Ryo Sawada tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriYaxınlıqdakı bir fövqəlnadədən gələn yüksək enerjili kosmik şüalara batırılmış gənc bir günəş sisteminin illüstrasiyası. Yalnız fövqəlnadədən çıxan partlayışların birbaşa vurulmasını nəzərə alsaq, bu proses protoplanetar diski məhv etmədən əsas radioaktiv nüvələri təbii olaraq izah edir. Müəllif: R. Sawada (Süni intellektlə dəstəklənən illüstrasiya)

Kainatda Yerə bənzər planetlərə nə qədər rast gəlinir? Supernova partlayışları üzərində işləməyə başlayanda heç vaxt ağlıma belə gətirməzdim ki, tədqiqatım nəticədə Yerə bənzər planetlərin mənşəyi ilə bağlı bir sual verməyə səbəb olacaq. Amma məni məhz bura gətirdi.

Onilliklərdir ki, planetar alimlər erkən günəş sisteminin yaxınlıqdakı bir fövqəlnazirə tərəfindən qısa ömürlü radioaktiv elementlərlə – məsələn, alüminium-26 ilə – zənginləşdirildiyinə inanırdılar . Bu radioaktiv elementlər Yer kimi su ilə tükənmiş qayalı planetlərin əmələ gəlməsində mühüm rol oynayıb. Onların çürüməsi gənc planetesimalları qızdırır və bu da onların əvvəlcə toplanan suyun və digər uçucu materialların çox hissəsini itirməsinə səbəb olur.

Məni narahat edən yalnız bir problem var idi.

Klassik “inyeksiya” ssenarisi fövqəladə bir təsadüf tələb edir. Supernova radioaktiv material çatdırmaq üçün kifayət qədər yaxın məsafədə partlamalıdır, lakin kövrək protoplanetar diski məhv edəcək qədər yaxın olmamalıdır. Materialın səmərəli şəkildə yeridilməsi üçün həndəsə də incə şəkildə tənzimlənməlidir. Başqa sözlə, Yer kürəsinin yaranması mümkün olan, lakin olduqca nadir bir hadisədən asılı görünürdü.

Supernova fizikası və kosmik şüalar üzərində çalışan bir tədqiqatçı olaraq, bu izahat natamam görünürdü.

Supernova partlayışları sadəcə maddəni atan partlayışlar deyil. Onlar həmçinin kainatdakı ən güclü hissəcik sürətləndiricilərindən biridir. Onların şok dalğaları genişlənən zibildən çox kənara yayılan çoxlu sayda yüksək enerjili hissəciklər – kosmik şüalar yaradır. Lakin günəş sisteminin əmələ gəlməsinin əksər modellərində bu hissəciklər əsasən nəzərə alınmayıb.

Düşünməyə başladım: əgər gənc günəş sistemi sadəcə fövqəlnazirə partlayışı ilə vurulmayıb, həm də kosmik şüalar vannasına qərq olsaydı, necə olardı?

“Science Advances” jurnalında dərc olunmuş bu yaxınlarda apardığımız araşdırmada həmkarlarımla birlikdə kosmik şüaların sürətlənməsi və nüvə reaksiyalarının ədədi simulyasiyalarından istifadə edərək bu ideyanı araşdırdıq. Kosmik şüalar protosolar disklə qarşılıqlı təsir göstərdikdə, təbii olaraq alüminium-26 da daxil olmaqla qısamüddətli radioaktiv elementlər yaradan nüvə reaksiyalarını tetikleyebilir.

Bizi təəccübləndirən şey bu mexanizmin nə qədər yaxşı işləməsi idi.

Lazımi miqdarda radioaktiv elementlər fövqəlnazirdən təxminən bir parsek məsafədə – ulduz topaları üçün tamamilə tipik olan məsafədə əmələ gəlir. Bu məsafələrdə protosolar disk toxunulmaz qalır. Qeyri-adi dərəcədə şanslı bir inyeksiya hadisəsinə ehtiyac yoxdur. Gənc günəş sistemi sadəcə sonradan partlayan nəhəng bir ulduzla eyni ulduz uşaq bağçasında mövcud olmalı idi.

Biz bu mexanizmi “kosmik şüa vannası” adlandırırıq.

Fiziki baxımdan, bu, daha universal bir prosesdir. Günəşə bənzər bir çox ulduz qruplar şəklində əmələ gəlir. Bir çox qrupda nəhəng ulduzlar var. Bir çox nəhəng ulduzlar supernova kimi partlayır. Əgər kosmik şüa vannaları bu cür mühitlərdə geniş yayılmışdırsa, Yer kürəsinin daxilini formalaşdıran istilik tarixləri də geniş yayılmış ola bilər.

Bu anlayışın daha geniş mənaları var.

Əgər Yerə bənzər planetlər olduqca nadir hallarda fövqəlnazirə ilə qarşılaşmağa ehtiyac duyurlarsa, su çatışmazlığı olan qayalı planetlər müstəsna ola bilər. Lakin kosmik şüalanma kifayət qədərdirsə və geniş yayılıbsa, Yer kürəsinin formalaşmasına kömək edən şərtlər günəşə bənzər ulduzların böyük bir hissəsi ətrafında yarana bilər.

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 .

Əlbəttə ki, işimiz supernova partlayışının hər bir yaşayış üçün yararlı planetə zəmanət verdiyini iddia etmir. Diskin ömrü, klaster quruluşu və ulduz dinamikası da daxil olmaqla bir çox amil hələ də vacibdir. Lakin nəticələrimiz göstərir ki, Yer kürəsinin əmələ gəlməsi demək olar ki, möcüzəvi bir təsadüfdən asılı olmaya bilər.

Mənim üçün bu tədqiqat astrofiziki proseslərin bir-biri ilə nə qədər əlaqəli olduğunu xatırlatdı. Adətən yüksək enerjili astrofizikada öyrənilən bir fenomen – kosmik şüa sürətlənməsi – planetar elm və yaşayış mühiti ilə bağlı sualların mərkəzinə çevrilir. Bəzən haradan gəldiyimizin açarı daha çox mürəkkəblik əlavə etməkdə deyil, nələri nəzərdən qaçırdığımızı görməkdədir.

Bu hekayə , tədqiqatçıların dərc olunmuş tədqiqat məqalələrindən əldə etdikləri nəticələri bildirə biləcəyi Science X Dialog -un bir hissəsidir . Science X Dialog haqqında məlumat və necə iştirak etmək barədə məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun .

Daha çox məlumat: Ryo Sawada və digərləri, Keçmişdə baş verən supernova partlayışında kosmik şüa vannası Yerə bənzər planetlərin yaranmasına səbəb olur, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx7892

Jurnal məlumatları: Elmin irəliləyişləri 

Mən Tokio Universitetinin Kosmik Şüa Tədqiqatları İnstitutunda astrofizik (ICRR üzvü, fəlsəfə doktoru) işləyirəm. Tədqiqatım supernova partlayışlarına, kosmik şüaların sürətlənməsinə və astrofiziki mühitlərdə nüvə proseslərinə yönəlib. Yüksək enerjili astrofizika modellərini planetar elmlə birləşdirərək şiddətli astrofiziki hadisələrin planet sistemlərinin əmələ gəlməsinə və təkamülünə necə təsir etdiyini öyrənirəm. Xüsusilə supernovaları Yerə bənzər planetlərin mənşəyi və yaşayış mühiti ilə əlaqələndirməklə maraqlanıram.