ჩვენგან დაახლოებით 700 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გაზის გიგანტი, სახელად WASP-39b ნამდვილი ეგზოპლანეტური საგანძური აღმოჩნდა.
წლის დასაწყისში, WASP-39b პირველი პლანეტა გახდა მზის სისტემის მიღმა, რომლის ატმოსფეროშიც ნახშირორჟანგი დააფიქსირეს.
ამჯერად, ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის მონაცემების დეტალურმა ანალიზმა ინფორმაციის ნამდვილი საგანძური მოგვცა: ეგზოპლანეტის ატმოსფეროს ამ დროისათვის ყველაზე დეტალური ხედი.
შედეგებს შრის არის ინფორმაცია WASP-39b-ის ღრუბლების შესახებ — ისტორიაში პირველი პირდაპირი ფოტოქიმიური დაფიქსირება ეგზოპლანეტის ატმოსფეროში და ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობის თითქმის სრული ნუსხა, რაც გარკვეულ მინიშნებებს გვაძლევს ეგზოპლანეტის წარმოქმნის ისტორიის შესახებ.
ამ ეპიკურ აღმოჩენათა შესახებ ჟურნალ Nature-ში ხუთი პუბლიკაცია გამოქვეყნდა, რომლებიც გზას უხსნის მზის სისტემის მიღმა სიცოცხლის ქიმიურ ხელწერათა საბოლოოდ აღმოჩენას.
„ეს პირველი დაკვირვებები იმ უფრო საოცარი მეცნიერების მომასწავებელია, რომელსაც ჯეიმს ვები გვპირდება“, — ამბობს გერმანიის მაქს პლანკის ასტრონომიის ინსტიტუტის დირექტორი, ასტროფიზიკოსი ლაურა კრაიდბერგი.
მისი განცხადებით, ტელესკოპი უბრალოდ შესამოწმებლად მომართეს, მაგრამ მიღებული შედეგები თითქმის უნაკლო აღმოჩნდა, იმაზე უკეთესი, ვიდრე ელოდნენ.
პირველი ეგზოპლანეტა 1990-იან წლებში აღმოაჩინეს და მას შემდეგ, სხვა ვარსკვლავთა გარშემო მოძრავ პლანეტათა შესახებ ძალიან ბევრი რამ ვისწავლეთ.
თუმცა, გამოჩნდა მკვეთრი გამოწვევებიც. ეგზოპლანეტები შეიძლება უკიდურესად პატარები და ძლიერ შორეულები იყოს. ამ დრომდე უმეტესი მათგანი არც კი გვინახავს: მათი არსებობის შესახებ ვიცით მხოლოდ იმ ეფექტით, რომელიც მათ საკუთარ დედავარსკვლავზე აქვთ.
ერთ-ერთი ასეთი ეფექტი მაშინ ხდება, როდესაც ეგზოპლანეტა ჩვენსა და თავის დედავარსკვლავს შორის ჩაივლის. ამ მოვლენას ტრანზიტს უწოდებენ. ის ვარსკვლავის სინათლის ოდნავ ჩაბნელებას იწვევს; პერიოდული ჩაბნელებები ორბიტაზე მოძრავ სხეულზე მიუთითებს. ჩაბნელებასა და ვარსკვლავზე მოქმედი გრავიტაციული ეფექტების საფუძველზე შესაძლებელია ორბიტაზე მოძრავი სხეულის ზომის დადგენაც კი.
ტრანზიტის მონაცემების საფუძველზე შესაძლებელია კიდევ რაღაცის დადგენა. როდესაც ვარსკვლავის სინათლე მის გარშემო მოძრავი ეგზოპლანეტის ატმოსფეროში გაივლის, იცვლება. სპექტრის ზოგიერთი ტალღის სიგრძე ბნელდება ან კაშკაშდება, რაც იმაზეა დამოკიდებული, როგორ შთანთქავენ და ხელახლა გამოყოფენ სინათლეს ატმოსფეროში არსებული მოლეკულები.
ეს სიგნალი სუსტია, მაგრამ საკმარისად მძლავრი ტელესკოპით და მრავალი ტრანზიტით, შესაძლებელია გაიშიფროს სპექტრის ცვალებადი შთანთქმისა და გამოყოფის მახასიათებლები, რათა დადგინდეს ეგზოპლანეტის ატმოსფეროს შემადგენლობა.
ჯეიმს ვები კაცობრიობის მიერ ამ დრომდე შექმნილი ყველაზე მძლავრი კოსმოსური ტელესკოპია. თავის ოთხი ინსტრუმენტიდან სამით, მან ვარსკვლავ WASP-39-ის დეტალური ინფრაწითელი სპექტრი მიიღო. ამის შემდეგ, მეცნიერებმა მონაცემთა ანალიზი დაიწყეს.
პირველ ნაბიჯს წარმოადგენდა WASP-39-ის ატმოსფეროში არსებულ მოლეკულათა აღწერა. ზემოთ ხსენებული ნახშირორჟანგის გარდა, მკვლევრებმა ასევე დააფიქსირეს წყლის ორთქლი, ნატრიუმი და ნახშირჟანგი (ნახშირბადის მონოოქსიდი). არ დაფიქსირდა მეთანი, რაც იმაზე მიუთითებდა, რომ პლანეტა WASP-39b-ის ლითონშემცველობა დედამიწისაზე მაღალია.
ამ ელემენტთა არსებობა მრავლისმთქმელია. განსაკუთრებით ნახშირბად-ჟანგბადის პროპორცია მიუთითებს, რომ ეგზოპლანეტა თავის დედავარსკვლავისგან იმაზე გაცილებით შორს წარმოიქმნა, ვიდრე ამჟამად არის — ოთხდღიან ორბიტაზე. მოდელირება და დაკვირვების მონაცემები მიუთითებს, რომ ეგზოპლანეტის ცაში ღრუბლებია, ოღონდ არა წყლის, არამედ სილიკატების და სულფიტების.
და ბოლოს, დაკვირვებებმა ცხადყო ნაერთის, სახელად გოგირდის დიოქსიდის არსებობა. აქ, მზის სისტემაში, ისეთ კლდოვან სხეულებზე, როგორებიც არის ვენერა და იუპიტერის მთვარე იო, გოგირდის დიოქსიდი ვულკანური აქტივობის პროდუქტია. მაგრამ გაზოვან პლანეტაზე გოგირდის დიოქსიდს სხვაგვარი წარმომავლობა აქვს: წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც წყალბადის სულფიდს სინათლე მისსავე შემადგენელ ნაწილებად შლის და შედეგად მიღებული გოგირდი იჟანგება.
ფოტონებით ინდუცირებულ ქიმიურ რეაქციებს ფოტოქიმიას უწოდებენ და მათ გავლენა აქვთ სიცოცხლისათვის ხელსაყრელობაზე, ატმოსფეროს სტაბილურობაზე და აეროზოლების წარმოქმნაზე.
დიდი ალბათობით, WASP-39b ხელსაყრელი არ არის სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმისთვის მრავალი მიზეზის გამო, მათ შორის მწველი ტემპერატურისა და გაზოვანი შემადგენლობის გამო; მასში ფოტოქიმიის დაფიქსირებას გავლენა აქვს სხვა პლანეტათა ატმოსფეროების შესწავლაზე და თავად WASP-39b-ის ევოლუციის გაგებაზე.
პლანეტური მეცნიერები უკვე წლებია ელოდებოდნენ იმ ცნობებს, რომელთა მიღებაც ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპით გახდებოდა შესაძლებელი. ეგზოპლანეტის ატმოსფეროს პირველი დეტალური ანალიზით ჩანს, რომ ეს კოსმოსური ტელესკოპი მოლოდინებს ამართლებს.
კვლევა ჟურნალ Nature-შ გამოქვეყნდა და პუბლიკაციები შეგიძლიათ იხილოთ აქ, აქ, აქ, აქ და აქ.
მომზადებულია mpia.de-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
