Жерден шамамен 335 жарық жылы қашықта бір жылы небәрі 14 сағатқа созылатын ерекше ғаламшар табылды. HD 176071 b деп аталатын бұл экзопланета көлемі жағынан Жерден шамамен 2,5 есе үлкен, ал массасы 8,5 есе ауыр. Ғалымдар есебінше, оның құрамының жартысына жуығын су құрауы мүмкін. Жаңа зерттеу 25 тамызда Astronomy & Astrophysics ғылыми журналында жарияланды.
Экзопланета деген не?
Экзопланета – Күн жүйесінен тыс орналасқан ғаламшар. Жер, Марс, Шолпан секілді Күн жүйесіндегі ғаламшарлар Күнді айналса, экзопланеталардың басым бөлігі басқа жұлдыздарды айналып жүреді. Олар бізден өте алыс орналасқандықтан, көп жағдайда ғаламшардың өзін тікелей көру мүмкін емес. Сондықтан астрономдар олардың бар-жоғын жанама белгілер арқылы анықтайды. Мысалы, экзопланета өз жұлдызының алдынан өткен кезде оның жарығы болмашы ғана бәсеңдейді. Ғалымдар осы өзгерісті өлшеп, ғаламшардың бар екенін, көлемін және жұлдызын қанша уақытта айналып шығатынын анықтай алады.
Бүгінде Күн жүйесінен тыс мыңдаған ғаламшар белгілі. Олардың арасында алып газды ғаламшарлар да, Жерге ұқсас шағындары да, табиғаты Күн жүйесіндегі ешбір ғаламшарға ұқсамайтын ерекше әлемдер де бар. HD 176071 b – осындай сирек кездесетін ғаламшарлардың бірі.
Оның жартысы шынымен су ма?
Жаңалықтағы ең қызық дерек – HD 176071 b құрамының шамамен 50 пайызы су болуы мүмкін деген тұжырым. Алайда мұны «ғаламшардың жартысын мұхит алып жатыр» деп түсінуге болмайды. Ғалымдар ондағы суды тікелей көрген немесе өлшеген жоқ. Олар ғаламшардың көлемі мен массасын есептеп, оның қандай заттардан тұруы мүмкін екенін анықтаған. Алынған көрсеткіштер суға бай ғаламшардың құрылымына сәйкес келеді.
Оның үстіне, HD 176071 b жұлдызына өте жақын орналасқандықтан, ондағы жағдай Жердегі мұхиттардан мүлде өзгеше болуы керек. Сондықтан оны көгілдір мұхиттары бар «екінші Жер» ретінде елестету дұрыс емес.
Бір жыл – 14 сағат
HD 176071 b мен оның жұлдызының арасы небәрі 2,4 миллион шақырымдай. Бұл – Жер мен Күн арасындағы қашықтықтың шамамен 1,6 пайызы ғана. Салыстыру үшін айтсақ, Жер Күннен орта есеппен 150 миллион шақырым қашықта орналасқан. Жұлдызына осыншалық жақын болғандықтан, HD 176071 b оны небәрі 14 сағат шамасында бір айналып шығады.
Астрономияда ғаламшардың жұлдызын толық бір айналып шығуына кеткен уақыт бір жыл болып есептеледі. Демек, HD 176071 b-дағы бір жыл Жердегі бір тәуліктен де қысқа. Тіпті бізде бір тәулік өтіп жатқанда, онда бір жарым жылдан астам уақыт өтіп үлгереді.
Бір бетінде үнемі күндіз болуы мүмкін
HD 176071 b жұлдызына үнемі бір бетін қаратып тұрады. Мұны Айдың Жерге үнемі бір бетін көрсетіп тұруымен салыстыруға болады. Соның салдарынан экзопланетаның жұлдызға қараған жағында үнемі күндіз, ал екінші жағында үнемі түн болады. Осындай үлкен айырмашылық оның ауа қабатына да әсер етеді. Ғалымдар планетада тығыз, жарықты жақсы шағылыстыратын бұлттар бар екенін және олардың уақыт өте өзгеретінін анықтаған.
Алты жылда атмосферасы өзгерген
Зерттеушілер Kepler ғарыш телескопының бұрынғы мәліметтерін TESS телескопының шамамен алты жылдан кейінгі бақылауларымен салыстырған. Нәтижесінде экзопланетадан шағылған жарықтың өзгергені байқалды.
Ғалымдар мұны атмосферадағы бұлттардың пайда болып, өзгеріп және ғаламшардың салқындау аймақтарына қарай жылжуымен байланыстырады. Аталған жаңалықтың маңызы да осында. Астрономдар алыс ғаламшардың атмосферасын бір сәттік күйінде ғана емес, бірнеше жыл аралығында қалай өзгергенін салыстыруға мүмкіндік алып отыр.
Оны қалай тапқан?
HD 176071 b-ны анықтаудың өзі оңай болмаған. Экзопланеталарды табудың кең тараған тәсілдерінің бірі – олардың жұлдыз алдынан өтуін бақылау. Ғаламшар жұлдыз бен Жердің арасынан өткен кезде жұлдыз жарығы сәл бәсеңдейді. Астрономдар осы өзгерісті тіркейді. Бірақ HD 176071 b Жерден қарағанда өз жұлдызының алдынан өтпейді. Сондықтан оны бұл тәсілмен анықтау мүмкін болмаған.
Зерттеушілер экзопланетадан шағылған жұлдыз жарығындағы өте әлсіз өзгерістерді өлшеп, басқа жолды таңдады. Кейін алынған деректер HARPS-N жоғары дәлдіктегі құралымен жүргізілген бақылаулар арқылы тексерілді. Бұл тәсілдің болашақ зерттеулер үшін маңызы зор. Өйткені ғаламдағы көптеген экзопланета Жерден қарағанда өз жұлдызының алдынан өтпейді. Демек, жаңа әдістер бұрын байқалмай келген ғаламшарларды анықтауға жол ашуы мүмкін.
«Нептун шөліне» қалай тап болған?
HD 176071 b тағы бір ерекшелігімен ғалымдардың назарын аударды. Ол астрономдар «Нептун шөлі» деп атайтын аймақта орналасқан. Атауына қарағанда ғарыштағы бос кеңістік сияқты көрінуі мүмкін. Шын мәнінде, бұл – жұлдызына өте жақын айналатын Нептун көлеміндегі ғаламшарлар өте сирек кездесетін орбиталарға берілген атау.
Ғалымдар мұның бір себебін жұлдыздан тарайтын қуатты сәулемен байланыстырады. Жұлдызға тым жақын орналасқан ғаламшар қатты қызады. Соның салдарынан оның сыртқы газ қабаты біртіндеп жоғалуы мүмкін. Ал HD 176071 b дәл осындай аймақта орналасқанына қарамастан, өзгеріп тұратын ауа қабатын сақтап қалған. Сондықтан оны зерттеу ғалымдарға «Нептун шөлінің» қалай пайда болғанын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді.
Болашақта жұтылып кетуі мүмкін
HD 176071 b-ның жұлдызына тым жақын орналасуы ақырында оның тағдырын шешуі мүмкін. Екі аспан денесінің арасындағы күшті тартылыс экзопланетаның орбитасына әсер етеді. Ғалымдардың есебінше, уақыт өте келе HD 176071 b жұлдызына барған сайын жақындай береді. Ақырында экзопланета жұлдызға құлап, соған жұтылуы мүмкін.
Бұл, әрине, жақын уақытта болатын оқиға емес. Мұндай өзгерістер ғарыш өлшемімен есептелетін ұзақ уақыт ішінде жүреді.
Бұл жаңалық несімен маңызды?
HD 176071 b-ның ерекшелігі тек құрамында судың көп болуы мүмкін екенінде емес. Біріншіден, ол жұлдызына өте жақын орналасса да, ауа қабатын сақтап қалған сирек экзопланета. Екіншіден, ғалымдар оның атмосферасының бірнеше жыл ішінде өзгергенін байқаған. Үшіншіден, оны экзопланеталарды анықтаудың кең тараған тәсілімен емес, шағылған жарығын бақылау арқылы зерттеу мүмкін болды.
Сондықтан HD 176071 b астрономдарға бір ғана ерекше ғаламшарды танытып отырған жоқ. Оны зерттеу Күн жүйесінен тыс әлемдердің қалай қалыптасатынын, жұлдызына жақындаған сайын қалай өзгеретінін және қандай жағдайда ауа қабатын сақтай алатынын түсінуге көмектеседі. Ал бұл – біз білетін сегіз ғаламшардан тыс жерде табиғаты мүлде бөлек әлемдердің қаншалық көп болуы мүмкін екенін көрсететін тағы бір мысал.
