ასტრონომებმა კოსმოსური ზარბაზნის „ჭურვი“ აღმოაჩინეს.
ჩვენგან 730 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ვარსკვლავის გარშემო მოძრაობს იუპიტერის ზომის ეგზოპლანეტა, რომელსაც იმხელა სიმკვრივე აქვს, შეიძლება წარმოდგენაც კი გაგიჭირდეთ. როგორც ასტრონომებმა განსაზღვრეს, ამ პლანეტის, სახელად TOI-4603b-ის მასა იუპიტერისას დაახლოებით 13-ჯერ აჭარბებს.
ეს იმას ნიშნავს, რომ ის დედამიწაზე სამჯერ მკვრივია, იუპიტერზე კი ცხრაჯერ. თავის ვარსკვლავს გარს უვლის სულ რაღაც 7,25 დღეში ერთხელ.
შედეგად, ის თავსდება პლანეტათა იმ მცირერიცხოვან, მაგრამ მნიშვნელოვან კატეგორიაში, რომლებიც თავდაყირა აყენებენ ჩვენს წარმოდგენას პლანეტების წარმოქმნისა და ევოლუციის შესახებ.
„ის ერთ-ერთი ყველაზე მასიური და მკვრივი ტრანზიტული გიგანტი პლანეტაა ჩვენთვის ცნობილთა შორის“, — წერს ინდოეთის ფიზიკის კვლევების ლაბორატორიის ასტრონომთა ჯგუფი, რომელსაც აკანკშა ხანდელვალი ხელმძღვანელობდა.
თეორიულად არსებობს ზღვარი, რა მასა შეიძლება ჰქონდეს პლანეტას. იმიტომ, რომ გარკვეულ კრიტიკულ ზღვარს ზემოთ, ბირთვში ტემპერატურა და წნევა საკმარისია ბირთვული სინთეზის დასაწყებად — პროცესის, რომლის დროსაც, ატომები ერთმანეთს ებმიან და მძიმე ელემენტებს წარმოქმნიან.
ვარსკვლავისთვის, მინიმალური მასა, რომელზეც ეს პროცესი იწყება, არის დაახლოებით 85 იუპიტერის მასა; ამ წერტილში, წყალბადის ატომები ჰელიუმად სინთეზირდება.
პლანეტისთვის მასის ზედა ზღვრად მიჩნეულია დაახლოებით 10-13 იუპიტერის მასა. ობიექტებს, რომლებიც მასათა ან ნაპრალს შორის არის მოქცეული, ყავისფერი ჯუჯები ეწოდება. მათ წყალბადის სინთეზისთვის საკმარისი მასა არ აქვთ, მაგრამ მათ ბირთვს შეუძლია დეიტერიუმის სინთეზი — წყალბადის მძიმე იზოტოპის, რომელსაც არც ისე ბევრი სითბო და წნევა სჭირდება.
ვარსკვლავები ზემოდან ქვემოთ იქმნება, როდესაც მოლეკულური ღრუბლის მკვრივი გროვები გრავიტაციით კოლაფსირდება და პროტოვარსკვლავს წარმოქმნის. ამის შემდეგ, ახლად დაბადებული ვარსკვლავი მის გარშემო დისკოს სახით განლაგებული ღრუბლიდან მატერიას იწოვს და იზრდება.
ამ პროცესის დასრულების შემდეგ დარჩენილი მტვრისა და გაზისგან პლანეტები იბადებიან; ისინი ქვემოდან ზემოთ იქმნება — ჯერ კენჭები იწყებს შეწებებას, შემდეგ კი მათი მთელი გროვები და საბოლოოდ, მიიღება პლანეტა.
მიჩნეულია, რომ ყავისფერი ჯუჯები ვარსკვლავთა მსგავსად წარმოიქმნება, გრავიტაციით კოლაფსირებული მოლეკულური ღრუბლის გროვებისგან. ძირითადად, ისინი ვარსკვლავებს უვლიან გარშემო საკმაოდ შორი მანძილიდან, სულ მცირე ხუთი ასტრონომიული ერთეულის მანძილზე, ანუ ხუთჯერ უფრო შორიდან, ვიდრე დედამიწაა დაშორებული მზისგან.
ასტრონომთა აზრით, უნდა არსებობდეს უფრო ახლო ორბიტაზე მოძრავი ყავისფერი ჯუჯებიც.
TOI-4603b პირველად NASA-ს ეგზოპლანეტებზე მონადირე ტელესკოპის, TESS-ის მონაცემებში შენიშნეს. ეს ტელესკოპი ვარსკვლავის სინათლეში მცირე, რეგულარულ ჩაბნელებებს ეძებს, რაც პლანეტის გარშემო ეგზოპლანეტის მოძრაობის ნიშანია. TESS-ის მონაცემები მიუთითებდა იუპიტერზე 1,042-ჯერ დიდი რადიუსის მქონე პლანეტაზე, რომელიც ვარსკვლავის გარშემო ერთ შემოვლას სულ რაღაც ერთ კვირას ანდომებდა.
ამის შემდეგ, მკვლევართა ჯგუფმა დაკვირვებები რადიალური სიჩქარის მეთოდით ჩაატარა. ეს გახლავთ ოდენობა, რომლითაც ეგზოპლანეტის გრავიტაცია თავის დედავარსკვლავს არხევს, რადგან ორივე სხეული გრავიტაციის საერთო ცენტრის გარშემო მოძრაობს. თუკი იცი ვარსკვლავის მასა, მისი რხევის საფუძველზე შეგიძლია გამოთვალო ეგზოპლანეტის მასაც.
სწორედ ასე განსაზღვრეს მკვლევრებმა, რომ TOI-4603b-ის მასა იუპიტერისას 12,98-ჯერ აჭარბებს. ობიექტის რადიუსთან კომბინირების შემდეგ, ჯგუფი მივიდა დასკვნამდე, რომ პლანეტის საშუალო სიმკვრივეა 14,1 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე. შედარებისათვის გეტყვით, რომ დედამიწის საშუალო სიმკვრივეა 5,51 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე. იუპიტერის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელია სულ რაღაც 1,33 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე. ტყვიის სიმკვრივე კი არის 11,3 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე.
ყავისფერი ჯუჯისთვის ეს სულაც არ არიც უცნაური; საშუალოდ, მათი რადიუსი 0,83 იუპიტერის რადიუსია; მაგალითად, ერთ ყავისფერ ჯუჯას, რომელსაც 0,87 იუპიტერის რადიუსი აქვს, მასზე 61,6-ჯერ მეტი მასა აქვს. ანუ, ისინი პლანეტა TOI-4603b-ზე გაცილებით მკვრივებია.
TOI-4603b უმეტეს კრიტერიუმს აკმაყოფილებს, რომ ეგზოპლანეტად ჩაითვალოს, მაგრამ ის ზუსტად ყავისფერ ჯუჯათა მასის ზღვარზეა, რაც იმას ნიშნავს, რომ შეიძლება მნიშნვნელოვანი პლანეტა იყოს იმის გასაგებად, როგორ წარმოიქმნება ყავისფერი ჯუჯები და გიგანტური პლანეტები, ამავე დროს, როგორ ყალიბდება ურთიერთობა მათ ვარსკვლავებთან.
მაგალითად, ეგზოპლანეტას მნიშვნელოვნად ოვალური ორბიტა აქვს, რაც მიუთითებს, რომ ის ჯერ კიდევ ამ ორბიტაზე დამკვიდრების პროცესშია. ამას გარდა, მის ვარსკვლავს ასევე ჰყავს ყავისფერი ჯუჯა კომპანიონი, რომელიც მის გარშემო დაახლოებით 1,8 ასტრონომიული ერთეულის მანძილიდან მოძრაობს. ეს ყავისფერი ჯუჯა შეიძლება გრავიტაციულად ზემოქმედებდეს TOI-4603b-სთან. ყველა ეს მინიშნება გვაფიქრებინებს, რომ ეგზოპლანეტა უფრო შორ მანძილზე იმყოფებოდა და ახლა ვარსკვლავის სიახლოვეს მიგრაციის პროცესშია.
ჩვენთვის ცნობილი კიდევ ერთი ასეთი ობიექტია HATS-70b, რომელსაც აქვს იუპიტერზე 12,9-ჯერ მეტი მასა და 1,384-ჯერ დიდი რადიუსი, მაგრამ აქვს TOI-4603b-ზე გაცილებით ნაკლები სიმკვრივე; ვარსკვლავის გარშემო ისიც ახლოდან მოძრაობს და ასევე შეიმჩნევა მისკენ მიგრაციის ნიშნები.
„ასეთი სისტემების დაფიქსირება ღირებულ ცნობებს გვთავაზობს მასიურ პლანეტათა მმართველი მექანიზმების შესახებ და აუმჯობესებს ჩვენს ზოგად წარმოდგენას მათი წარმოქმნისა და მიგრაციების შესახებ“, — წერენ მკვლევრები პუბლიკაციაში.
კვლევა გამოსაქვეყნებლად უკვე მიიღო Astronomy & Astrophysics Letters-მა, იქამდე კი ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
