ეგზოპლანეტაზე ნახშირორჟანგის პირველი მკაფიო გამოვლენა

NASA-ს ჯეიმს ვების ტელესკოპმა მზის სისტემის გარეთ მდებარე პლანეტის ატმოსფეროში აღმოაჩინეს ნახიშირორჟანგის პირველი კვალი და ფოტოც გადაიღეს. ეს არის ეგზოპლანეტა, ჩვენგან 700 სინათლის წლის მანძილზე დაშორებულ მზეს ეს პლანეტა გარს უვლის. ეგზოპლანეტა გაზის გიგანტის ტიპისაა. (ეგზოპლანეტა მზის სისტემის მიღმა არსებული პლანეტა, რომელიც მოძრაობს სხვა ვარსკვლავის, ვარსკვლავური ნარჩენის ან ყავისფერი ჯუჯის გარშემო). ამ აღმოჩენის შედეგად მეცნიერებმა მნიშვნელოვანი ცნობები შეაგროვეს პლანეტის შემადგენლობის შესახებ. ეს ნააზრაბი გამოქვეყნდა ჟურნალ  Nature-ში, სადაც წერია, რომ ჯეიმს ვების ტელესკოპი მომავალში აღმოაჩენს ნახშიროჟანგს უფრო კლდოვანი პლანეტების ატმოსფეროშიც კი.

WASP-39 b არის ცხელი აირის გიგანტი, რომლის მასა დაახლოებით იუპიტერის მეოთხედია(დაახლოებით სატურნის მასის ტოლი) თუმცა დიამეტრი 1,3-ჯერ მეტია ვიდრე იუპიტერი. მისი უკიდურესი გაფართობა ნაწილობრივ დაკავშირებულია მის მაღალ ტემპერატურასთან (დაახლოებით 900 გრადუსი ცელსიუსი). მზის სისტემაში არსებული გაზის გიგანტებისგან განსხვავებით, WASP-39 b ბრუნავს თავის ვარსკვლავთან ძალიან ახლოს – მზესა და მერკურის შორის არსებული მანძილის ერთი მერვედიდან ერთ შემოვლას ასრულებს ოთხ დღეში. ეს პლანეტის აღმოჩენეს 2011 წელს.

წინა დაკვირვებებმა, მათ შორის NASA-ს ჰაბლის და სპიცერის კოსმოსური ტელესკოპებით, გამოავლინა წყლის ორთქლის, ნატრიუმის და კალიუმის არსებობა პლანეტის ატმოსფეროში. ვებბის შეუდარებელმა ინფრაწითელმა მგრძნობელობამ კი დაადასტურა ნახშირორჟანგის არსებობა ამ პლანეტაზე.

გაფილტრული სინათლე

ტრანზიტულ პლანეტებს, როგორიცაა WASP-39 b, რომელთა ორბიტებსაც ჩვენ ვაკვირდებით გვერდიდან და არა ზემოდან, მკვლევრებს აძლევს შესაძლებლობა პლანეტარული ატმოსფერო იდეალურად გამოიკვლიონ.

ტრანზიტის დროს, ვარსკვლავის გამოსხივების ნაწილს პლანეტა აბნელებს (რაც იწვევს საერთო დაბნელებას) და ნაწილი გაივლის მის ატმოსფეროში.

იმის გამო, რომ სხვადასხვა აირები შთანთქავენ ფერების სხვადასხვა კომბინაციებს, მკვლევრებს შეუძლიათ გაანალიზონ გამოსხივებული სპექტრის ტალღის სიგრძეებში სიკაშკაშის მცირე სხვაობები, რათა დადგინდნონ ზუსტად რისგან შედგება ატმოსფერო. გაბერილი ატმოსფეროსა და ხშირი ტრანზიტების კომბინაციით, WASP-39 b იდეალური სამიზნეა გადაცემის სპექტროსკოპიისთვის.

ნახშირორჟანგის პირველი მკაფიო გამოვლენა

კვლევის ჯგუფმა გამოიყენა Webb-ის ახლო ინფრაწითელი სპექტროგრაფი (NIRSpec) WASP-39b გამოიყენეს. ეგზოპლანეტის ატმოსფეროს შედეგად წარმოქმნილ სპექტრში, პატარა ბორცვი 4,1-დან 4,6 მიკრონს შორის, წარმოადგენს პირველ ნათელ, დეტალურ მტკიცებულებას ნახშირორჟანგის არსებობაზე, რაც ოდესმე აღმოჩენილა მზის სისტემის გარეთ პლანეტაზე.

”როგორც კი მონაცემები გამოჩნდა ჩემს ეკრანზე, ნახშირორჟანგის უზარმაზარმა მახასიათებელმა თვალი მომჭრა,” – აღნიშნა ზაფარ რუსტამკულოვმა.

არც ერთ ობსერვატორიას აქამდე არ გაუზომია ამდენი ინდივიდუალური ფერის სიკაშკაშეში, ასეთი მცირე განსხვავებები, ეგზოპლანეტის გამოსხივების სპექტრში 3-დან 5,5 მიკრონის დიაპაზონში. სპექტრის ამ ნაწილზე წვდომა გადამწყვეტია, აირების სიმრავლის გასაზომად, როგორიცაა წყლის ორთქლი და მეთანი, ისევე როგორც ნახშირორჟანგი, რომლებიც, სავარაუდოდ, არსებობს ეგზოპლანეტების ბევრ სხვადასხვა ტიპში.

„WASP-39 b-ზე ნახშირორჟანგის ასეთი მკაფიო სიგნალის აღმოჩენა, ნიშნავს, რომ დედამიწის მსგავს კლდოვან ეგზოპლანეტების ატმოსფეროშიც შესაძლებელია დავაფიქსიროთ ნახშირორჟანგი.“, – აღნიშნა ნატალი ბათალიმ, რომელიც ხელმძღვანელობს გუნდს.

პლანეტის ატმოსფეროს შესწავლა მნიშვნელოვანია, რადგან ის გვაწვდის ინფორმაციას პლანეტის წარმოშობისა და მისი ევოლუციის შესახებ.

ნახშირორჟანგის მოლეკულები პლანეტის წარმოქმნის თვითმხილველია. თუკი ნახშირორჟანგს გაზომავენ მეცნიერები, მომავლში განსაზღვრავენ თუ რამდენად მყარია პლანეტა და რამდენი აირადი მატერიაა გამოყენებული გიგანტი გაზის წარმოქმნაში.

მომავალ ათწლეულში, ჯეიმს ვების ტელესკოპი სხადასხვა ეგზოპლანეტებს დააკვირდება. ნელ-ნელა კი გარკვევთ, თუ როგორ წარმოიქმნება პლანეტები და ჩვენი მზის სისტემის უნიკალურობას დავადგენთ.

წყარო:

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/stsci-01gb31mtzxtpaty167bke4xxss.png