ასტრონომები ეგზოპლანეტებზე არამიწიერი სიცოცხლის შანსებს ამცირებენ - რა ხდება წითელ ჯუჯა ვარსკვლავებთან
ასტრონომები ეგზოპლანეტებზე არამიწიერი სიცოცხლის შანსებს ამცირებენ - რა ხდება წითელ ჯუჯა ვარსკვლავებთან

არის თუ სიცოცხლე დედამიწის გარდა კოსმოსში კიდევ სადმე?

ბოლო დროს, სიცოცხლის ნიშნებზე მონადირე ასტრონომებმა გაარკვიეს, რომ ჩვენი გალაქტიკა ირმის ნახტომი სავსეა ეგზოპლანეტებით, ზოგიერთ მათგანზე კი არის ისეთი გარემო პირობები, რომელიც შეიძლება არამიწიერი სიცოცხლისთვის ხელსაყრელი იყოს.

ასეთი პლანეტები თავიანთ დედავარსკვლავის გარშემო ე. წ. „სასიცოცხლო ზონაში“ მოძრაობენ — რეგიონში, სადაც პლანეტებს თხევადი წყლის შენარჩუნება უნდა შეეძლოთ, რაც აუცილებელია სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმების არსებობისათვის.

თუმცა, კითხვა სიცოცხლისუნარიანობის შესახებ, ძლიერ კომპლექსურია. ცოტა ხნის წინ, მკვლევართა ჯგუფმა, რომელსაც აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის პრინსტონის პლაზმის ფიზიკის ლაბორატორიის (PPPL) კოსმოსის ფიზიკოსი ჩუანფეი დონგი ხელმძღვანელობდა — გააძლიერა ეჭვები წყლისა და შესაბამისად — სიცოცხლისუნარიანობის შესახებ.

სიცოცხლისათვის ხელსაყრელად ხშირად მიიჩნევენ წითელი ჯუჯების გარშემო მოძრავ პლანეტებს; წითელი ჯუჯები კი ირმის ნახტომში ყველაზე მეტად გავრცელებული ვარსკვლავების ტიპია.

ვარსკვლავური ქარის საფრთხე
The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნებულ ორ დოკუმენტში, მეცნიერები ავითარებენ მოდელს, რომელშიც ნაჩვენებია, რომ ვარსკვლავიდან კოსმოსში მუდმივად მიმდინარე დამუხტულ ნაწილაკებს — ვარსკვლავურ ქარს შეუძლია ასეთ პლანეტებს ასობით მილიონი წლის განმავლობაში სასტიკად შემოძარცვოს ატმოსფერო და უვარგისი გახადოს ზედაპირზე დაფუძნებული სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმისთვის.

„სასიცოცხლო ზონის ტრადიციული განმარტება და კლიმატის მოდელები მხედველობაში იღებს მხოლოდ ზედაპირის ტემპერატურას. მაგრამ ვარსკვლავურ ქარს შეუძლია მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანოს ბევრი ეგზოპლანეტის გრძელვადიან ეროზიასა და ატმოსფეროს დაკარგვაში. შესაბამისად, კლიმატის მოდელები ამბის მხოლოდ ერთ ნაწილს გვიყვება“, — ამბობს ჩუანფეი დონგი.

სურათის გასაფართოვებლად, პირველი დოკუმენტი მიმოიხილავს პლანეტა პროქსიმა b-ს ატმოსფერული შეკავების დროის მასშტაბებს; ეს ეგზოპლანეტა მზის სისტემის უახლოესი მეზობელი ვარსკვლავის, 4,3 სინათლის წლით დაშორებული პროქსიმა კენტავრის გარშემო მოძრაობს.

მეორე დოკუმენტი ცდილობს პასუხი გასცეს კითხვას, თუ რამდენ ხანს შეუძლია ოკეანეს არსებობა ე. წ. „წყლის სამყაროებზე“ — პლანეტებზე, რომლებზეც მიჩნეულია, რომ არსებობს ასობით მეტრის სიღრმის ზღვები.

ორმაგი ეფექტი
კვლევა სიმულირებას უკეთებს ვარსკვლავის შუქის ფოტოკიმიურ გავლენასა და ვარსკვლავური ქარის ელექტრომაგნიტურ ეროზიას ეგზოპლანეტათა ატმოსფეროზე. ეს ეფექტები ორმაგია: ვარსკვლავის შუქში არსებული ფოტონები, ატმოსფეროში არსებულ მოლეკულებსა და ატომებს დამუხტულ ნაწილაკებად აიონიზებს, რის გამოც ვარსკვლავური ქარის წნევა და ელექტრომაგნიტური ძალები მათ კოსმოსში გაფანტავს.

ამ პროცესს შეუძლია გამოიწვიოს სასტიკი ატმოსფერული დანაკარგები, რაც ეგზოპლანეტიდან აორთქლებულ წყალს ხელს უნდა უშლიდეს უკან, წვიმად დაბრუნებაში. შედეგად, პლანეტის ზედაპირი თანდათან გამოშრება.

როგორც მოდელი მიუთითებს, პროქსიმა b-ზე, ვარსკვლავური ქარის მაღალ წნევას უნდა გაეფანტა პლანეტის ატმოსფერო, რომელიც იქ იმდენ ხანს ნამდვილად ვერ იქნებოდა, რომ აღმოცენების საშუალება მიეცა ზედაპირზე დაფუძნებული სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმისათვის.

„სიცოცხლის ევოლუცია მილიარდობით წელიწადს გრძელდება. ჩვენ მიერ მიღებული შედეგები მიუთითებს, რომ პროქსიმა b-ს და მის მსგავს ეგზოპლანეტებს არ შესწევთ ატმოსფეროს დიდი ხნით შენარჩნების უნარი, როცა ვარსკვლავური ქარის წნევა მაღალია“, — ამბობს ჩუანფეი დონგი.

„ეს შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, თუ წნევა საკმარისად დაბალია. მაგრამ თუ ეგზოპლანეტას საკმაოდ მძლავრი მაგნიტური ფარი აქვს, როგორიც მაგალითად დედამიწის მაგნოტოსფეროა, ამ შემთხვევაში ეგზოპლანეტას ნამდვილად შეუძლია ატმოსფეროს შენარჩუნება და შესაბამისად, თავისუფლად შეიძლება იყოს სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი“, — განმარტავს ჩუანფეი დონგი.

სასიცოცხლო ზონის ევოლუცია
„საქმეს განსაკუთრებით ართულებს ის ფაქტი, რომ წითელ ვარსკვლავებს გარშემორტყმული სასიცოცხლო ზონა დროთა განმავლობაში იცვლება. შესაბამისად, ადრეულ სტადიაზე, ვარსკვლავური ქარის მაღალი წნევა უნდა ზრდიდეს ატმოსფეროს გაქცევის მაჩვენებელს. აქედან გამომდინარე, პლანეტას ატმოსფერო მალე უნდა შემოეძარცვოს, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ის დაცული იყო დედამიწის მაგნიტოსფეროს მსგავსი ძლიერი მაგნიტური ველით“, — განმარტავს მკვლევარი ჩუანფეი დონგი.

„გარდა ამისა, ვარსკვლავთან ასე ახლოს მდებარე პლანეტები შეიძლება გრავიტაციულადაც იყოს ჩაკეტილი, ჩვენი მთვარის მსგავსად — ანუ, ერთი მხარე მუდმივად ვარსკვლავისკენ ჰქონდეთ მიქცეული. შედეგად, მცირდება მაგნიტური ველი და ვარსკვლავური ქარის მუდმივი ბომბარდირება კიდევ უფრო აძლიერებს ატმოსფეროს დაკარგვას ვარსკვლავისკენ მიქცეულ მხარეს“.

რაც შეეხება „წყლის სამყაროებს“, მკვლევრებმა შეისწავლეს ვარსკვლავური ქარის სამი განსხვავებული გარემოება. ისინი მერყეობენ:

  • ქარები, რომლებიც დედამიწის მაგნიტოსფეროს ამჟამად ურტყამს
  • უძველესი ვარსკვლავური ქარები მზის მსგავსი, მაგრამ ახალგაზრდა ვარსკვლავებისგან, რომლებიც ჯერ მხოლოდ 0,6 მილიარდი წლის არიან; ჩვენი მზე ამჟამად 4,6 მლრდ წლისაა.
  • ეგზოპლანეტებისთვის მასიური ვარსკვლავური შტორმების მიერ მიყენებული ზიანი. დაახლოებით ისეთი, როგორიც კარინგტონის მოვლენა იყო 1859 წელს, რომელმაც მწყობრიდან გამოიყვანა ტელეგრაფის სერვისი და მთელ მსოფლიოში წარმოქმნა პოლარული ციალი.

როგორც სიმულაციები აჩვენებს, უძველესი ვარსკვლავური ქარები უნდა იწვევდეს ატმოსფეროს გაცილებით უფრო დიდ დანაკარგებს, ვიდრე ამჟამინდელი მზის ქარები, რომლებიც თავისუფლად აღწევენ დედამიწის მაგნიტოსფერომდე.

გარდა ამისა, ჯერ კიდევ დიდი უნდა იყოს კარინგტონის ტიპის მოვლენათა შედეგად გამოწვეული დანაკარგები; მსგავსი მოვლენები განსაკუთრებით ხშირია მზის მსგავს ახალგაზრდა ვარსკვლავებში.

„როგორც ჩვენი ანალიზები გვთავაზობს, შეიძლება დამტკიცდეს, რომ კოსმოსური ამინდის ამ ტიპის მოვლენები, ატმოსფეროს დაკარგვის მთავარი ფაქტორია მზის მსგავს, მაგრამ ახალგაზრდა ვარსკვლავთა ირგვლივ მოძრავი პლანეტების შემთხვევაში“, — წერენ ავტორები.

დამშრალი ოკეანეების მაღალი ალბათობა
იქიდან გამომდინარე, რომ წითელი ვარსკვლავების აქტივობა მაღალია, პლანეტები კი მათთან ძალიან ახლოს მდებარეობენ სასიცოცხლო ზონებში, მაღალია ალბათობა, რომ მათი ზედაპირი ახლა სრულიად გამომშრალია, მაგრამ ერთ დროს ყოფილიყო ოკეანეები, რომლებშიც თავისუფლად აღმოცენდებოდა სიცოცხლე.

კვლევის შედეგებმა შეიძლება ასევე შეცვალოს სახელგანთქმული დრეიკის განტოლება, რომელიც ვარაუდობს ირმის ნახტომში არსებულ ცივილიზაციათა ოდენობას, რადგან მცირდება სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი პლანეტების ოდენობა თითოეული ვარსკვლავისათვის.

პროქსიმა b-ის შესახებ ჩატარებული კვლევის ავტორები შენიშნავენ, რომ დედამიწიდან სინათლის წლობით მანძილზე მდებარე პლანეტათა სიცოცხლისუნარიანობის პროგნოზირება, რა თქმა უნდა, სავსეა გაურკვევლობით.

სამომავლო მისიები, მაგალითად ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი, რომელსაც NASA 2019 წელს გაუშვებს, ღრმად ჩაიხედავს სამყაროს ადრეულ ისტორიაში და შესაბამისად, „გადამწყვეტი იქნება უფრო მეტი ინფორმაციის მისაღებად ვარსკვლავური ქარებისა და ეგზოპლანეტათა ატმოსფეროების შესახებ. შედეგად, მოსუფთავდება გზა, რათა უფრო ზუსტად შეფასდეს ვარსკვლავური ქარის მიზეზით გამოწვეული ატმოსფერული დანაკარგები“, — ამბობენ ავტორები.

სიცოცხლისთვის პოტენციურად ვარგისი პლანეტების აღმოჩენა რეგულარულად ხდება. ცოტა ხნის წინ, აღმოაჩინეს დედამიწის ზომის პლანეტა, რომელიც ვარსკვლავ როს 128-ის გარშემო ბრუნავს. ეს ვარსკვლავიც წითელი ჯუჯაა, მზეზე უფრო პატარა და ცივი; მდებარეობს ჩვენგან 11 სინათლის წლის მანძილზე. მეცნიერთა თქმით, მასზე თხევადი წყალიც უნდა იყოს.

როგორც მეცნიერები შენიშნავენ, ეს ვარსკვლავი საკმაოდ პასიურია და კარგად იქცევა, არ იფრქვევა და არ ისვრის ცეცხლის ალებს, შესაბამისად, მის პლანეტაზე სასიცოცხლო გარემოს მაღალი შანსია.

მომზადებულია princeton.edu-ს მიხედვით

 

დატოვე კომენტარი