ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ვარსკვლავი/ეგზოპლანეტის კომბინაცია, რომელიც საუკეთესო ტყუპია მზის/დედამიწისთვის

ზოგჯერ, როგორც ჩანს, არის განცხადებების სიმრავლე, სადაც წარმოდგენილია 'დედამიწის მსგავსი' პლანეტების აღმოჩენები. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს განცხადებები ამაღელვებელი და მეცნიერულად საყურადღებოა, ყოველთვის ჩნდება მათში პატარა კითხვა: ზუსტად როგორი არიან ისინი დედამიწის მსგავსი?

დედამიწა ხომ მზესთან ურთიერთობით განისაზღვრება.

არ არსებობს ტერმინი „დედამიწის მსგავსი“ მკაცრი განმარტება. ეს უბრალოდ ნიშნავს სამყაროს, რომელიც გარკვეულწილად მსგავსია.

მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, როდესაც ტერმინი დედამიწის მსგავსი გამოიყენება ეგზოპლანეტას აღსაწერად, ეს ეხება ზომას და ზედაპირზე თხევადი წყლის არსებობის პოტენციალს. პრობლემა ის არის, რომ სამყაროების უმეტესობა, რომლებიც აღწერილია, როგორც დედამიწის მსგავსი - ეგზოპლანეტების უმეტესობა, ფაქტობრივად, წითელი ჯუჯა ვარსკვლავების გარშემო ბრუნავს.

”თუმცა, საცხოვრებლობის სრული სურათი მოიცავს ვარსკვლავის თვისებებსაც.”

დოქტორი რენე ჰელერი, წამყვანი ავტორი, მაქს პლანკის მზის სისტემის კვლევის ინსტიტუტი.

წითელი ჯუჯა ვარსკვლავები ძალიან განსხვავდებიან ჩვენი მზისგან. ისინი პატარა, ბუნდოვანი და მაგარია. ისინი ყველაზე პატარა და ყველაზე მაგარი ვარსკვლავები არიან მთავარ მიმდევრობაში. მზე, თავის მხრივ, არის დიდი, მანათობელი და აქვს ზედაპირის ტემპერატურა დაახლოებით 5700 K (5420 C) წითელი ჯუჯის ზედაპირის ტემპერატურასთან შედარებით დაახლოებით 2000 K (1730 C).

მხატვრის შთაბეჭდილება წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის შესახებ, როგორიცაა პროქსიმა კენტაური, უახლოესი ვარსკვლავი ჩვენს მზესთან. დადასტურებული ეგზოპლანეტების უმეტესობა ბრუნავს წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის გარშემო, რომელიც ირმის ნახტომის ვარსკვლავის ყველაზე გავრცელებული ტიპია. კრედიტი: NRAO/AUI/NSF; დ ბერი

ასე რომ, თუ დედამიწის მსგავსი ეგზოპლანეტა ბრუნავს წითელი ჯუჯა ვარსკვლავის გარშემო, რამდენად შეიძლება იყოს ის დედამიწის მსგავსი? უფრო ზუსტია პლანეტა-ვარსკვლავური წყვილების აღწერა, როგორც დედამიწის-მზის მსგავსი, რადგან პლანეტასა და მის ვარსკვლავს შორის ურთიერთობა ბევრს განსაზღვრავს პლანეტაზე.

ამ მოსაზრებას ემხრობა ახალი კვლევის ავტორი.

კვლევა სახელწოდებით ”ტრანზიტული უმცირესი კვადრატების გამოკითხვა. III. A 1.9რ_?ტრანზიტის კანდიდატი Kepler-160 საცხოვრებელ ზონაში და არატრანზიტულ პლანეტაზე, რომელიც ხასიათდება ტრანზიტის დროის ვარიაციებით.” წამყვანი ავტორია დოქტორი რენე ჰელერი მაქს პლანკის მზის სისტემის კვლევის ინსტიტუტიდან (MPS). კვლევა გამოქვეყნებულია ჟურნალში Astronomy and Astrophysics.

როდესაც საქმე ეხება საცხოვრებელ პირობებს და არის თუ არა პლანეტა დედამიწის მსგავსი, ჰელერი ამბობს ა პრეს - რელიზი რომ ”თუმცა საცხოვრებლობის სრული სურათი მოიცავს ვარსკვლავის თვისებებსაც.”

ირმის ნახტომის ვარსკვლავების უმრავლესობა წითელი ჯუჯებია; ისინი არაფრით არ ჰგავს ჩვენს მზეს. თუ პლანეტა არ მოძრაობს მზის მსგავსი ვარსკვლავის გარშემო, შეიძლება თუ არა ამ პლანეტას ეწოდოს 'დედამიწის მსგავსი?' მზის გამოსახულება. კრედიტი: SDO/NASA

ახალი ნაშრომი ტრიალებს Kepler-160-ის გარშემო, მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავის, რომელიც ძალიან ჰგავს მზეს. Kepler-160 არის მზის მასის დაახლოებით 90%, მზის რადიუსის დაახლოებით 1,12 და აქვს ზედაპირის ტემპერატურა დაახლოებით 5470 K (5200 C). ეს ძალიან ჰგავს მზის ზედაპირის ტემპერატურას, რომელიც არის დაახლოებით 5770 K (5500 C).

კეპლერი 160 ჩვენგან დაახლოებით 3140 სინათლის წლითაა დაშორებული, თანავარსკვლავედი ლირაში.

ამ შორეულ ვარსკვლავს ასევე აქვს ორი დადასტურებული პლანეტა, რომელიც მის გარშემო ბრუნავს და ასტრონომებმა მათ შესახებ წლების განმავლობაში იცოდნენ. ამ პლანეტებს ეწოდა Kepler-160 b და Kepler-160 c, ეგზოპლანეტების დასახელების კონვენციების მიხედვით. ორივე ეს პლანეტა დედამიწაზე გაცილებით დიდია და ისინი ვარსკვლავთან ახლოს ბრუნავენ. ისინი ძალიან ცხელები არიან სიცოცხლისთვის, როგორც ვიცით, რომ იქ გადარჩეს.

მაგრამ რაღაც ხდება Kepler-160 c-სთან (K160c). ის რყევა და რაღაც პატარა იჭერს მას, რათა გამოიწვიოს ორბიტალური ვარიაციები. იყო თუ არა რაიმე დამალული კეპლერის თავდაპირველ მონაცემებში? კიდევ ერთი პატარა პლანეტა K160-ის ორბიტაზე?

სწორედ აქ მოდიან ჰელერი და მისი კოლეგები. მათ უკვე წარმატებით ახერხებდნენ კეპლერის არსებული მონაცემების შესწავლას და გამოტოვებულ პლანეტების პოვნას. 2019 წელს კელერი და მისი კოლეგები მაიკლ ჰიპკე და კაი როდენბეკი, გამოაქვეყნა ნაშრომი წარმოგიდგენთ კეპლერის თავდაპირველ მონაცემებში დამალული 17 ახალი ეგზოპლანეტის აღმოჩენას. და ისინი ყველა იმყოფებოდნენ მზის სისტემებში, სადაც პლანეტები უკვე აღმოაჩინეს.

ახლა, როგორც ჩანს, მათ ეს ისევ გააკეთეს.

The კოსმოსური ხომალდი კეპლერი ერთ რამეში ნამდვილად კარგი იყო: შორეულ მზის სისტემებში ვარსკვლავური შუქის ჩავარდნის პოვნა, რომელიც გამოწვეულია მის წინ მოძრავი პლანეტით, ჩვენი გადმოსახედიდან. ამას ჰქვია ტრანზიტი. მაგრამ ამ მეთოდს აქვს პრობლემა.

არსებობს თანდაყოლილი შერჩევის მიკერძოება დიდი პლანეტების სასარგებლოდ, რაც იწვევს ვარსკვლავების შუქის უფრო მკვეთრ დაცემას მათი ტრანზიტის დროს, პატარა პლანეტებთან შედარებით. შედეგად, კეპლერის მიერ აღმოჩენილი ეგზოპლანეტების უმეტესობა დიდია. ისინი ნეპტუნის ზომის გაზის პლანეტები არიან, დედამიწისგან ისეთივე განსხვავებულები, როგორც თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ.

როდესაც პლანეტა მოძრაობს ვარსკვლავის წინ, ვარსკვლავის სიკაშკაშე ეცემა და შემდეგ უბრუნდება წინა დონეს, როდესაც ტრანზიტი დასრულდება. კეპლერის კოსმოსური ხომალდი ძალიან წარმატებული იყო ამ მეთოდით, მაგრამ მეთოდს აქვს თანდაყოლილი შერჩევის მიკერძოება უფრო დიდი პლანეტებისთვის. სურათის კრედიტი: NASA, ESA, G. Bacon (STSci)

ამ ახალ ნაშრომში კელერმა და ჰიპკემ განსხვავებული მიდგომა გამოიჩინეს. იმის ნაცვლად, რომ ეძიონ საფეხურის მსგავსი ტრანზიტები, სადაც ვარსკვლავური შუქი არის იქ, შემდეგ დაბლოკილია, შემდეგ ისევ ბრუნდება, მათ რაღაც განსხვავებული გააკეთეს. მათ შეიმუშავეს ვარსკვლავური დაბნელების ვარიაციების უფრო ნიუანსური ფიზიკური მოდელი. ისინი მას ეძახიან ტრანზიტის უმცირესი კვადრატების (TLS) ალგორითმი . ეს ალგორითმი ოპტიმიზებულია პატარა პლანეტების მოსაძებნად და ეხმარება კეპლერის შერჩევის ჩაშენებული მიკერძოების შერბილებაში.

„ჩვენი გაუმჯობესება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია დედამიწის ზომის პატარა პლანეტების ძიებაში“, განმარტავს ჰელერი. „პლანეტარული სიგნალი იმდენად სუსტია, რომ თითქმის მთლიანად იმალება მონაცემთა ხმაურში. ჩვენი ახალი საძიებო ნიღაბი ოდნავ უკეთესია კრიტიკულ შემთხვევებში ნამდვილი ეგზოპლანეტარული სიგნალის ხმაურისგან განცალკევებაში,” დასძენს ჰელერი.

ამ შემთხვევაში, გუნდმა K-160 სისტემაში აღმოაჩინა არა ერთი, არამედ ორი ახალი კანდიდატი ეგზოპლანეტა. ანუ სულ ოთხი პლანეტაა.

„ჩვენი ანალიზი ვარაუდობს, რომ Kepler-160 ორბიტაზე მოძრაობს არა ორი, არამედ სულ ოთხი პლანეტა“, - თქვა ჰელერმა.

ერთ-ერთი მათგანი, K160d, არის ის, რომელიც ატარებდა K160c-ს. მაგრამ ეს მეორეა, რომელიც ინტერესს იწვევს. მეორე ახალი პლანეტა ჯერ კიდევ დაუდასტურებელია და არ აჩვენა რაიმე ტრანზიტი მისი ვარსკვლავის წინ. ასე რომ, ის ატარებს სახელს KOI-456.04, რაც ნიშნავს Kepler Object of Interest 456.04.

KOI-456.04-ს აქვს 1,9 დედამიწის რადიუსის რადიუსი, ამიტომ ის არსებითად უფრო დიდია ვიდრე დედამიწა. მაგრამ მისი ორბიტალური პერიოდი 378 დღეა, ძალიან ჰგავს დედამიწის პერიოდს. და ვარსკვლავი, რომლის გარშემოც ბრუნავს, ძალიან ჰგავს მზეს, ამიტომ მისი რაოდენობა ინსოლაცია ის იღებს ძალიან ჰგავს დედამიწას. არა მხოლოდ ეს, არამედ ყველა ეგზოპლანეტისგან განსხვავებით, რომლებიც ბრუნავს წითელ ჯუჯების გარშემო და, შესაბამისად, იღებენ მათ ინსოლაციას ინფრაწითელ ენერგიად, KOI-456.04 იღებს თავის ენერგიას ხილულ შუქზე. ისევე როგორც დედამიწა.

კეპლერის მისიის ეგზოპლანეტების უმეტესობა ნეპტუნის ზომისაა და შედარებით მჭიდრო ორბიტაზეა მათი მასპინძელი ვარსკვლავების გარშემო, სადაც ტემპერატურა ამ პლანეტებზე ძალიან მაღალი იქნება თხევადი ზედაპირული წყლისთვის (მესამე პანელი ზემოდან)..დედამიწის ზომის თითქმის ყველა პლანეტა, რომელსაც აქვს პოტენციურად დედამიწის მსგავსი ზედაპირის ტემპერატურა, ორბიტაზეა წითელი ჯუჯა ვარსკვლავების გარშემო, რომლებიც არ ასხივებენ ხილულ სინათლეს, არამედ ინფრაწითელ გამოსხივებას (ქვედა პანელი). დედამიწა მდებარეობს მზიდან სწორ მანძილზე. ჰქონდეს ზედაპირის ტემპერატურა, რომელიც საჭიროა თხევადი წყლის არსებობისთვის. ახლად აღმოჩენილ პლანეტა კანდიდატს KOI-456.04 და მის ვარსკვლავს Kepler-160 (მეორე პანელი ზემოდან) დიდი მსგავსება აქვთ დედამიწასა და მზესთან (ზედა პანელი). სურათის კრედიტი: MPS / რენე ჰელერი

ის იღებს დედამიწის ენერგიის დაახლოებით 93%-ს. ასე რომ, თუ მას აქვს შედარებით ინერტული ატმოსფერო რბილი სათბურის ეფექტით, მისი ზედაპირის ტემპერატურა იქნება დაახლოებით +5 გრადუსი ცელსიუსით. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს დაახლოებით 10 გრადუსით დაბალია, ვიდრე დედამიწის ზედაპირის საშუალო ტემპერატურა, ის მაინც საკმარისად თბილია, რომ თხევადი წყალი შენარჩუნდეს.

დიდი სურათი ისაა, რომ ეს ახლად აღმოჩენილი პლანეტა ვარსკვლავთან ძალიან მსგავს ურთიერთობაშია, როგორც დედამიწა მზესთან. ის ზის მისი ვარსკვლავის სასიცოცხლო ზონაში დედამიწის მსგავსი გზით. ამრიგად, ამ თვალსაზრისით, ეს შეიძლება იყოს ყველაზე მეტად დედამიწის მსგავსი ეგზოპლანეტა, რომელიც ჩვენ აღმოვაჩინეთ, თუნდაც ის თითქმის ორჯერ აღემატებოდეს დედამიწის რადიუსს.

აღმოჩენილი ეგზოპლანეტების უმეტესობა არასასიამოვნო გაზის გიგანტებია, რომლებიც ბრუნავენ წითელი ჯუჯა ვარსკვლავების გარშემო. ნამდვილად არ ჰგავს დედამიწას. მხატვრის შთაბეჭდილება მაგარი წითელი ვარსკვლავისა და გაზის გიგანტური პლანეტის NGTS-1b ირმის ნახტომის წინააღმდეგ. კრედიტი: უორვიკის უნივერსიტეტი/მარკ გარლიკი.

„KOI-456.01 შედარებით დიდია ბევრ სხვა პლანეტასთან შედარებით, რომლებიც პოტენციურად დასახლებად ითვლება. მაგრამ ეს არის დედამიწის პლანეტის ორჯერ ნაკლები ზომისა და მისი მზის ტიპის მასპინძელი ვარსკვლავის კომბინაცია, რაც მას განსაკუთრებულს და ნაცნობს ხდის“, განმარტავს ჰელერი.

რა თქმა უნდა, KOI-456.04 ჯერ კიდევ მხოლოდ კანდიდატი ეგზოპლანეტაა, რომლის არსებობა ჯერ კიდევ არ არის დადასტურებული. ეს შეიძლება იყოს უბრალოდ გაზომვის შეცდომა, ან თუნდაც სტატისტიკური შეცდომა. ჰელერი და მისი კოლეგები ამბობენ, რომ როგორც ახლა არის, დაახლოებით 85% შანსია, რომ ის მართლაც პლანეტაა. იმისთვის, რომ ოფიციალურად ჩაითვალოს პლანეტად, ეს რიცხვი უნდა იყოს 99%. დასჭირდება შემდგომი დაკვირვება მძლავრი სახმელეთო ტელესკოპით მის დასადასტურებლად, ან კიდევ უკეთესი, დაკვირვება მომავალი კოსმოსური ტელესკოპებით.

ეს აღმოჩენა კითხვის ნიშნის ქვეშ აყენებს ასტრონომიულ საზოგადოებას. როდის უნდა იქნას გამოყენებული ტერმინი „დედამიწის მსგავსი“ პლანეტის აღსაწერად? განსაკუთრებით ახლა, როდესაც ეს მართლაც დედამიწის მსგავსი პლანეტა იქნა აღმოჩენილი და იმის გათვალისწინებით, რომ რამდენადაც ჩვენ უკეთესად აღმოვაჩენთ დედამიწის ზომის ეგზოპლანეტებს, სავარაუდოდ, რამდენიმე წელიწადში ისინი ათობით, ასობით ან თუნდაც ათასობით იქნება.

ვარსკვლავის ტიპი უნდა ამოქმედდეს, როდესაც პლანეტებს დედამიწის მსგავსი პლანეტების კატეგორიებად ვაქცევთ. ეგზოპლანეტების უმეტესობა ბრუნავს წითელი ჯუჯა ვარსკვლავების გარშემო, ირმის ნახტომის ვარსკვლავების ყველაზე გავრცელებული ტიპი. ისინი ბუნდოვანები არიან, მაგარი და მიდრეკილნი არიან ძალადობრივი აფეთქებებისკენ. ეს აფეთქებები ატანჯავს ნებისმიერ პლანეტას, რომელიც ძალიან ახლოსაა და სიცოცხლეს საეჭვო გახდის. შეიძლება თუ არა ამ ვარსკვლავების გარშემო მოძრავი პლანეტები დედამიწის მსგავსებად ჩაითვალოს?

მხატვრის წარმოდგენა ჯუჯა ვარსკვლავზე სუპერაფეთქებული მოვლენის შესახებ. რამდენად შეიძლება დედამიწის მსგავსი იყოს პლანეტა, თუ მას დაექვემდებარა ამ ტიპის ინტენსიური მოვლენა? სურათის კრედიტი: მარკ გარლიკი/უორვიკის უნივერსიტეტი

არსებობს გარკვეული კონტექსტი ტერმინის დედამიწის მსგავსი გამოსაყენებლად ეგზოპლანეტების აღსაწერად. ბოლო ათწლენახევრის განმავლობაში ჩვენ აღმოვაჩინეთ 4000-ზე მეტი დადასტურებული ეგზოპლანეტა და ახლა ვიცით, რომ მათი დიდი რაოდენობა ელოდება აღმოჩენას ირმის ნახტომში. და ამ 4000-დან უმრავლესობა გაზის გიგანტია. ისინი ნეპტუნის ზომის პლანეტებია, დედამიწაზე დაახლოებით 4-ჯერ მასიური.

ასე რომ, როდესაც ასტრონომები პოულობენ პატარა პლანეტას, რომელიც სავარაუდოდ კლდოვანია და იღებს ენერგიას მისი ვარსკვლავიდან, რომელიც იგივეა, რასაც დედამიწა იღებს მზისგან, მას ხშირად აწერენ ეტიკეტს „დედამიწის მსგავსი“. იქ არაფერია უაზრო.

მაგრამ ადამიანების უმეტესობა, სავარაუდოდ, დაეთანხმება, რომ ნებისმიერი პლანეტა, რომელიც არაერთგზის იყო დარტყმული ძალადობრივი აფეთქებებით, ნამდვილად არ ჰგავს დედამიწას. დედამიწა მხოლოდ დედამიწაა მზესთან კეთილგანწყობილი ურთიერთობის გამო. უნდა შემოიფარგლოს თუ არა ტერმინი დედამიწის მსგავსი დედამიწის მსგავსი პლანეტებით, რომლებიც ასევე ბრუნავენ მზის მსგავსი ვარსკვლავების გარშემო? Შესაძლოა.

მომავალში ჩვენ მხოლოდ დედამიწის მსგავსი პლანეტებს აღვწერთ, როცა მათაც აქვთ მსგავსი მთვარე? ეს სურათი გვიჩვენებს მთვარის შორეული მხარის გამოსახულებებს, მზის მიერ განათებული, როდესაც ის კვეთს DISCOVR კოსმოსურ ხომალდს დედამიწის პოლიქრომატულ გამოსახულების კამერას შორის ( EPIC) კამერა და ტელესკოპი და დედამიწა - მილიონი მილის დაშორებით. კრედიტები: NASA/NOAA

და რაც შეეხება მთვარეს? დედამიწის მთვარე აქვს სტაბილიზირებელი ეფექტი დედამიწის კლიმატზე, ზომიერად ახდენს დედამიწის რხევას მის ღერძზე. მთვარე ასევე უზარმაზარ გავლენას ახდენს მოქცევაზე და შესაძლოა ახტება ან აჩქარება სიცოცხლე დედამიწაზე . მომავალში ვისაუბრებთ არა დედამიწის მსგავს პლანეტებზე, არამედ დედამიწა-მზის მსგავს მოწყობილობებზე? თუ დედამიწა-მზე-მთვარის მსგავსი მოწყობა?

რასაკვირველია, ჩვენ არსად გვაქვს ეგზომთვარეების აღმოჩენა. Ჯერ არა. მაგრამ ერთ დღეს ჩვენ ვიქნებით.

შემდეგ კვლავ უნდა მოვიფიქროთ ჩვენი ენა და კატეგორიზაცია.

მეტი:

• Პრეს - რელიზი: მზისა და დედამიწის სუსტი მსგავსება
• კვლევის ნაშრომი:ტრანზიტული უმცირესი კვადრატების გამოკითხვა. III. A 1.9რ_?ტრანზიტის კანდიდატი Kepler-160 საცხოვრებელ ზონაში და არატრანზიტულ პლანეტაზე, რომელიც ხასიათდება ტრანზიტის დროის ვარიაციებით
• სამყარო დღეს: ახლა, როცა TESS ამოქმედდა, ასტრონომები ვარაუდობენ, რომ ის 14000 პლანეტას იპოვის. 10 შეიძლება იყოს დედამიწის მსგავსი სამყარო მზის მსგავსი ვარსკვლავის საცხოვრებელ ზონაში