მთავარი მიმდევრობის ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე პატარა ვარსკვლავი ირმის ნახტომში ერთი უბრალო პიქსელია სრულ სურათში.
მას EBLM J0555-57Ab-ს უწოდებენ, წარმოადგენს წითელ ჯუჯას და მდებარეობს ჩვენგან 600 სინათლის წლის მანძილზე. მისი საშუალო რადიუსი 59 000 კილომეტრია და ამ მხრივ სატურნზე ოდნავ დიდია. შედეგად, ის ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე პატარა ვარსკვლავია, რომლის ბირთვშიც წყალბადის სინთეზი მიმდინარეობს — პროცესი, რომელიც ვარსკვლავს იქამდე აკაშკაშებს, ვიდრე საწვავი ამოიწურება.
მზის სისტემაში ამ ციცქნა ვარსკვლავს ზომით ორი ობიექტი აღემატება. რა თქმა უნდა, ერთი მათგანი ჩვენი მზეა. მეორე კი გახლავთ იუპიტერი, რომლის რადიუსიც 69 911 კილომეტრია.
გამომდინარე აქედან, რატომ არის იუპიტერი პლანეტა და არა ვარსკვლავი?
მოკლე პასუხი მარტივია — იუპიტერს საკმარისი მასა არ აქვს, რათა მოახდინოს წყალბადის სინთეზი ჰელიუმად. ვარსკვლავ EBLM J0555-57Ab-ს მასა იუპიტერისას 85-ჯერ აღემატება და ვარსკვლავთა მასის ქვედა ზღვარზეა; მას რომ ამაზე ნაკლები მასა ჰქონდეს, წყალბადის სინთეზს ვეღარ შეძლებდა. თუმცა, ჩვენი მზის სისტემა რომ სხვანაირი იყოს, შეძლებდა თუ არა იუპიტერი ვარსკვლავად ანთებას?
იუპიტერი და მზე იმაზე მეტად ჰგავს ერთმანეთს, ვიდრე წარმოგვიდგენია
ეს გაზის გიგანტი შეიძლება ვარსკვლავი არ არის, მაგრამ მაინც საკმაოდ უმნიშვნელოვანესი ობიექტია. მისი მასა 2,5-ჯერ აჭარბებს მზის სისტემის ყველა სხვა პლანეტის მასათა ჯამს. თუმცა, იმის გამო, რომ გაზის გიგანტია, აქვს ძალიან დაბალი სიმკვრივე — დაახლოებით 1,33 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე; დედამიწის სიმკვრივე 5,51 გრამია კუბურ სანტიმეტრზე, ანუ იუპიტერისაზე ოთხჯერ მეტი.
თუმცა, საინტერესოა აღინიშნოს მსგავსებები იუპიტერსა და მზეს შორის. მზის სიმკვრივე 1,41 გრამია კუბურ სანტიმეტრზე. ძალიან ჰგავს ერთმანეთს ამ ორი ობიექტის შემადგენლობაც. მასის თვალსაზრისით, მზის 71 პროცენტს წყალბადი შეადგენს, 27 პროცენტს ჰელიუმი, დანარჩენს კი სხვა ელემენტები. იუპიტერის 73 პროცენტი წყალბადია, 24 პროცენტი კი ჰელიუმი.
სწორედ ამიტომ უწოდებენ ზოგჯერ იუპიტერს არშემდგარ ვარსკვლავს.
თუმცა, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ იუპიტერი ოდესმე ვარსკვლავობასთან ახლოსაც კი მივიდეს.
ვარსკვლავები და პლანეტები ერთმანეთისგან ძალიან განსხვავებული მექანიზმებით იბადებიან. ვარსკვლავი იბადება, როდესაც ვარსკვლავთშორის მოლეკულურ ღრუბელში მატერიის მკვრივი კვანძი საკუთარი გრავიტაციით კოლაფსირდება. შემდეგ ის ბრუნვას იწყებს და ღრუბლიდან უფრო მეტ მატერიას იწოვს აკრეციის დისკოში.
მასის და შესაბამისად გრავიტაციის ზრდასთან ერთად, ჩვილი ვარსკვლავის ბირთვი უფრო და უფრო მკვრივდება, რაც მას სულ უფრო აცხელებს. თანდათანობით, ის იმდენად შეკუმშული და ცხელი ხდება, რომ ბირთვი ენთება და თერმობირთვული სინთეზიც იწყება.
ვარსკვლავთა ფორმაციის შესახებ ამჟამად არსებული წარმოდგენის მიხედვით, მას შემდეგ, რაც ვარსკვლავი მატერიის მიერთებას დაასრულებს, მის გარშემო რჩება აკრეციის დისკოს საკმაოდ დიდი ნაწილი. სწორედ ამისგან იბადებიან შემდეგ პლანეტები.
ასტრონომები ფიქრობენ, რომ იუპიტერის მსგავსი გაზის გიგანტებისთვის, ეს პროცესი დისკოში იწყება ყინულოვანი ნამტვრევებითა და მტვრით. ახლად დაბადებული ვარსკვლავის გარშემო მოძრაობისას, მატერიის ეს ციცქნა ნაწილები ერთმანეთს ეჯახება და სტატიკური ელექტროობით ერთმანეთს ეკვრის. თანდათანობით, ეს მზარდი გროვები დაახლოებით 10 დედამიწის მასას აღწევენ და გრავიტაციით უფრო და უფრო მეტ გაზს იზიდავენ მიმდებარე დისკოდან.
ამ წერტილიდან, იუპიტერმა თანდათანობით მიაღწია თავის ამჟამინდელ მასას — დედამიწაზე 318-ჯერ მეტს, მაგრამ მხოლოდ 0,001 მზის მასას. მას შემდეგ, რაც ხელმისაწვდომი მატერია მთლიანად მიიერთა, ზრდა შეწყვიტა, ეს მასა კი წყალბადის სინთეზისთვის საკმარისი არ არის.
შესაბამისად, იუპიტერი არასდროს ყოფილა ვარსკვლავად გახდომასთან ახლოსაც კი. მას მზის მსგავსი შემადგენლობა აქვს არა იმიტომ, რომ ის არშემდგარი ვარსკვლავია, არამედ იმიტომ, რომ დაიბადა იმავე მოლეკულური გაზის ღრუბლისგან, რომლისგანაც ჩვენი მზე.
ნამდვილი არშემდგარი ვარსკვლავები
არსებობს ობიექტთა სხვანაირი კლასი, რომლებიც შეიძლება „არშემდგარ ვარსკვლავებად“ ჩავთვალოთ. ეს გახლავთ ყავისფერი ჯუჯები, რომლებიც გაზის გიგანტებსა და ვარსკვლავებს შორის მერყეობენ.
ამ ობიექტთა მასა იუპიტერისას სულ მცირე 13-ჯერ აჭარბებს, რაც საკმარისია, რომ ბირთვში დაიწყოს არა ჩვეულებრივი წყალბადის, არამედ დეიტერიუმის სინთეზი. დეიტერიუმს მძიმე წყალბადსაც უწოდებენ და წარმოადგენს წყალბადის იზოტოპს, რომელსაც ბირთვში ერთი პროტონის ნაცვლად პროტონი და ნეიტრონი აქვს. მისი სინთეზის ტემპერატურა და წნევა იმაზე ნაკლებია, ვიდრე წყალბადის სინთეზისთვის არის საჭირო.
იმის გამო, რომ დაბალ მასაზე, ტემპერატურასა და წნევაზე ხდება, დეიტერიუმის სინთეზი შუალედური ნაბიჯია ვარსკვლავებში წყალბადის სინთეზის გზაზე, როდესაც ისინი მასის მიერთებას კვლავ აგრძელებენ. თუმცა, ზოგიერთი ობიექტი ამ მასას ვერასოდეს იძენს და მათ ყავისფერ ჯუჯებს უწოდებენ.
ყავისფერი ჯუჯების არსებობა 1995 წელს დადასტურდა, მაგრამ უცნობი რჩებოდა, ისინი არშემდგარი ვარსკვლავები იყვნენ თუ ზედმეტად „ამბიციური“ პლანეტები; რამდენიმე კვლევით დადგინდა, რომ ისინი ზუსტად ისე იბადებიან, როგორც ვარსკვლავები, მოლეკულური ღრუბლის კოლაფსის შედეგად. ზოგიერთ ყავისფერ ჯუჯას დეიტერიუმის სინთეზისთვის საკმარისი მასაც არ აქვს და პლანეტებისგან არ განირჩევა.
იუპიტერი მოქცეულია ღრუბლის კოლაფსისთვის საჭირო მასის ქვედა ზღვარზე; ყველაზე პატარა მასა, რაც ღრუბლის კოლაფსით ობიექტის გაჩენისთვის არის საჭირო, დაახლოებით ერთ იუპიტერის მასად არის შეფასებული; შესაბამისად, იუპიტერი რომ ღრუბლის კოლაფსის შედეგად გაჩენილიყო, ის არშემდგარ ვარსკვლავად ჩაითვლებოდა.
თუმცა, NASA-ს ხომალდ „ჯუნოს“ მონაცემები მიუთითებს, რომ სულ მცირე ერთ დროს მაინც, იუპიტერს მყარი ბირთვი ჰქონდა, რაც კარგად ეთავსება ბირთვთან აკრეციით ფორმაციის მეთოდს.
როგორც მოდელირება მიუთითებს, ბირთვის აკრეციის გზით წარმოქმნისას, პლანეტის მასის ზედა ზღვარი 10 იუპიტერის მასაზე ნაკლებია, ანუ იუპიტერს დეიტერიუმის სინთეზისგან რამდენიმე საკუთარი მასა აშორებს.
გამომდინარე აქედან, იუპიტერი არშემდგარი ვარსკვლავი არ არის, მაგრამ ნამდვილად არის ობიექტი, რომელიც კოსმოსის უკეთ შესწავლაში გვეხმარება. და ბოლოს, მის გარეშე, ადამიანები შეიძლება საერთოდაც არ ვარსებობდეთ. ეს უკვე სულ სხვა ამბავია, რომელსაც სხვა დროს აუცილებლად მოგიყვებით.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
