Jennifer Chu, Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Mini-Neptun və isti Yupiterdən ibarət planetar cütlük, ehtimal ki, ulduzunun “donma xətti”ndən kənarda, sistemin erkən protoplanetar diskinin daha soyuq bölgəsində əmələ gəlmişdir. Müəllif: Jose-Luis Olivares, MIT

Süd Yolu qalaktikasında qəribə bir planet cütlüyü Yerdən təxminən 190 işıq ili uzaqlıqdakı bir ulduzun ətrafında fırlanır. Normalda “tənha” olan isti Yupiter, 2020-ci ildə sistemin kəşfindən bəri astronomları çaşdıran nadir və gözlənilməz bir cütlükdə mini Neptunla kosmosu bölüşür.

İndi MIT alimləri Yupiter ölçüsündə olan yoldaşının orbitində fırlanan mini Neptunun atmosferinə nəzər salıb və bu qeyri-adi planet sisteminin mənşəyini izah edən ipucları aşkar ediblər.

“Astrophysical Journal Letters” jurnalında dərc olunan bir araşdırmada alimlər NASA-nın Ceyms Vebb Kosmik Teleskopundan (JWST) istifadə edərək mini-Neptunun atmosferinin yeni ölçmələri barədə məlumat verirlər . Bu, astronomların isti Yupiterin orbitində yerləşən mini-Neptunun tərkibini ölçdükləri ilk dəfədir.

Onların ölçmələri göstərir ki, kiçik planetin su buxarı, karbon qazı, kükürd qazı və metan izləri ilə zəngin olan “ağır” atmosferi var. Planet hazırkı yerində, ulduzuna çox yaxın yerdə əmələ gəlsəydi, belə ağır atmosferə sahib olmazdı.Üst tərəfdə, çoxdan və 10 milyon il ərzində, ulduzlarının “donma xəttində” mini-Neptun (TOI-1130b) və isti-Yupiter (TOI-1130c) əmələ gəlmişdir. Mini-Neptunun ətrafındakı mavi dairələr buzlu materialla zəngin çınqılları təmsil edir. Hazırkı yaşı bir milyard ildən çox olan alt cərgədə planetlər buzlanma xəttindən uzaqlaşaraq ulduza yaxınlaşıblar. Buzlu çınqıllar TOI-1130b atmosferində su və karbon qazı kimi molekulları buxarlandırıb. Müəllif: Kamalika Çakraborti

Bunun əvəzinə, alimlər tapıntılarının alternativ bir mənşə hekayəsinə işarə etdiyini söyləyirlər: Həm mini Neptun, həm də isti Yupiter daha uzaqda, sistemin erkən protoplanetar material diskinin daha soyuq bölgəsində əmələ gəlmiş ola bilər. Orada planetlər yavaş-yavaş buz və digər uçucu maddələr atmosferi yarada bilər.

Zamanla planetlər, ehtimal ki, tədricən ulduza doğru çəkilirdilər və bu da onları atmosferləri bütöv saxlayaraq yaxın saxlayırdı.

Komandanın nəticələri mini-Neptunların ulduzun “donma xəttindən” kənarda əmələ gələ biləcəyini göstərən ilk nəticələrdir. Bu sərhəd, temperaturun suyun dərhal buza çevriləcəyi qədər aşağı olduğu bir ulduzdan minimum məsafəni ifadə edir.

MIT-in Kavli Astrofizika və Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunun aspiranturasında oxuyan və tədqiqatın aparıcı müəllifi Sauqata Barat deyir: “Bu, ilk dəfədir ki, isti Yupiterin orbitində yerləşən bir planetin atmosferini müşahidə edirik. Bu ölçmə bizə bu mini-Neptunun həqiqətən də buz xəttinin kənarında əmələ gəldiyini göstərir və bu formalaşma kanalının mövcud olduğunu təsdiqləyir.”

Komanda dünyanın hər yerindən astronomlardan, o cümlədən MIT-də qonaq dosent Endryu Vanderburqdan və Harvard və Smitson Astrofizika Mərkəzi, Cənubi Kvinslend Universiteti, Ostindəki Texas Universiteti və Lund Universiteti də daxil olmaqla bir çox digər qurumlardan həmmüəlliflərdən ibarətdir.

“Tək-tək” sistem

Adından da göründüyü kimi, mini-Neptunlar Neptundan daha az kütləli planetlərdir. Onlar əsasən qazdan ibarət olan və daxili qayalı nüvəyə malik qaz cırtdanları hesab olunurlar. Mini-Neptunlar Süd Yolunda ən çox rast gəlinən planetlərdir, lakin maraqlıdır ki, öz Günəş sistemimizdə belə bir dünya yoxdur.

Astronomlar müxtəlif planet sistemlərində müxtəlif ulduzların ətrafında fırlanan bir çox planet müşahidə ediblər. Mini-Neptunlar isə ümumiyyətlə bağ tipli planetlər hesab olunur.

Lakin 2020-ci ildə o vaxtlar MIT-də Torres postdoktoral tədqiqatçısı (hazırda Cənubi Kvinslend Universitetinin fakültəsində çalışır) olan Çelsi X. Huanq nadir və çaşdırıcı bir şəraitdə mini Neptun kəşf etdi: Planetin ulduzu ətrafında gözlənilməz bir yoldaş – isti Yupiter ilə fırlandığı görünürdü.

Astronomlar kəşflərini NASA-nın Transiting Exoplanet Survey Peykindən (TESS) istifadə edərək ediblər. Onlar Yerdən 190 işıq ili məsafədə yerləşən TOI-1130 ulduzunun TESS ölçmələrini təhlil ediblər və ulduzun ətrafında müvafiq olaraq hər dörd və səkkiz gündən bir fırlanan mini Neptun və isti Yupiterin əlamətlərini aşkar ediblər.

Huang deyir: “Bu, təkrarolunmaz bir sistem idi. İsti Yupiterlər ‘tənhadırlar’, yəni orbitlərində yoldaş planetləri yoxdur. Onlar o qədər böyükdürlər və cazibə qüvvələri o qədər güclüdür ki, orbitlərində olan hər şey sadəcə səpələnir. Amma nədənsə, bu isti Yupiterlə daxili yoldaş sağ qalıb. Və bu, belə bir sistemin necə yarana biləcəyi ilə bağlı suallar doğurur.”

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 .

Dəqiq bir anlıq görüntü

2020-ci ildə TOI-1130 və onun qəribə planet cütlüyünün kəşfi Huang, Vanderburq və həmkarlarını JWST ilə planetlərə, xüsusən də onların atmosferlərinə daha yaxından baxmağa ilhamlandırdı. Yeni tədqiqatında komanda daxili orbitdə hərəkət edən mini-Neptun olan TOI-1130b-nin təhlilini təqdim edir.

Planeti tam vaxtında tutmaq onların ilk çətinliyi idi. Əksər planetlər ulduzlarının ətrafında saatın tıqqıltısı kimi müntəzəm, proqnozlaşdırıla bilən bir dövrlə fırlanırlar. Lakin mini-Neptun və isti Yupiterin “orta hərəkət rezonansında” olduğu, yəni hər birinin digərinin hərəkətinə təsir edə biləcəyi, çəkib dartdığı və ulduzlarının ətrafında fırlanma müddətini bir qədər dəyişdirdiyi aşkar edildi. Bu, JWST-nin nə vaxt aydın bir görünüş əldə edə biləcəyini təxmin etməyi çətinləşdirdi.

Lund Universitetindən Judith Korth-un rəhbərlik etdiyi komanda, sistemin mümkün qədər çox keçmiş müşahidəsini topladı və hər bir planetin ulduzun yanından JWST-nin müşahidə edə biləcəyi bir bucaq altında nə vaxt keçəcəyini təxmin etmək üçün bir model hazırladı.

“Bu, çətin bir proqnoz idi və biz dəqiq olmalı idik”, – Barat deyir.

Sonda komanda hər iki planetin birbaşa və ətraflı görüntüsünü çəkə bildi.

Barat izah edir ki, “JWST-nin gözəlliyi ondadır ki, o, yalnız bir rəngdə deyil, fərqli rənglərdə və ya dalğa uzunluqlarında müşahidə edir. Və bir planetin udduğu spesifik dalğa uzunluqları onun atmosferinin tərkibi haqqında çox şey deyə bilər.”

JWST-nin ölçmələrinə əsasən, komanda planetin xüsusilə su , karbon qazı, kükürd qazı və daha az dərəcədə metan üçün dalğa uzunluqlarını udduğunu aşkar etdi. Bu molekullar daha yüngül atmosfer təşkil edən hidrogen və heliumdan daha ağırdır. Astronomlar mini-Neptunların öz ulduzlarına çox yaxın əmələ gəldiyini fərz etmişdilər ki, əgər onlarda yüngül atmosfer olmalıdır.

Lakin komandanın yeni nəticələri bu fərziyyəni təkzib edir və mini-Neptunların əmələ gəlməsinin yeni bir yolunu təklif edir. Ulduzuna çox yaxın yerləşən TOI-1130b atmosferində daha ağır molekullar tapıldığı üçün alimlər onun tərkibinin yeganə mümkün izahının planetin hazırkı yerindən daha uzaqda əmələ gəlməsi olduğunu söyləyirlər.

Planet, ehtimal ki, ulduzun buzlanma xəttindən kənarda buzlu bölgədə ağır su və karbon qazı və kükürd qazı kimi digər uçucu maddələri toplayıb. Bu daha soyuq mühitdə su toz parçalarına çevrilərək buzlu çınqıllar əmələ gətirir və körpə planet onları atmosferinə çəkə bilir. Su yavaş-yavaş ulduzuna yaxınlaşdıqca buxarlanır.

Barat deyir ki, komandanın TOI-1130b atmosferində ağır molekulların aşkarlanması planetin – və ehtimal ki, onun isti Yupiter yoldaşının – sistemin kənarında əmələ gəldiyini təsdiqləyir. Tədricən miqrasiya yolu ilə iki planet bir-birinə yaxın qala və atmosferlərini bütöv saxlaya biləcəklər.

Barat deyir ki, “Bu sistem astronomların indiyə qədər aşkar etdiyi ən nadir arxitekturalardan birini təmsil edir. TOI-1130b müşahidələri su/buz xəttindən kənarda əmələ gələn bu cür mini-Neptunların təbiətdə mövcud olduğuna dair ilk işarəni verir.”

Nəşr detalları

Saugata Barat və digərləri, JWST Mini-Neptun üçün yüksək orta molekulyar çəkili atmosferi təqdim edir TOI-1130 b: Su Buz Xəttinin Kənarında Formalaşmaya dair Dəlillər*, The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/ae5f8b

Jurnal məlumatı: Astrofizika Jurnal Məktubları 

Əsas anlayışlar

Ekzoplanet sistemləriİsti YupiterlərProtoplanetar disklər

Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilir