NASA-ს ჯეიმს ვების ტელესკოპი ვარსკვლავთშორის წყალს მოძებნის
NASA-ს ჯეიმს ვების ტელესკოპი ვარსკვლავთშორის წყალს მოძებნის

წყალი გადამწყვეტია სიცოცხლისთვის, მაგრამ საინტერესოა, როგორ დაამზადებდით წყალს? H2O-ს მომზადება გაცილებით რთულია, ვიდრე უბრალოდ წყალბადისა და ჟანგბადის შერევა. ეს პროცესი მოითხოვს განსაკუთრებულ პირობებს, რასაც შეხვდებით ყინულოვან მოლეკულურ ღრუბელთა სიღრმეში, სადაც მტვერი ფარივით ეღობება გამანადგურებელ ულტრაიისფერ სინათლეს და ხელს უწყობს ქიმიურ რეაქციებს. NASA-ს ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი ამ კოსმოსურ რეზერვუართა სიღრმეში შეიხედავს, რათა ახალი ცნობები შეაგროვოს წყლის წარმოშობისა და ევოლუციის შესახებ. ასევე გაარკვევს სიცოცხლისთვის ხელსაყრელ პლანეტათა სასიცოცხლო ბლოკების წარმოშობას.

ჯეიმს ვების ტელესკოპის კოსმოსში გაშვება 2019 წლისთვის არის დაგეგმილი.

მოლეკულური ღრუბელი არის ვარსკვლავთშორისი ღრუბელი, რომელიც შედგება მტვრის, გაზისა და სხვადასხვა სახის მოლეკულებისაგან, დაწყებული მოლეკულური წყალბადით (H2), დამთავრებული კომპლექსური, ნახშირბადის შემცველი ორგანული ნივთიერებებით. მოლეკულურ ღრუბლებში თავს იყრის სამყაროში არსებული წყლის ყველაზე დიდი ნაწილი. ეს რეგიონები ერთგვარი საბავშვო ბაღებია ახლად დაბადებული ვარსკვლავებისა და მათი პლანეტებისთვის.


ამ ღრუბლებს შიგნით, მტვრის ციცქნა მარცვლების ზედაპირზე, წყალბადის ატომები უკავშირდებიან ჟანგბადისას და წარმოქმნიან წყალს. ნახშირბადი უერთდება წყალბადს და წარმოიქმნება მეთანი. მაშინ კი, როცა წყალბადს აზოტი ერთვის, ჩნდება ამიაკი.

ყველა ეს მოლეკულა ჩაბღაუჭებულია მტვრის ნაწილაკთა ზედაპირს და ყინულოვანი ფენების აკუმულირებას მილიონობით წყლის განმავლობაში ახდენს. საბოლოო შედეგია „თოვლის ფიფქების“ ვრცელი კოლექცია, რომელიც ჩვილ პლანეტებზე ცვივა და ამარაგებს სიცოცხლისთვის საჭირო მასალებით.

„თუკი გავარკვევთ მოლეკულური ღრუბლის ამ ყინულების ქიმიურ კომპლექსურობას, ასევე გავიგებთ, როგორ ვითარდება ისინი ვარსკვლავებისა და მათი პლანეტების ფორმაციისას, მაშინ უკვე შეგვეძლება შევაფასოთ, არსებობს თუ არა სიცოცხლის მშენებლობის ბლოკები ყოველ ვარსკვლავურ სისტემაში“, — ამბობს ამსტერდამის უნივერსიტეტის მკვლევარი მელისა მაკკლარი.

ამ პროცესებში გასარკვევად, NASA-ს ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის ერთ-ერთი პირველი სამიზნე იქნება ახლომდებარე ვარსკვლავთწარმომქმნელი რეგიონი, რათა გაარკვიოს, რომელი ყინულებია იქ წარმოდგენილი.


„ვგეგმავთ ვების მრავალი ინსტრუმენტისა და შესაძლებლობის გამოყენებას, რათა შევისწავლოთ არა მხოლოდ ეს ერთი რეგიონი, არამედ ვისწავლოთ ვების გამოყენება კოსმოსურ ყინულთა გამოსაკვლევად“, — ამბობს კოსმოსური ტელესკოპის მეცნიერების ინსტიტუტის მკვლევარი კლაუს პონტოპიდანი, რომელიც ასევე ჩართულია მელისა მაკკლარის პროექტში.

პროექტის ფარგლებში, ვების მაღალი რეზოლუციის სპექტროგრაფით ჩაატარებენ ყველაზე ზუსტ და სენსიტიურ დაკვირვებებს ტალღის იმ სიგრძეებში, რომლებშიც კონკრეტულად ყინულებს იკვლევენ. ვების სპექტროგრაფებს, NIRSpec-სა და MIRI-ს ხუთჯრ უფრო მაღალი სიზუსტე აქვს, ვიდრე ამჟამად მოქმედ ნებისმიერ ინფრაწითელ კოსმოსურ ტელესკოპს.

ჩვილი ვარსკვლავებისა და კომეტების აკვანი

მაკკლარის ჯგუფი გეგმავს მიზანში ამოიღოს ქამელეონის კომპლექსი — ვარსკვლავთწარმომქმნელი რეგიონი, რომელიც სამხრეთის ციდან ჩანს. მდებარეობს დედამიწიდან 500 სინათლის წლის მანძილზე და შეიცავს რამდენიმე ასეულ პროტოვარსკვლავს, რომელთაგან ყველაზე უხუცესი მხოლოდ მილიონი წლის ასაკისაა.

„ამ რეგიონს თითქმის ყველაფერი აქვს, რასაც ჩვენ ვეძებთ“, — ამბობს პონტოპიდანი.


მოლეკულურ ღრუბელს მიღმა დამალულ ვარსკვლავებზე დაკვირვებისათვის ჯგუფი გამოიყენებს ჯეიმს ვების სენსიტიურ ინფრაწითელ დეტექტორებს. როცა ამ მკრთალი, ფონური ვარსკვლავების სინათლე ღრუბელში გადის, იქ არსებული ყინულები სინათლის გარკვეულ ნაწილს შთანთქავს. ცაზე გაფანტულ მრავალ ფონურ ვარსკვლავზე დაკვირვების გზით, ასტრონომებს შეუძლიათ აღნუსხონ ღრუბლის მთელ განფენილობაში არსებული ყინულები და განსაზღვრონ, სად წარმოიქმნება განსხვავებული ყინულები. გარდა ამისა, ისინი დააკვირდებიან თავად ღრუბელში არსებულ ინდივიდუალურ პროტოვარსკვლავებს, რათა გაიგონ, როგორ უწყობს ხელს ამ ჩანასახოვან ვარსკვლავთა ულტრაიისფერი შუქი უფრო კომპლექსური მოლეკულების წარმოქმნას.

ასტრონომები ასევე შეისწავლიან პლანეტათა დაბადების ადგილებს და ახლად დაბადებულ ვარსკვლავებს გარშემორტყმულ გაზისა და მტვრის მბრუნავ დისკოებს, რომლებსაც პროტოპლანეტურ დისკოებს უწოდებენ. ისინი შეძლებენ გაზომონ ჩვილი ვარსკვლავიდან 8 მილიარდი კილომეტრის დაშორებით არსებული ყინულის ოდენობა. დაახლოებით ამ მანძილითაა დაშორებული ჩვენს მზეს ჯუჯა პლანეტა პლუტონი.

„კომეტებს მტვრიან თოვლის გუნდებს უწოდებენ. დედამიწის ოკეანებში არსებული წყლის გარკვეული ოდენობა უდავოდ კომეტათა ჩამოცვენის შედეგადაა მოტანილი, მაგრამ ჩვენი პლანეტის ძალიან ადრეული ისტორიის განმავლობაში. ვარსკვლავების გარშემო ჩვენ მოვძებნით იმ ადგილებს, სადაც კომეტები იბადებიან“, — განმარტავს პონტოპიდანი.

ლაბორატორიული ექსპერიმენტები

იმისათვის, რათა ვების დაკვირვებებში გაერკვნენ, მეცნიერებს სჭირდებათ, ექსპერიმენტები ჯერ დედამიწაზე ჩაატარონ. ვების სპექტროგრაფები მომდინარე ინფრაწითელ სინათლეს ცისარტყელას სპექტრის სახით შეკრავენ. სხვადასხვა მოლეკულები სინათლეს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეში ან ფერში შთანთქავენ, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბნელი სპექტრული ხაზები.


მოლეკულური „თითის ანაბეჭდების“ ბაზის შესაქმნელად, ლაბორატორიებს შეუძლიათ სხვადასხვა ნივთიერებათა მონაცემების გაზომვა. როცა ასტრონომები ამ ანაბეჭდებს ვების მიერ შეგროვებულ სპექტრში დაინახავენ, მარტივად ამოიცნობენ იმ მოლეკულებს ან მოლეკულათა ოჯახს, რომლის მიერ არის დატოვებული შთანთქმის ხაზები.

ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი მსოფლიოს მოწინავე ინფრაწითელი კოსმოსური ობსერვატორია იქნება შემდეგ ათწლეულში. ვები კაცობრიობას დაეხმარება მზის სისტემის საიდუმლოების ამოხსნაში, მახვილ მზერას მიაპყრობს შორეულ ვარსკვლავებთან მოძრავ სხვა პლანეტებს, შეისწავლის მრავალ იდუმალ სტრუქტურას, სამყაროს წარმოშობას და ჩვენს ადგილს მასში.

ჯეიმს ვები NASA-ს საერთაშორისო პროექტია, რომელსაც ის ევროპისა და კანადის კოსმოსურ სააგენტოებთან ერთად ახორციელებს.

მომზადებულია nasa.gov-ის მიხედვით

დატოვე კომენტარი