NASA-ს ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი უკვე იდეალურად არის გასწორებული და ამჟამად მის სამეცნიერო ინსტრუმენტთა კალიბრაცია მიმდინარეობს. სრული დატვირთვით მუშაობის დაწყებამდე მხოლოდ რამდენიმე კვირა რჩება. 12 ივლისს NASA გვაჩვენებს მისი პირველი დაკვირვებების შედეგებს, შემდეგ კი ტელესკოპი ღრმა სამეცნიერო საქმიანობას დაიწყებს.
პირველი წლისთვის დაგეგმილ დაკვირვებებს შორის არის კვლევების ჩატარება სუპერდედამიწის ტიპის ორ კლდოვან ეგზოპლანეტაზე: ლავით დაფარული 55 კირჩხიბი e და უჰაერო LHS 3844 b. მკვლევრები ვების მაღალი სიზუსტის სპექტროგრაფს ამ პლანეტების მეშვეობით ასწავლიან გალაქტიკის მასშტაბით სხვა პლანეტების გეოლოგიური მრავალფეროვნებისა და დედამიწის მსგავსი კლდოვანი ეგზოპლანეტების ევოლუციის გარკვევას.
სუპერცხელი სუპერდედამიწა 55 კირჩხიბი e
55 კირჩხიბი e მდებარეობს ჩვენგან დაახლოებით 40 სინათლის წლის მანძილზე; დაახლოებით 2,2 მილიონი კილომეტრის მანძილიდან უვლის გარს მზის მსგავს ვარსკვლავს (მზესა და მერკურის შორის არსებული მანძილის 1/25) და ამისათვის 18 საათზე ნაკლები სჭირდება. აქვს დედამიწაზე დაახლოებით 8,63-ჯერ მეტი მასა და ჩვენს პლანეტაზე ორჯერ დიდი დიამეტრი. მის ზედაპირზე ტემპერატურა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ქანების წარმომქმნელ მინერალთა დნობის წერტილი; პლანეტის დღის მხარე კი ლავის ოკეანეებით უნდა იყოს დაფარული.
მიჩნეულია, რომ პლანეტები, რომლებიც დედავარსკვლავის გარშემო ასე ახლოდან მოძრაობენ, გრავიტაციულად ჩაკეტილი უნდა იყოს, ანუ მისი ერთი მხარე მუდამ ვარსკვლავისკენ იყოს მოქცეული, მეორე კი პირიქით. შედეგად, პლანეტის ყველაზე ცხელი წერტილი პირდაპირ ვარსკვლავისკენ მოქცეულ მხარეს უნდა იყოს და ვარსკვლავიდან მომდინარე სითბო დროთა განმავლობაში დიდად არ უნდა იცვლებოდეს.
თუმცა, ამ შემთხვევაში ეს ასე არ ჩანს. NASA-ს სპიტცერის კოსმოსური ტელესკოპით 55 კირჩხიბი e-ზე ჩატარებული დაკვირვებები მიუთითებს, რომ ყველაზე ცხელი რეგიონი არ ემთხვევა ვარსკვლავისკენ ყველაზე პირდაპირ მოქცეულ ნაწილს, დღის მხარეს დაფიქსირებული სიცხის ჯამური რაოდენობა კი მერყეობს.
აქვს თუ არა 55 კირჩხიბი e-ს სქელი ატმოსფერო?
ასეთი შედეგის ერთ-ერთი ახსნა ის არის, რომ პლანეტას აქვს დინამიკური ატმოსფერო, რომელიც სითბოს გარშემო აბრუნებს.
„55 კირჩხიბი e-ს უნდა ჰქონდეს სქელი ატმოსფერო, რომელშიც ჟანგბადი ან აზოტი დომინირებს“, — ამბობს მკვლევარი რენიუ ჰუ, რომლის ჯგუფიც ვების ახლო ინფრაწითელ კამერას (NIRCam) და შუა ინფრაწითელ კამერას (MIRI) გამოიყენებს ამ პლანეტის დღის მხარეზე თერმული გამოსხივების სპექტრის დასაჭერად. ჰუს განცხადებით, თუ მას ატმოსფერო აქვს, ვებს აქვს საკმარისი მგრძნობელობა და ტალღის სიგრძეთა დიაპაზონი, რათა ის დააფიქსიროს და განსაზღვროს, რისგან შედგება.
მოდის თუ არა საღამოობით ლავის წვიმა 55 კირჩხიბი e-ზე?
კიდევ ერთი დამაინტრიგებელი შესაძლებლობა ის გახლავთ, რომ 55 კირჩხიბი e გრავიტაციულად ჩაკეტილი არ იყოს. ამის ნაცვლად, ის შეიძლება მერკურის მსგავსი პლანეტა იყოს, ყოველი ორი ორბიტის განმავლობაში საკუთარი ღერძის გარშემო სამჯერ შემობრუნებას ასწრებდეს (3:2 რეზონანსი). შედეგად, პლანეტას უნდა ჰქონდეს დღე-ღამის ციკლი.
„ამან შეიძლება ახსნას, რატომ არის გადანაცვლებული პლანეტის ყველაზე ცხელი ადგილი. ზუსტად დედამიწის მსგავსად, მისი ზედაპირის გათბობას დრო უნდა სჭირდებოდეს. დღის ყველაზე ცხელი მონაკვეთი ნაშუადღევი უნდა იყოს და არა უშუალოდ შუადღე“, — ამბობს ამ პლანეტის შემსწავლელი კიდევ ერთი ჯგუფის ხელმძღვანელი, სტოკჰოლმის უნივერსიტეტის მკვლევარი ალექსის ბრენდეკერი.
ბრენდეკერის ჯგუფი ამ ჰიპოთეზის შემოწმებას NIRCam-ის გამოყენებით გეგმავს, რისთვისაც 55 კირჩხიბი e-ს განათებული მხრიდან გამოყოფილ ტემპერატურას ოთხი სხვადასხვა ორბიტის დროს გაზომავს. თუ პლანეტას 3:2 რეზონანსი აღმოაჩნდა, თითოეულ ნახევარსფეროს ისინი ორჯერ დააკვირდებიან და შეძლებენ ამ ნახევარსფეროებს შორის არსებული ნებისმიერი სხვაობის დადგენას.
ამ სცენარის მიხედვით, ზედაპირი უნდა ცხელდებოდეს, დნებოდეს და დღისით ორთქლდებოდეს კიდეც, რამაც უნდა წარმოქმნას ძლიერ თხელი ატმოსფერო, რომლის დაფიქსირებასაც ვები შეძლებს. საღამოობით ორთქლი უნდა ცივდებოდეს, კონდენსირდებოდეს და წარმოქმნიდეს ლავის წვეთებს, რომლებიც ზედაპირზე წვიმის სახით ჩამოცვივა და ღამით კვლავ გამყარდება.
გარკვეულწილად ცივი სუპერდედამიწა LHS 3844 b
მაშინ, როცა 55 კირჩხიბი e ეგზოტიკური გეოლოგიის მქონე, ლავით დაფარული პლანეტის შესახებ გვთავაზობს ცნობებს, LHS 3844 b უნიკალურ შესაძლებლობას გვაძლევს ეგზოპლანეტის ზედაპირზე მყარი ქანების ანალიზისთვის.
მდებარეობს ჩვენგან დაახლოებით 48 სინათლის წლის მანძილზე და აქვს დედამიწაზე 1,32-ჯერ დიდი რადიუსი. 55 კირჩხიბი e-ს მსგავსად, თავის ვარსკვლავის გარშემო უკიდურესად ახლოდან მოძრაობს და ამისათვის სულ რაღაც 11 საათი სჭირდება. თუმცა, იმის გამო, რომ მისი ვარსკვლავი პატარა და ცივია, პლანეტა საკმარისად ცხელი არ არის, რათა მისი ზედაპირი გადნეს. ამას გარდა, სპიტცერის კოსმოსური ტელესკოპით ჩატარებულმა დაკვირვებებმა მიუთითა, რომ ნაკლებად სავარაუდოა, ამ პლანეტას მნიშვნელოვანი ატმოსფერო ჰქონდეს.
რისგან შედგება LHS 3844 b-ს ზედაპირი?
ჯეიმს ვები LHS 3844 b-ის ზედაპირის პირდაპირ გადაღებას ვერ შეძლებს, მაგრამ ვინაიდან მას ატმოსფერო არ აქვს, შესაძლებელი იქნება მისი ზედაპირის სპექტროსკოპიულად შესწავლა.
„როგორც ჩანს, სხვადასხვა ტიპის ქანებს სხვადასხვანაირი სპექტრი აქვს. საკუთარი თვალით შეგიძლიათ ნახოთ, რომ გრანიტის ფერი უფრო ღიაა, ვიდრე ბაზალტის. ასეთივე სხვაობებია იმ ინფრაწითელ სინათლეში, რომელსაც ქანები გამოყოფენ“, — ამბობს მაქს პლანკის ასტრონომიის ინსტიტუტის მკვლევარი ლაურა კრაიდბერგი.
კრაიდბერგის ჯგუფი ინსტრუმენტ MIRI-ის გამოიყენებს LHS 3844 b-ის დღის მხარეს თერმული სპექტრის დასაჭერად და შემდეგ, მას შეადარებს ცნობილი ქანების სპექტრს, მაგალითად, ბაზალტისა და გრანიტის, რათა მისი შემადგენლობა განსაზღვროს. თუ პლანეტა ვულკანურად აქტიურია, მის სპექტრში ასევე გამოჩნდება ვულკანური აირების კვალი.
ამ დაკვირვებათა მნიშვნელობა ბევრად მეტია, ვიდრე გალაქტიკაში 5000-ზე მეტი დადასტურებული ეგზოპლანეტიდან მხოლოდ ორის შესწავლა.
„ეს დაკვირვებები მოგვცემს ზოგადად დედამიწის მსგავს პლანეტათა ფანტასტიკურ პერსპექტივას, დაგვეხმარება იმის გარკვევაში, როგორი შეიძლება ყოფილიყო ადრეული დედამიწა, როცა ის ამ პლანეტების მსგავსად ცხელი იყო“, — ამბობს კრაიდბერგი.
მომზადებულია phys.org-ის მიხედვით.
