთან შედარებით, HD-114082b დაახლოებით 2-3-ჯერ უფრო მკვრივია, ვიდრე სულ რაღაც 15 მილიონი წლის ახალგაზრდა გაზის გიგანტი უნდა იყოს“, — განმარტავს გერმანიის მაქს პლანკის ასტრონომიის ინსტიტუტის ასტრონომი ოლგა ზახოჟაი.
ის გარს უვლის ჩვენგან დაახლოებით 300 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ვარსკვლავ HD-114082-ს და წარმოადგენდა მონაცემთა შეგროვების დიდი კამპანიის სუბიექტს. ეგზოპლანეტა HD-114082b სულ რაღაც 15 მილიონი წლისაა და ამ დრომდე აღმოჩენილი ერთ-ერთი ყველაზე ახალგაზრდა ეგზოპლანეტაა; მისი მახასიათებლების შესწავლამ შეიძლება ბევრი ცნობა მოგვცეს პლანეტების წარმოქმნის ამბის შესახებ — ეს პროცესი ხომ ჯერ ბოლომდე კარგად არ ვიცით.
ეგზოპლანეტის ყოვლისმომცველი დახასიათებისთვის საჭიროა ორი ტიპის მონაცემები, იმ ეფექტებზე დაყრდნობით, რომლებიც მას თავის დედავარსკვლავზე აქვს. როდესაც ეგზოპლანეტა თავის ვარსკვლავის წინ ჩაივლის, სინათლის მცირე ნაწილს აბნელებს და ამ დროს იწერენ ტრანზიტულ მონაცემებს. თუ ვიცით ვარსკვლავის სიკაშკაშე, ამ მცირე ჩაბნელების საფუძველზე შესაძლებელია ეგზოპლანეტის ზომის დადგენა.
მეორე მხრივ, რადიალური სიჩქარის მონაცემები წარმოადგენს ჩანაწერს იმის შესახებ, თუ როგორ ირხევა ვარსკვლავი ადგილზე ეგზოპლანეტის მიერ მასზე მოქმედი გრავიტაციული მიზიდვის საპასუხოდ. თუკი ვიცით ვარსკვლავის მასა, მისი რხევის ამპლიტუდის საფუძველზე შესაძლებელია ეგზოპლანეტის მასის დადგენა.
HD-114082-ის რადიალურ სიჩქარეზე დაკვირვების მონაცემებს მკვლევრები თითქმის ოთხი წლის განმავლობაში აგროვებდნენ. ტრანზიტისა და რადიალური სიჩქარის მონაცემთა კომბინაციით განსაზღვრეს, რომ პლანეტა HD-114082b-ს იუპიტერის რადიუსი აქვს, მაგრამ მასზე რვაჯერ მეტი მასა. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ ეგზოპლანეტა დედამიწაზე ორჯერ მკვრივია, იუპიტერზე კი თითქმის ათჯერ.
ახალგაზრდა ეგზოპლანეტის ასეთი ზომა და მასა იმას ნიშნავს, რომ დიდი ალბათობით, სუპერდიდი კლდოვანი პლანეტა არ არის; ასეთი პლანეტების ზედა ზღვარია 3 დედამიწის რადიუსი და 25 დედამიწის მასა.
ასევე ძლიერ პატარაა სიმკვრივის დიაპაზონი კლდოვანი ეგზოპლანეტებისთვის. ამ დიაპაზონს მაღლა, სხეული უფრო მკვრივი ხდება, პლანეტის გრავიტაცია წყალბადისა და ჰელიუმის მოზრდილ ატმოსფეროს ინარჩუნებს.
HD-114082b ამ პარამეტრების დიდ ნაწილს აკმაყოფილებს, რაც ნიშნავს, რომ ის გაზის გიგანტია. თუმცა, ასტრონომებმა არ იციან, როგორ გახდა ის ასეთი.
„ვფიქრობთ, რომ გიგანტური პლანეტები ორი შესაძლო გზით წარმოიქმნება. ორივე ხდება ახალგაზრდა ვარსკვლავის გარშემო მიმოფანტული გაზისა და მტვრის პროტოპლანეტური დისკის შიგნით“, — ამბობს ასტრონომი რალფ ლონჰარდტი.
ამ ორ გზას „ცივ საწყისს“ და „ცხელ საწყისს“ უწოდებენ. მიჩნეულია, რომ ცივ საწყისში ეგზოპლანეტა სათითაო კენჭით იქმნება, ახალგაზრდა ვარსკვლავის გარშემო მოძრავი ნარჩენი მასალებისგან.
ეს მასალები ერთმანეთს ჯერ ელექტროსტატიკურად ეწებება, შემდეგ კი გრავიტაციულად. რაც უფრო მეტ მასას იღებს, ის უფრო სწრაფად იზრდება, იქამდე, ვიდრე არ უბიძგებს სამყაროს ყველაზე მსუბუქი ელემენტების, წყალბადისა და ჰელიუმის გაქცევით აკრეციას; შედეგად კი ვიღებთ მასიურ გაზოვან საბურველს კლდოვანი ბირთვის გარშემო.
გამომდინარე იქიდან, რომ პლანეტის ბირთვისკენ სვლისას გაზები სითბოს კარგავენ და ატმოსფეროს წარმოქმნიან, ეს სცენარი შედარებით ცივ ვარიანტად მიიჩნევა.
ცხელ საწყისს დისკის არასტაბილურობასაც უწოდებენ და მიჩნეულია, რომ მაშინ ხდება, როდესაც დისკოში არსებული მბრუნავი არასტაბილური რეგიონი პირდაპირ საკუთარი გრავიტაციის ქვეშ კოლაფსირდება. შედეგად მიღებული სხეული სრულად წარმოქმნილი ეგზოპლანეტაა, რომელსაც არ აქვს კლდოვანი ბირთვი და გაზები საკუთარ სითბოს უფრო მეტად ინარჩუნებენ.
ცივი და ცხელი საწყისის გზით წარმოქმნილი ეგზოპლანეტები სხვადასხვა მაჩვენებლით უნდა ცივდებოდეს და შესაბამისად, წარმოქმნიდნენ ერთმანეთისგან განსხვავებულ მახასიათებლებს, რომლებზე დაკვირვებაც შესაძლებელი უნდა იყოს.
მკვლევართა განცხადებით, HD-114082b-ის მახასიათებლები არ ემთხვევა ცხელი საწყისის მოდელს; მისი ზომა და მასა უფრო ბირთვის აკრეციის შესაბამისია. მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი, ის ზედმეტად მასიურია თავისი ზომის კვალობაზე. მას ან უჩვეულოდ მძიმე ბირთვი აქვს, ან იქ რაღაც ხდება.
„ჯერ ძალიან ადრეა, რომ გამოვრიცხოთ ცხელი საწყისი. შეგვიძლია მხოლოდ ის ვთქვათ, რომ გაზის გიგანტი პლანეტების წარმოქმნის ამბავი ჯერ ძალიან კარგად არ ვიცით“, — ამბობს ლონჰარდტი.
ეს ეგზოპლანეტა ერთ-ერთია ჩვენთვის ცნობილი იმ სამიდან, რომლებიც ასაკით 30 მილიონ წელზე ნაკლებისანი არიან და რომელთა რადიუსი და მასაც ასტრონომებს გაზომილი აქვთ. სხვათა შორის, სამივე მათგანი არ შეესაბამება დისკის არასტაბილურობის მოდელს.
სამივე მათგანი მიუთითებს, რომ ბირთვის აკრეციის სცენარი უფრო მეტად უნდა იყოს გავრცელებული.
„მართალია, ამ ტენდენციის დასადასტურებლად უფრო მეტი პლანეტაა საჭირო, მაგრამ მაინც გვჯერა, რომ თეორეტიკოსებმა საკუთარი გათვლების გადახედვა უნდა დაიწყონ“, — ამბობს ზახოჟაი.
კვლევა ჟურნალ Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია mpia.de-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
