1992 წელს ისტორიული აღმოჩენა გაკეთდა — მეცნიერებმა მზის სისტემის მიღმა, სხვა ვარსკვლავის გარშემო მოძრავი ორი პლანეტა იპოვეს. ამ დროისათვის, ირმის ნახტომში უკვე 5000-ზე მეტი ეგზოპლანეტაა აღმოჩენილი.
უცხო პლანეტათა ამ ვრცელმა კატალოგმა ბევრი რამ გვასწავლა. თუმცა, მაინც მტკივნეულად რჩება ერთი პატარა დეტალი. ჩვენი მზის სისტემის მსგავსი, ჯერ არსად არაფერი გვიპოვია.
ამან კი ზოგი მიიყვანა დასკვნამდე, რომ ჩვენი დედავარსკვლავი და მისი „შთამომავლობა“ გარკვეული გამონაკლისია — იქნებ ერთადერთი ასეთი სისტემაც.
ამ გაგებით, თავად სიცოცხლეც გამონაკლისი უნდა იყოს; რომ ძნელია კიდევ სადმე გაჩნდეს ის გარემო პირობები, რომლებმაც დედამიწა და მისი ნატიფი თვითგამრავლებადი ქიმია წარმოქმნა.
თუ მხოლოდ რიცხვებს უყურებთ, პერსპექტივა საშინელია. ამჟამად აღმოჩენილი ეგზოპლანეტები დიდი უპირატესობით მიეკუთვნება ისეთ ტიპს, რომელიც სიცოცხლისთვის ხელსაყრელი არ უნდა იყოს — გაზის და ყინულის გიგანტები და ქვეგიგანტები.
ამავე დროს, აღმოჩენილ ეგზოპლანეტათა უმეტესობა საკუთარი ვარსკვლავის გარშემო ზედმეტად ახლოს მოძრაობს. იმდენად ახლოს, რომ ტემპერატურა მათ ზედაპირზე იმაზე გაცილებით მაღალი უნდა იყოს, ვიდრე სიცოცხლისთვის ხელსაყრელი ჩვენთვის ცნობილი დიაპაზონია.
არ არის გამორიცხული, რომ ძებნასთან ერთად, სტატისტიკა დაბალანსდეს და ბევრი ისეთი ადგილი ვიპოვოთ, რომელიც ჩვენს მზის სისტემას ჰგავს. თუმცა, საკითხი გაცილებით კომპლექსურია, ვიდრე უბრალოდ რიცხვების ყურება. ეგზოპლანეტების მეცნიერება ჩვენი ტექნოლოგიების შესაძლებლობებით არის შეზღუდული. ამას გარდა, ჩვენი წარმოსახვა უცხო პლანეტათა მრავალფეროვნების შესახებ, ჩვენივე წარმოსახვითაა შეზღუდული.
ის, რაც სინამდვილეშია ირმის ნახტომში თუ მის მიღმა, შეიძლება ძლიერ განსხვავდებოდეს იმისგან, რასაც ახლა ვხედავთ.
მოლოდინები და მათი ჩაშლა
ეგზოპლანეტების მეცნიერებას იმთავითვე აქვს მოლოდინების დამსხვრევის ისტორია.
„ჩემს ბავშვობაში მხოლოდ ერთი პლანეტური სისტემა იყო ცნობილი. არსებობდა დაშვება, რომ ყველა პლანეტური სისტემა ასეთი უნდა ყოფილიყო. გვქონდა კლდოვანი პლანეტები საკმაოდ პატარა ვარსკვლავთან ახლოს, მოშორებით კი მოზრდილი გაზის გიგანტები. გვეგონა, რომ ასეთი უნდა ყოფილიყო პლანეტური სისტემა“, — ამბობს სამხრეთ კუინზლენდის უნივერსიტეტის პლანეტური მეცნიერი ჯონტი ჰორნერი.
ამ მიზეზით, მეცნიერებს დიდი დრო დასჭირდათ ჩვენი მზის მსგავს, მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავთან ეგზოპლანეტის საპოვნელად. ვინაიდან სჯეროდათ, რომ სხვა ვარსკვლავებიც მზის მსგავსი იყო, დიდ პლანეტებზე დაკვირვებას წლები დასჭირდა, რადგან მათ ჩვენი გაზის გიგანტების მსგავსად, ძალიან დიდი დრო სჭირდებათ ვარსკვლავის გარშემო შემოვლისთვის.
ერთი გაზომვისთვის საჭირო ასეთ დიდ დროზე დაყრდნობით, არც ისე დიდ მონაცემებში ქექვას აზრიც არ ჰქონდა.
როდესაც როგორც იქნა, დაკვირვებები დაიწყეს, აღმოაჩინეს ეგზოპლანეტები, რომლებიც საერთოდ არ ჰგავდა იმას, რასაც ველოდით: იუპიტერის მასის ნახევრის მქონე (და ზომით ორჯერ დიდი) გაზის გიგანტი, რომელიც დედავარსკვლავთან იმდენად ახლოს იყო, რომ ერთ შემოვლას სულ რაღაც 4,2 დღეს ანდომებდა, მის ატმოსფეროში კი ტემპერატურა 1000 გრადუსი ცელსიუსი იყო.
მას შემდეგ კარგად ვისწავლეთ, რომ ეს „ცხელი იუპიტერის“ ტიპის პლანეტები სულაც არ არის უცნაური. ისინი გალაქტიკაში საკმაოდ გავრცელებულია.
ცნობილია, რომ გალაქტიკაში იმაზე გაცილებით მრავალფეროვანი პლანეტებია, ვიდრე ჩვენს მშობლიურ სისტემაში. თუმცა, არ უნდა ვიყოთ დარწმუნებული, რომ ის, რასაც ამჟამად ვხედავთ, სულ ის არის, რისი შემოთავაზებაც ირმის ნახტომს შეუძლია. თუკი მზის სისტემის მსგავსს ჯერ ვერ ვპოულობთ, დიდია ალბათობა იმისა, რომ ეს ჩვენი ტექნოლოგიების შესაძლებლობების ბრალია.
„მზის სისტემის მსგავსი ადგილების პოვნა ძალიან ძნელია, რადგან ამ წუთისათვის, ეს ჩვენს ტექნოლოგიათა შესაძლებლობების მიღმაა. დედამიწის მსგავს პლანეტათა პოვნა ურთულესია. უმცირესია შანსი იმისა, რომ მზის მსგავს ვარსკვლავთან მერკურის, ვენერას ან მარსის მსგავს პლანეტათა პოვნა შევძლოთ“, — ამბობს ჰორნერი.
როგორ ვიპოვოთ პლანეტა
მეთოდები, რომლებსაც ეგზოპლანეტათა საძებნელად ვიყენებთ, ფრიად ჭკვიანურია. ამჟამად ორი ასეთი მეთოდი გვაქვს — ტრანზიტის მეთოდი და რადიალური სიჩქარის მეთოდი.
ორივე შემთხვევაში, საჭიროა ტელესკოპი, რომელიც ვარსკვლავის სინათლეში ოდნავ ცვლილებებსაც კი დააფიქსირებს.
ტრანზიტის მეთოდისთვის დაგჭირდებათ ტელესკოპი, რომელიც ვარსკვლავს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში დააკვირდება. სწორედ ამიტომ არის NASA-ს კოსმოსური ტელესკოპები, მაგალითად, TESS-ი ასე მძლავრი და შეუძლია ცის კონკრეტულ მონაკვეთს 27 დღის განმავლობაში უძრავად დააკვირდეს, ისე, რომ დედამიწის ბრუნვამ არ შეუშალოს ხელი.
ასეთი ტელესკოპები ტრანზიტის სიგნალს ეძებენ — ანუ, ეგზოპლანეტის გავლას ჩვენსა და თავის ვარსკვლავს შორის, დაახლოებით ისე, როგორც ციცქნა ღრუბელი ფარავს მზის სხივებს ცოტა ხნით.
როგორც მიხვდით, ეს ჩაბნელება ძალიან მცირეა. თანაც, ერთი ჩაბნელება არასაკმარისია, რათა დაზუსტებით იცოდე, რომ ის ნამდვილად ეგზოპლანეტამ გამოიწვია. ვარსკვლავის სინათლის ჩაბნელება ბევრ რამეს შეუძლია, რომელთაგან მრავალი ერთჯერადი მოვლენაა. ოქროს სტანდარტად მიიჩნევა რამდენიმე ტრანზიტი, განსაკუთრებით რეგულარული პერიოდულობის მქონეები.
შესაბამისად, მონაცემებში ჭარბობს დიდი ეგზოპლანეტები, რომლებიც თავის ვარსკვლავის გარშემო ახლო ორბიტაზე მოძრაობენ, უფრო ახლოს, ვიდრე მერკური მზესთან.
რადიალური სიჩქარის მეთოდი აფიქსირებს ვარსკვლავის იმ რხევებს, რომლებიც მის გარშემო მოძრავი ეგზოპლანეტის გრავიტაციით არის გამოწვეული. როგორც ვიცით, პლანეტური სისტემა სინამდვილეში ვარსკვლავის გარშემო კი არ მოძრაობს, არამედ თავად ვარსკვლავიც და პლანეტებიც საერთო გრავიტაციული ცენტრის გარშემო მოძრაობენ, რომელსაც ბარიცენტრს უწოდებენ.
მზის სისტემაში ეს წერტილი მზის ზედაპირთან ძლიერ ახლოსაა, უბრალოდ მის კიდეზე, რისი მიზეზიც ძირითადად არის იუპიტერის გრავიტაციული გავლენა, რომელსაც იმაზე ორჯერ მეტი მასა აქვს, ვიდრე ყველა დანარჩენ პლანეტას ერთად აღებულს.
ტრანზიტისგან განსხვავებით, რომელიც ძალიან ცოტა ხანს გრძელდება და შეიძლება გამოგრჩეს, ვარსკვლავის რხევა მუდმივი პროცესია და გამუდმებულ მონიტორინგს არ მოითხოვს. შორეულ ვარსკვლავთა რხევას ბარიცენტრის გარშემო იმიტომ ვამჩნევთ, რომ ეს მოძრაობს ცვლის მის სინათლეს; ამის მიზეზია ფენომენი, რომელსაც დოპლერის ეფექტს უწოდებენ.
როდესაც ვარსკვლავი ჩვენი მიმართულებით მოძრაობს, ჩვენკენ მომავალი სინათლის ტალღები ოდნავ შეკუმშულია, სპექტრიც ცისფერი დაბოლოებისკენ. ჩვენგან საპირისპიროდ მოძრაობისას, ტალღები წითელი დაბოლოებისკენ იჭიმება. რეგულარული „რხევა“ ვარსკვლავის სინათლეში მიუთითებს, რომ მას ორბიტული კომპანიონი ჰყავს.
კიდევ ერთხელ უნდა აღინიშნოს, რომ მონაცემები დიდი პლანეტების სასარგებლოდ გვაქვს, რომლებიც ვარსკვლავის გარშემო ახლო ორბიტაზე მოძრაობენ და მასზე აქვთ ძლიერი გრავიტაციული გავლენა.
ამ ორი ძირითადი მეთოდის გარდა, ზოგჯერ შესაძლებელია ეგზოპლანეტის პირდაპირ ორბიტაზე, ვარსკვლავის გარშემო მოძრაობისას გადაღებაც. მიუხედავად იმისა, რომ ეს საქმე ურთულესია, შეიძლება საკმაოდ მოიკიდოს ფეხი ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის ხანაში.
ბრიტანეთის უორვიკის უნივერსიტეტის ასტრონომის, დენიელ ბეილისის განცხადებით, ეს მიდგომა ეგზოპლანეტების თითქმის საპირისპირო კლასს აღმოაჩენს.
რა არის იქ?
სხვათა შორის, ეგზოპლანეტათა ყველაზე მრავალრიცხოვან ჯგუფს წარმოადგენს კლასი, რომელიც მზის სისტემაში არ გვაქვს. ეს გახლავთ მინინეპტუნები — გაზის ეგზოპლანეტები, რომლებიც ნეპტუნზე პატარებია, მაგრამ დედამიწაზე დიდი.
დადასტურებულ ეგზოპლანეტათა უმეტესობას დედამიწაზე გაცილებით მოკლე ორბიტული პერიოდი აქვს, 20-დღეზე ნაკლები.
აღმოჩენილ ეგზოპლანეტათა უმეტესობა ეულ ვარსკვლავთა გარშემო მოძრაობს; ჩვენი მზეც ეული ვარსკვლავია. პლანეტათა დაახლოებით 10 პროცენტია მრავალვარსკვლავიანი სისტემაში. თუმცა, ირმის ნახტომის ვარსკვლავთა უმეტესობა მრავალვარსკვლავიანი სისტემაა. მათი დაახლოებით 80 პროცენტს სულ მცირე ერთი კომპანიონი ვარსკვლავი ჰყავს.
ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ ეგზოპლანეტები უფრო ეულ ვარსკვლავებთან არის წარმოდგენილი? ან იქნებ იმას, რომ მრავალვარსკვლავიან სისტემაში ეგზოპლანეტების დაფიქსირება ძნელია?
სინათლის ერთზე მეტი წყაროს არსებობა თითქმის ისეთივე ჩაბნელებებს განაპირობებს, როგორსაც ეგზოპლანეტები. თუმცა, ასევე გონივრულია ვიფიქროთ, რომ მრავალვარსკვლავიან სისტემებში ეგზოპლანეტების წარმოქმნა უფრო რთული უნდა იყოს.
ამას კი კვლავ სამშობლოში, მზის სისტემაში მოვყავართ. რაც არ უნდა უცნაური ჩანდეს ის, შეიძლება სულაც არ იყოს უნიკალური.
„ვფიქრობ, საკმარისად სამართლიანია იმის თქმა, რომ პლანეტების საკმაოდ გავრცელებული ტიპები მზის სისტემაში წარმოდგენილი არ არის. არ გვაქვს სუპერდედამიწები — დედამიწის მსგავსი, მაგრამ რადიუსით მასზე ორჯერ დიდი პლანეტები. არ გვაქვს მინინეპტუნები. შესაბამისად, სამართლიანად უნდა ითქვას, რომ მზის სისტემაში არ გვაქვს საკმაოდ გავრცელებული ტიპის პლანეტები. ბევრ ვარსკვლავს უნდა ჰქონდეს მზის პლანეტათა ისეთი კრებული, როგორიც მზეს აქვს“, — ამბობს ბეილისი.
აღმოჩენის ზღვარზე
პირველი ეგზოპლანეტები 33 წლის წინ, მზისგან სრულებით განსხვავებული ვარსკვლავის, პულსარის გარშემო აღმოაჩინეს. მას შემდეგ, ტექნოლოგიები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. ახლა, როცა მეცნიერებმა იციან, რა უნდა ეძებონ, სულ უფრო უკეთესი გზებით შეუძლიათ მათი პოვნა ძლიერ სხვადასხვაგვარ ვარსკვლავებთან.
რაც უფრო უმჯობესდება ტექნოლოგიები, მით უფრო იზრდება სულ უფრო პატარა პლანეტების პოვნის უნარი.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ ეგზოპლანეტების მეცნიერება შეიძლება ამჟამინდელ თვალსაწიერს მიღმა დამალული ათასობით პლანეტის აღმოჩენის ზღვარზე იყოს. როგორც ჰორნერი აღნიშნავს, ასტრონომიაში გაცილებით მეტი წვრილმანია, ვიდრე მსხვილმანი.
ნათელი მაგალითია წითელი ჯუჯები. ეს კატეგორია ირმის ნახტომში ვარსკვლავის ყველაზე გავრცელებული ტიპია. არიან ძალიან პატარები — დაახლოებით მზის მასის ნახევარი აქვთ. იმდენად პატარები და მკრთალებია, რომ შეუიარაღებელი თვალით ვერ ვხედავთ, მიუხედავად იმისა, რომ გალაქტიკის ვარსკვლავთა 75 პროცენტს შეადგენენ.
ამ დროისათვის, როდესაც საქმე ეხება ეგზოპლანეტათა სტატისტიკურ გაგებას, არასრულყოფილ ინფორმაციასთან ვმუშაობთ, რადგან არის პლანეტის ისეთი ტიპები, რომლებსაც ჯერ ვერ ვხედავთ.
ეს სიტუაცია აუცილებლად შეიცვლება.
და იქნებ აღმოვაჩინოთ, რომ ჩვენი უცნაური, პატარა პლანეტური სისტემა, მთელი თავისი დიდებულებითა და უცნაურობებით, სულაც არ არის მარტო უკიდეგანო კოსმოსში.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
