ჩვენგან 245 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე იშვიათი პლანეტა შეიძლება დიდი გასაღები აღმოჩნდეს ერთი პლანეტური საიდუმლოს ამოსახსნელად.
ეგზოპლანეტას, სახელად TOI-733b, აქვს დედამიწაზე ორჯერ დიდი რადიუსი და 4,9 დღეში ერთხელ გარს უვლის მზეზე ოდნავ პატარა ვარსკვლავს. მისი სიმკვრივის გაზომვები მიუთითებს, რომ ან ატმოსფერო აქვს დაკარგული, ან მთლიანად ოკეანით დაფარული, წყლიანი პლანეტა უნდა იყოს.
ვარსკვლავის გარშემო ასე ახლო მანძილიდან მოძრაობის გამო, ვარსკვლავის სიცხეს დიდი ალბათობით უნდა აეორთქლებინა TOI-733b-ის ატმოსფერო, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის შეიძლება მოშიშვლებულ, პატარა კოსმოსურ ლოდად გადაქცეულიყო.
მკვლევართა ჯგუფი, რომელსაც შვედეთის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ასტრონომი ისკრა გეორგიევა ხელმძღვანელობდა, ვარაუდობს, რომ ეს პლანეტა მეცნიერებს შეიძლება დაეხმაროს ამ დროისათვის აღმოჩენილ ეგზოპლანეტათა სიაში არსებული ერთი ხარვეზის აღმოფხვრაში: რატომ არის ასე ცოტა პლანეტა 1,5 და 2 დედამიწის რადიუსის დიაპაზონს შორის.
პირველი ეგზოპლანეტა 1990-იან წლებში აღმოაჩინეს და მას შემდეგ, მათი აღმოჩენების ერთგვარი ბუმი დაიწყო. ამ მომენტისთვის, უკვე აღმოჩენილი და დადასტურებულია 5300 ეგზოპლანეტა, ათასობით კი კანდიდატის სიაშია. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ უკვე შესაძლებელია გარკვეულ მახასიათებელთა შემჩნევა.
ზოგიერთ ამ მახასიათებელს განაპირობებს თავად ეგზოპლანეტების ძებნის მეთოდები. ორი უმთავრესი მეთოდია ტრანზიტი და რადიალური სიჩქარე.
ტრანზიტის დროს, ვარსკვლავის სინათლეში შეიმჩნევა მცირე ცვლილებები, რასაც განაპირობებს ეგზოპლანეტის გავლა ვარსკვლავსა და ჩვენს შორის. რადიალური სიჩქარით კი ზომავენ მცირე ცვლილებებს ვარსკვლავის ტალღის სიგრძეში, რასაც განაპირობებს ეგზოპლანეტის გრავიტაციის მიერ ვარსკვლავის მიზიდვა.
ორივე მეთოდი უფრო უკეთესია ახლო ორბიტებზე მოძრავ დიდ ეგზოპლანეტათა დასაფიქსირებლად. შესაბამისად, ამ დრომდე აღმოჩენილ ეგზოპლანეტათა უმეტესობა სწორედ ასეთია.
თუმცა, ზოგიერთ მახასიათებელს ჩვენი ტექნოლოგიები ვერ ხსნის. ამის ერთი თვალსაჩინო მაგალითია ე. წ. მცირე პლანეტათა რადიუსის ნაპრალი. აღმოჩენილთა შორის ძალიან ცოტაა ისეთი პლანეტა, რომელთა რადიუსიც მოქცეულია სუპერდედამიწების, ანუ დედამიწაზე 1,5-ჯერ დიდი რადიუსის მქონე და მინინეპტუნების, დედამიწაზე ორჯერ დიდი რადიუსის მქონეთა შორის.
ამ ნაპრალის მიზეზი უცნობია, მაგრამ ბოლოდროინდელი მტკიცებულებები მიუთითებს მინინეპტუნების შეკუმშვაზე — რადიუსის ნაპრალის ზედა მხარეს მოქცეული პლანეტები ვარსკვლავის მწველი სიცხის გამო ატმოსფეროს კარგავენ, პატარავდებიან და მოშიშვლებული ბირთვები რჩებიან რადიუსის ნაპრალის ყველაზე ქვედა მხარეს.
თუმცა, ბოლომდე ცნობილი არ არის, მასის დაკარგვას ვარსკვლავი განაპირობებს თუ ეს შინაგანი პროცესია, რომელსაც ეგზოპლანეტის ბირთვიდან გამოქცეული სითბო წარმართავს.
ამ საიდუმლოს ამოხსნისთვის საკვანძოა რადიუსის ამ ნაპრალში მოქცეული ეგზოპლანეტები. თუკი ამ პროცესში მყოფ ეგზოპლანეტათა საკმარის რაოდენობას ვიპოვით, პლანეტარულ ასტრონომებს მათი ანალიზი შეეძლებათ, რათა უკეთესად გაიგონ, რატომ არსებობს ასეთი უცნაური ნაპრალი ეგზოპლანეტათა ზომებში.
გეორგიევამ და მისმა ჯგუფმა ეგზოპლანეტა NASA-ს პლანეტებზე მონადირე ტელესკოპის, TESS-ის მონაცემებში იპოვეს და ევროპის სამხრეთული ობსერვატორიის (ESO) ლა-სილიის 3,6-მეტრიანი ტელესკოპის სპექტროგრაფი HARPS-ი გამოიყენეს მის მახასიათებელთა გასაზომად.
TESS-ის ტრანზიტულმა მონაცემებმა ეგზოპლანეტის ორბიტული პერიოდი დაადგინა — ის საკმაოდ ახლოს არის ვარსკვლავთან და შესაბამისად, შესაძლებელია მიმდინარეობდეს ფოტოაორთქლება. ტრანზიტული მონაცემები მხოლოდ ორბიტულ პერიოდს როდი ავლენს. თუ ცნობილია ვარსკვლავის სიკაშკაშე, ეგზოპლანეტის მიერ ტრანზიტის დროს დაბლოკილი სინათლის რაოდენობის საფუძველზე, ასტრონომებს შეუძლიათ გაზომონ ეგზოპლანეტის რადიუსი.
შედეგად მიიღეს 1,99 დედამიწის რადიუსი. სპექტროგრაფმა HARPS-მა ვარსკვლავის რადიალური სიჩქარე გაზომა. თუკი იცი ვარსკვლავის მასა, შემდეგ კი იმას, თუ როგორ ირხევა ის ადგილზე ეგზოპლანეტის მხრიდან გრავიტაციული ურთიერთქმედების გამო, შეუძლია გვითხრას ეგზოპლანეტის მასა. ამ შემთხვევაში, მისი მასა 5,72 დედამიწის მასა აღმოჩნდა.
ამის შემდეგ, მასისა და რადიუსის საფუძველზე შესაძლებელია სიმკვრივის დადგენა, რაც თავის მხრივ, ცნობებს გვაწვდის შემადგენლობის შესახებ. TOI-733b-ის სიმკვრივე 3,98 გრამია კუბურ სანტიმეტრზე. ეს მაჩვენებელი ოდნავ მეტია მარსის სიმკვრივეზე და ნაკლებია დედამიწისაზე — ჩვენი პლანეტის საშუალო სიმკვრივე 5,51 გრამია კუბურ სანტიმეტრზე.
დაზუსტებით არ ვიცით, რისგან შედგება TOI-733b, მაგრამ ჯგუფმა მოდელირება ჩაატარა და დაადგინა, რომ თუ ამ ეგზოპლანეტას ოდესმე ჰქონდა ნეპტუნის მსგავსი, წყალბადისა და ჰელიუმის ატმოსფერო, სავარაუდოდ, მან ის უკვე დაკარგა. თუ ასე მოხდა, ეგზოპლანეტას უნდა შეეძინა მეორადი ატმოსფერო, რომელიც მძიმე ელემენტებისგან შედგება.
ასევე შესაძლებელია, რომ ის ოკეანით დაფარული პლანეტაა. ამ შემთხვევაში, მას მაინც ბევრი წყალბადი და ჰელიუმი უნდა ჰქონდეს, მაგრამ შემორჩენილი ატმოსფერო მდიდარი უნდა იყოს წყლის ორთქლით, რომელიც უფრო რეზისტენტულია ფოტოაორთქლებითი პროცესის მიმართ. ამ შემთხვევაში, ეგზოპლანეტას ატმოსფეროდან რაიმე მნიშვნელოვანი ოდენობის მასა არ უნდა დაეკარგა.
რთულია დადგენა, TOI-733b-ს მეორადი ატმოსფერო აქვს თუ ნეპტუნის მსგავსი პლანეტაა, რომელმაც წყალბად-ჰელიუმის მარაგის დაახლოებით 10 პროცენტი დაკარგა ვარსკვლავის რადიაციის გამო.
სამწუხაროდ, ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად ლოდინი მოგვიწევს. ატმოსფეროს შესწავლა შესაძლებელია ეგზოპლანეტის ტრანზიტისას. პლანეტის ატმოსფეროში გავლისას, ვარსკვლავის სინათლე იცვლება და ამ ცვლილებათა საფუძველზე, მეცნიერებს ატმოსფეროს შემადგენლობის გარკვევა შეუძლიათ.
თუმცა, TOI-733b არც ისე კარგი პლანეტაა ამ სახის დაკვირვებათა ჩასატარებლად. მისი ატმოსფეროს საიდუმლოთა ამოსახსნელად, მოგვიწევს, დაველოდოთ შემდეგი თაობის ტელესკოპებს.
„TOI-733 b ყველა ვარიანტში საინტერესო პლანეტაა; აქვს პოტენციალი, რომ ეგზოპლანეტური მეცნიერების დიდი საიდუმლოს ამოხსნაში დაგვეხმაროს“, — წერენ მკვლევრები.
კვლევა Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდება, იქამდე კი ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
