Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Merkuri planetinin bu yüksək qətnaməli fotosu, ehtimal ki, qayalı LHS 3844 b ekzoplanetinə bənzəyir. JWST müşahidələrinin nəticələri, ehtimal ki, şüalanma və meteorit zərbələri nəticəsində kosmosda aşınmış, qaranlıq, bazalt kimi səthə malik havasız qayalı planeti dəstəkləyir. Mənbə: NASA/Johns Hopkins Universitetinin Tətbiqi Fizika Laboratoriyası/Vaşinqtonun Karnegi İnstitutu (kəsilmiş) https://science.nasa.gov/photojournal/mercury-globe-0n-180e/

Keçmiş MPIA (Max Planck Astronomiya İnstitutu, Heidelberg, Almaniya) doktorantı Sebastian Zieba (Astrofizika Mərkəzi | Harvard və Smitsonian, Kembric, ABŞ) və MPIA direktoru və tədqiqat PI (əsas tədqiqatçı) Laura Kreidberqin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar qrupu James Webb Kosmik Teleskopunun (JWST) göyərtəsindəki MIRI (Orta İnfraqırmızı Alət) cihazından istifadə edərək, qayalı ekzoplanet LHS 3844 b-nin səth tərkibini təhlil etdi.

Ekzoplanetar atmosferləri xarakterizə etməkdən əlavə, uzaq ulduzların ətrafında fırlanan planetlərin geoloji xüsusiyyətlərinin bu cür deşifrə edilməsi onların təbiətini ortaya çıxarmaqda növbəti addımdır. Bu tədqiqatın nəticələri Nature Astronomy jurnalında dərc olunub .

> Qaçırmayın: Onun xalqı kimdir? Döyüşçü qohumu üçün 4000 illik ov

Qaranlıq və havasız qayalı super Yer

LHS 3844 b Yer kürəsindən 30% böyük qayalı bir planetdir və təxminən 11 saat ərzində qırmızı cırtdan ulduzun ətrafında bir dövrə vurur. Ev sahibi ulduzun səthinin üzərində cəmi üç ulduz diametri üzərində fırlanan planet öz orbitinə tədricən kilidlənir. Bu o deməkdir ki, bir fırlanma bir inqilab qədər çəkir.

Nəticədə, LHS 3844 b-nin eyni yarımkürəsi həmişə öz ulduzuna baxır və orta temperaturu təxminən 1000 Kelvin (təxminən 725 Selsi dərəcəsi və ya 1340 Farengeyt dərəcəsi) olan sabit bir gündüz tərəfi yaradır. LHS 3844 sistemi Yerdən cəmi 48,5 işıq ili (14,9 parsek) məsafədədir.

“JWST-nin heyrətamiz həssaslığı sayəsində bu uzaq qayalı planetin səthindən birbaşa gələn işığı aşkar edə bilirik. Atmosferi olmayan qaranlıq, isti, qısır bir qaya görürük”, – MPIA-dan Laura Kreidberg bildirib.LHS 3844 b-nin isti gündüz tərəfinin infraqırmızı spektri, müxtəlif dalğa uzunluqlarında ppm-də (milyonda hissə = 0.0001%) ana ulduzu ilə parlaqlıq kontrastından əldə edilir. James Webb və Spitzer Kosmik Teleskoplarından əldə edilən müşahidə məlumatları (dairələr və kvadratlar) mantiya (tam narıncı xətt) və ya lava süxuru (kəsikli mavi xətt) ilə uyğun gəlir, halbuki onlar Yerə bənzər qabığı (kəsikli nöqtəli yaşıl xətt) istisna edir. Müəllif: Sebastian Zieba və digərləri/MPIA

Qaranlıq səthi ilə LHS 3844 b, Ayın və ya Merkuri planetinin daha böyük bir versiyasına bənzəyə bilər. Bu nəticə, planetin isti gündüz tərəfindən alınan infraqırmızı şüalanmanın təhlilinə əsaslanır. Lakin, bu şüalanmanı ölçərkən planeti birbaşa görə bilmirik; bunun əvəzinə, ulduzdan və orbitdə olan planetdən birlikdə aldığımız parlaqlıqdakı təkrarlanan dəyişikliyi qeydə alırıq.

MIRI planetin infraqırmızı şüalanmasının 5-12 mikrometr arasında dəyişən bir hissəsini daha kiçik dalğa uzunluğu bölmələrinə böldü və dalğa uzunluğu bölməsinə düşən parlaqlığı ölçdü. Astronomların spektr adlandırdığı şey budur, işığın komponentlərinin göy qurşağına bənzər paylanması. Spitzer Kosmik Teleskopu ilə müşahidələrdən əldə edilən və bir neçə il əvvəl dərc edilən başqa bir məlumat nöqtəsi təhlili daha da gücləndirdi.

Geoloji fəaliyyəti məhdudlaşdırır

Ekzoplanetar atmosfer tədqiqatlarının iqlim elmindən necə faydalandığına bənzər şəkildə, ekzoplanetar geologiyanın bu inkişaf etməkdə olan sahəsi Yerə əsaslanan geoloji biliklərdən istifadə edir. Zieba, Kreidberq və onların əməkdaşları LHS 3844 b-dəki şərtlər altında hansı infraqırmızı imzalar yarada biləcəklərini görmək üçün Yer, Ay və Marsdan məlum olan süxurların və mineralların modellərini işlədib şablon kitabxanalarına daxil oldular.

Müşahidə əsaslı məlumatları bu hesablamalarla müqayisə etdikdə, Yer qabığına bənzər bir tərkib, adətən qranit kimi silikatla zəngin minerallar olduğu inamla istisna edildi.

Bu nəticə çox təəccüblü olmasa da – hətta Günəş sistemində belə, Yer belə bir qabığa sahib olan yeganə planetdir – LHS 3844 b-nin geoloji tarixi ilə bağlı təfərrüatları ortaya çıxara bilər. Yerə bənzər silikatlarla zəngin qabıqların tektonik aktivlik tələb edən və adətən sürtkü kimi suya əsaslanan uzunmüddətli təmizlənmə prosesi nəticəsində əmələ gəldiyi düşünülür. Qaya materialı mantiya materialı ilə qarışdıqca dəfələrlə əriyir və bərkiyir və daha yüngül mineralları səthdə qoyur.

Sebastian Zieba deyir ki, “LHS 3844 b-də belə bir silikat qabıq olmadığı üçün, Yerə bənzər plitə tektonikasının bu planetə aid olmadığı və ya təsirsiz olduğu qənaətinə gəlmək olar. Bu planetdə, ehtimal ki, yalnız az su var.”

Ekzoplanetin qayalı səthi haqqında nə deyə bilərik?

Bunun əvəzinə, qaranlıq səth yerüstü və ya ay bazaltını və ya Yer mantiyası materialını xatırladan bir tərkibə işarə edir. Lakin astronomlar daha ətraflı xarakteristikaya cəhd etdilər.

Bu spektrin müxtəlif mineral qarışıqlarına və konfiqurasiyalarına nə dərəcədə uyğun gəldiyini göstərən statistik təhlil göstərdi ki, bazalt və ya maqmatik süxurların geniş bərk sahələri müşahidələrə ən yaxşı uyğun gəlir. Onlar maqnezium və dəmirlə zəngindir və olivin də daxil edə bilər. Qayalar və ya çınqıl kimi əzilmiş materiallar da kifayət qədər yaxşı uyğunlaşır, dənələr və ya tozlar isə ən azı ilk baxışdan daha parlaq görünüşlərinə görə müşahidələrlə uyğunsuzluq təşkil edir.

Qoruyucu atmosfer olmadan planetlər, əsasən ulduzdan gələn sərt, enerjili radiasiya və müxtəlif ölçülü meteoritlərin zərbələri ilə idarə olunan kosmik aşınmaya məruz qalırlar.

Zieba izah edir: “Məlum olur ki, bu proseslər sərt süxurları yavaş-yavaş reqolitə, yəni Ayda tapılan incə dənəli və ya toz təbəqəsinə çevirməklə kifayətlənmir. Həmçinin, dəmir və karbon əlavə etməklə təbəqəni qaraldır və reqolitin xüsusiyyətlərini müşahidələrlə daha uyğun edir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Geoloji cəhətdən təzə, yoxsa hava şəraitinə məruz qalmış? İki mümkün ssenari

Bu qiymətləndirmə astronomları planetin səthi üçün məlumatlara eyni dərəcədə uyğun gələn iki ssenari ilə qarşılaşdırdı. Biri bazalt və ya maqmatik minerallardan ibarət tünd, bərk süxurların üstünlük təşkil etdiyi səthi əhatə edir. Geoloji zaman şkalaları ilə müqayisədə kosmik aşınma onun xüsusiyyətlərini tez bir zamanda dəyişdirir.

Buna görə də, astronomlar bu ssenaridə səthin nisbətən təzə olması və geniş yayılmış vulkanizm kimi son geoloji fəaliyyət nəticəsində yaranması qənaətinə gəlirlər.

İkinci ssenari də Ay və ya Merkuri ilə müqayisə edilə bilən qaranlıq bir səth təklif edir. Buna baxmayaraq, bu, uzun müddətli kosmik aşınmanı izah edir və bu da astronavtların ayaq izlərinin ikonik fotoşəkilləri ilə sübut edildiyi kimi, ayda da mövcud olan incə bir toz olan qaranlıq regolit təbəqəsi ilə örtülmüş geniş bölgələrə gətirib çıxarır.

Bu alternativ daha uzun müddətli geoloji qeyri-aktivliyə əsaslanır və bununla da birinci ssenarinin əksinə şərtlər tələb edir.

Qeyri-müəyyənliyi həll etmək cəhdləri

Bu iki alternativ tələb olunan son geoloji aktivlik dərəcəsinə görə fərqlənir. Yer kürəsində və Günəş sistemindəki digər aktiv obyektlərdə bu cür aktivlik zamanı tipik bir fenomen qazın çıxmasıdır. Kükürd dioksidi (SO2 ₎ vulkanizmlə əlaqəli bir qazdır. Əgər LHS 3844 b-də ağlabatan miqdarda mövcud olsaydı, MIRI onu aşkar etməli idi. Buna baxmayaraq, heç nə tapmadı.

Buna görə də, son dövrlərdə aktivlik ehtimalı azdır və bu da astronomları ikinci ssenarini dəstəkləməyə vadar edir. Əgər doğru olarsa, LHS 3844 b həqiqətən də Merkuriyə çox bənzəyə bilər.

Zieba, Kreidberq və həmkarları ideyalarını sınaqdan keçirmək üçün artıq daha birbaşa yanaşma tətbiq edirlər. Onlar əlavə JWST müşahidələri əldə ediblər ki, bu da bərk lövhələrin və tozların işığı necə yaydığı və ya əks etdirdiyindəki kiçik fərqlərdən istifadə edərək səth şəraitini müəyyən etməyə imkan verməlidir.

Emissiya bucaqlarının paylanması səthin pürüzlülüyündən asılıdır ki, bu da müəyyən bir baxış bucağında alınan radiasiya miqdarına təsir göstərir. Bu konsepsiya Günəş sistemindəki asteroidləri xarakterizə etmək üçün uğurla tətbiq olunur.

Kreidberq yekun olaraq bildirib ki, “Əminik ki, eyni texnika bizə LHS 3844 b-nin qabığının və gələcəkdə digər qayalı ekzoplanetlərin təbiətini aydınlaşdırmağa imkan verəcək”.

Nəşr detalları

JWST orta infraqırmızı spektroskopiyasından götürülmüş qayalı ekzoplanet LHS 3844 b-nin qaranlıq və xüsusiyyətsiz səthi, Təbiət Astronomiyası (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02860-3

Jurnal məlumatları: Təbiət Astronomiyası 

Əsas anlayışlar

regolitbazaltSuper Yerlər

Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilir