ჩვენგან 200 სინათლის წლის მანძილზე აღმოჩენილმა ეგზოპლანეტამ შეიძლება ახალი სინათლე მოჰფინოს პლანეტური მეცნიერების ყველაზე უცნაურ საიდუმლოებს.
ობიექტს TOI-1075b უწოდეს, მისი რადიუსი დედამიწისას 1,8-ჯერ აღემატება და წარმოადგენს სუპერდედამიწის ტიპის ერთ-ერთ ყველაზე დიდ ეგზოპლანეტას ამ დრომდე აღმოჩენილთა შორის. ასევე კარგად თავსდება ე. წ. პატარა პლანეტის რადიუსის ნაპრალში, რასაც დედამიწაზე 1,5-დან 2-მდე მეტი რადიუსის მქონე პლანეტების აშკარა დეფიციტს.
აქამდე უკვე აღმოჩენილია ოდნავ უფრო პატარა კლდოვანი სუპერდედამიწები. ასევე ოდნავ უფრო დიდი, გაბერილი ატმოსფეროს მქონე პლანეტები, რომლებსაც მინი-ნეპტუნებს უწოდებენ. თუმცა, მათ შორის თითქოს უდაბნოსავით სიცარიელეა.
ახლად აღმოჩენილი პლანეტა გაბერილი სულაც არ არის. TOI-1075b-ის მასა დედამიწისას 9,95-ჯერ აღემატება, რაც საკმაოდ დიდი მასაა გაზოვანი პლანეტისთვის; დაშვებულ სიმკვრივეში, ეგზოპლენტა სავარაუდოდ კლდოვანია, მერკურის, დედამიწის, მარსისა და ვენერას მსგავსად. ასეთი განსაკუთრებულობის გამო, ის იდეალური კანდიდატია პლანეტური ფორმაციისა და ევოლუციის თეორიების შესამოწმებლად.
პატარა პლანეტის რადიუსის ნაპრალი მხოლოდ რამდენიმე წლის წინ, 2017-ში გახდა ნათელი, როდესაც ეგზოპლანეტების (მზის სისტემის მიღმა არსებული პლანეტები) კატალოგი საკმაოდ შეივსო და მეცნიერებმა ეს უჩვეულო მახასიათებელიც შენიშნეს. საკუთარ ვარსკვლავთან ახლოს, გარკვეულ მანძილზე მოძრავ პლანეტათა შორის, ასტრონომებმა მხოლოდ რამდენიმე ისეთი პლანეტა აღმოაჩინეს, რომელიც ამ ნაპრალში თავსდებოდა.
არსებობს ამის რამდენიმე შესაძლო ახსნა; წამყვანი თეორიის მიხედვით, გარკვეული ზომის დაბლა, ეგზოპლანეტას უბრალოდ არ აქვს საკმარისი მასა, რათა ატმოსფერო შეინარჩუნოს და ის ვარსკვლავის რადიაციამ არ ააორთქლოს. ამ მოდელის მიხედვით, ან ნაპრალში მოქცეულ ეგზოპლანეტებს საკმაოდ მოზრდილი ატმოსფერო უნდა ჰქონდეთ და ძირითადად წყალბადისა და ჰელიუმისგან შედგებოდეს.
TOI-1075b აღმოაჩინეს NASA-ს ეგზოპლანეტებზე მონადირე ტელესკოპის, TESS-ის მონაცემებში. ეს ტელესკოპი ვარსკვლავთა სინათლეში მცირე, რეგულარულ ჩაბნელებებს ეძებს, რაც მის გარშემო პლანეტის მოძრაობაზე მიუთითებს. იმის მიხედვით, თუ რამდენად ბნელდება ამ დროს ვარსკვლავის სინათლე, ასტრონომებს შეუძლიათ დაადგინონ ეგზოპლანეტის რადიუსიც.
TESS-ის მონაცემები მიუთითებდა, რომ ნარინჯისფერი ვარსკვლავის, TOI-1075-ის გარშემო მოძრაობდა 1,72 დედამიწის რადიუსის მქონე პლანეტა, დაახლოებით ყოველ 14,5 საათში ერთხელ. ამან მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტრონომის, ზაჰრა ესაკის ყურადღება მიიქცია, რომელიც სუპერდედამიწებს სწავლობს. ამ რადიუსზე და ამ მანძილზე, მაშინ ჯერ კიდევ კანდიდატი ეს პლანეტა აკმაყოფილებდა რადიუსის ნაპრალის კრიტერიუმებს.
ამ პლანეტის შესწავლის შემდეგი ნაბიჯი იყო მისი მასის დადგენა. ამის საშუალებას კი ის სხვადასხვა გრავიტაციული ეფექტები იძლევა, რომლებიც ეგზოპლანეტას აქვს თავის ვარსკვლავზე. ვარსკვლავი-პლანეტის ურთიერთობაში გრავიტაციის დიდი ნაწილი ვარსკვლავზე მოდის, მაგრამ თავის ვარსკვლავზე მცირე გრავიტაციულ გავლენას ახდენს პლანეტაც. შედეგად, ვარსკვლავი ოდნავ ირხევა ადგილზე და ამის დაფიქსირება ასტრონომებს ვარსკვლავის სინათლეში მცირე ცვლილებათა საფუძველზე შეუძლიათ.
თუკი ვარსკვლავის მასა ვიცით, ამ ცვლილებათა საფუძველზე შესაძლებელია პლანეტის მასის დადგენაც. TOI-1075-ის მასა და რადიუსი ჩვენი მზის დაახლოებით 60 პროცენტია; შესაბამისად, ესაკმა და მისმა კოლეგებმა ზუსტად გამოთვალეს, რომ მისი ეგზოპლანეტის მასა დედამიწისას 9,95-ჯერ აღემატება. ზუსტმა გაზომვებმა ასევე აჩვენა, რომ მას დედამიწაზე 1,791-ჯერ დიდი რადიუსი აქვს.
თუ იცი რაღაცის ზომა და მასა, შეგიძლია გამოთვალო მისი საშუალო სიმკვრივეც. TOI-1075b საკმაოდ მკვრივი აღმოჩნდა — 9,32 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე. დედამიწის საშუალო სიმკვრივე კუბურ სანტიმეტრზე 5,51 გრამია; შესაბამისად, ეს ეგზოპლანეტა ყველაზე მკვრივია ამ დრომდე აღმოჩენილ სუპერდედამიწებს შორის.
მასის ამ ნაპრალში ეგზოპლანეტას გამძლე, წყალბადი-ჰელიუმისგან შემდგარი ატმოსფერო უნდა ჰქონდეს. TOI-1075b-ს სიმკვრივე არ ეთავსება გამძლე ატმოსფეროსას, რაც ძლიერ უცნაურია. თუმცა, ის, რაც ეგზოპლანეტას ამის ნაცვლად შეიძლება პოტენციურად ჰქონდეს, კიდევ უფრო მომაჯადოებელია.
„TOI-1075b-ის პროგნოზირებულ შემადგენლობასა და ულტრამოკლე ორბიტულ პერიოდზე დაყრდნობით, არ ველოდებით, რომ მას წყალბადი-ჰელიუმის გამძლე ატმოსფერო ჰქონდეს“, — წერენ მკვლევრები.
მათი განცხადებით, TOI-1075b-ს ატმოსფერო ან საერთოდ არ უნდა ჰქონდეს; ან უნდა ჰქონდეს ლითონ-სილიკატური ორთქლის ატმოსფერო, რომელიც ზედაპირზე არსებული მაგმის ოკეანის აორთქლების შედეგად არის წარმოქმნილი, რადგან მისი ტემპერატურა იმდენად მაღალი უნდა იყოს, რომ ზედაპირზე ქანები დაადნოს; ანდაც ჰქონდეს ჰელიუმი-წყალბადის ან CO2-ის თხელი ატმოსფერო.
TOI-1075b იმდენად ცხელია, რომ მის ზედაპირზე შეიძლება მაგმის ოკეანე იყოს, რომელიც აორთქლებული ქანების ატმოსფეროს წარმოქმნის.
კარგი ამბავი ის არის, რომ ამის დადგენა შეგვიძლია. როგორც ბოლო პერიოდში ვნახეთ, ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი იმდენად მძლავრია, რომ შეუძლია ეგზოპლანეტათა ატმოსფეროში შეხედვა. შესაბამისად, სწორედ მას შეუძლია გაარკვიოს, TOI-1075b-ს თხელი ატმოსფერო აქვს, სილიკატური ატმოსფერო თუ ის საერთოდაც არ აქვს. ამან კი შეიძლება გამოავლინოს რაღაც ისეთი, რაც პლანეტების ფორმაციისა და ევოლუციის შესახებ აქამდე არ ვიცოდით, ასევე ისიც, როგორ კარგავენ სუპერდედამიწები აირებს.
კვლევა გამოსაქვეყნებლად უკვე მიიღო The Astronomical Journal-მა, იქამდე კი ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
