அருகிலுள்ள இரண்டு வெளிகிரகங்கள் தங்களின் இதுவரை மிகத் தெளிவான காலநிலைப் படத்தை வெளிப்படுத்தியுள்ளன
மற்றொரு நட்சத்திரத்தைச் சுற்றிவரும் பூமி அளவிலான இரண்டு வெளிகிரகங்களின் முதல் வெப்பநிலை வரைபடங்களை வானியலாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். James Webb Space Telescope-ஐ பயன்படுத்தி TRAPPIST-1b மற்றும் TRAPPIST-1c-ஐ அவர்களின் முழுக் கோளச்சுற்று காலம் முழுவதும் ஆய்வு செய்தனர். முடிவு மிகவும் தெளிவானது: இரு உலகங்களும் பாறையான, வளிமண்டலம் இல்லாத கோள்களாகத் தோன்றுகின்றன; அவற்றின் காலநிலை மிகுந்த சமநிலையற்றது. நட்சத்திரத்தை நோக்கிய அரைக்கோள்கள் கடுமையான வெப்பத்தை அனுபவிக்க, நிரந்தர இரவு பக்கங்கள் உறைபனிக்குக் கீழே ஆழமாகச் சரிகின்றன.
இந்தக் கண்காணிப்புகள் TRAPPIST-1 அமைப்பிலுள்ள உள்ளகமாக உள்ள இரண்டு கோள்களை மையமாகக் கொண்டவை. இது பூமியிலிருந்து சுமார் 40 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் இருக்கும் ஒரு சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரத்தைச் சுற்றிவரும் ஏழு கோள்களைக் கொண்ட அடுக்கமான குடும்பம். அதன் கண்டுபிடிப்புமுதல், இந்த அமைப்பு வெளிகிரக அறிவியலின் முக்கிய இலக்காக உள்ளது. காரணம், அதன் பல உலகங்கள் நட்சத்திரத்தின் வாழத் தகுந்த மண்டலத்தில் அல்லது அதற்கு அருகில் உள்ளன; மேலும் சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரங்கள்தான் பால்வெளியில் மிகவும் பொதுவான நட்சத்திரங்கள். ஆகவே, அவற்றின் கோள்கள் எந்த வகையான வளிமண்டலங்களைத் தக்கவைத்துக்கொள்ள முடியும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, சூரியக் குடும்பத்திற்கு அப்பால் வாழத் தகுந்த சூழல்களைத் தேடும் பரந்த முயற்சியில் மையமானதாகும்.
புதிய ஆய்வில், Geneva மற்றும் Bern பல்கலைக்கழகங்களைச் சேர்ந்த ஒரு சர்வதேச குழு Webb-ஐ பயன்படுத்தி TRAPPIST-1b மற்றும் 1c-ஐ மொத்தம் 60 மணி நேரம் அகவெப்ப (infrared) ஒளியில் தொடர்ந்து கவனித்தது. ஒவ்வொரு கோளும் தனது நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி நகரும் போது வெளிப்படும் வெப்பக் கதிர்வீச்சை அளந்து, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பகல் பக்கம் மற்றும் இரவு பக்கத்திலிருந்து எவ்வளவு வெப்பம் வெளிவருகிறது என்பதை மீட்டமைத்தனர். இதனால் குறுகிய காட்சிகளின் அடிப்படையில் சூழ்நிலைகளை ஊகிப்பதற்குப் பதிலாக விரிவான வெப்பநிலை வரைபடங்களை உருவாக்க முடிந்தது.
வளிமண்டல வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் எந்த அடையாளமும் இல்லாத சுவட்டிப் பூட்டப்பட்ட உலகங்கள்
இரு கோள்களிலும் தீர்மானிக்கக் கூடிய அம்சம் tidal locking. நிலவுக்கும் பூமிக்கும் உள்ள உறவு போல, இந்தக் கோள்கள் தங்களின் சுற்றுப்பாதை காலத்துடன் ஒத்திசைவாகச் சுழல்கின்றன; அதாவது ஒரே முகம் எப்போதும் தங்களின் நட்சத்திரத்தை நோக்கி இருக்கும். இப்படிப்பட்ட உலகங்களில் வழக்கமான பகல்-இரவு சுழற்சி இருக்காது. ஒரு அரைக்கோளம் நிரந்தர பகலினை அனுபவிக்கும்; மற்றது நிரந்தர இருளில் இருக்கும். குறிப்பிடத்தக்க வளிமண்டலம் இருந்தால், அது இரு பக்கங்களுக்கிடையே வெப்பத்தை எடுத்துச் சென்று வெப்பநிலை வேறுபாட்டை மிதமாக்கும். வளிமண்டலம் இல்லையெனில், வெப்பப் பிளவு மிகுதியானதாக இருக்கும்.
Webb கண்டதும் இதற்குப் பெரிதும் ஒத்ததே. TRAPPIST-1b-இன் பகல் பக்க வெப்பநிலை 200 degrees Celsius-ஐத் தாண்டுகிறது, இரவு பக்கம் மைனஸ் 200 degrees Celsius-க்கும் கீழே விழுகிறது. TRAPPIST-1c-வும் இதேபோன்ற வடிவத்தைக் காட்டியது. இவ்வளவு பெரிய வேறுபாடுகள் தான் முக்கிய அறிவியல் முடிவு; ஏனெனில் அவை இரு கோள்களிலும் வெப்பம் திறம்பட மறுவிநியோகிக்கப்படவில்லை என்பதைக் காட்டுகின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் சொன்னால், அரைக்கோள்களுக்கிடையிலான நிலைமைகளை சமமாக்கும் அளவுக்கு அடர்த்தியான வளிமண்டலம் உள்ளது என்பதற்கான ஆதாரம் இந்தக் கண்காணிப்புகளில் இல்லை.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு இரு கோள்களுக்குமான சாத்தியமான விளக்கங்களின் பரப்பை குறைக்கிறது. மிக எளிய வாசிப்பு என்னவென்றால், இரண்டும் நிர்வாண பாறைக் உலகங்களாகும். அவை தங்களின் பெற்ற நட்சத்திரத்திற்கு அருகில் உள்ளன, கடுமையாக கதிர்வீச்சு பெறுகின்றன, மேலும் காலநிலையை மிதப்படுத்தவோ அல்லது பூமியைப் போன்ற மேற்பரப்பு நிலைகளை ஆதரிக்கவோ கூடிய வளிமண்டலத்தைத் தக்கவைத்துக்கொள்ள முடியவில்லை. இதனால் இந்த அமைப்பு குறைவாக சுவாரசியம் அடையாது; மாறாக, அதைப் புரிந்துகொள்ள எளிதாக்குகிறது. வெளிகிரக அறிவியல் நம்பத்தகுந்த உலகங்களை அடையாளம் காண்பதோடு மட்டுமல்ல, சாத்தியமான உலகங்களை நிராகரிப்பதாலும் முன்னேறுகிறது.
உயிர் தேடலில் TRAPPIST-1 இன்னும் ஏன் முக்கியம்
சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரங்களைச் சுற்றியுள்ள கோள்களின் பல்வகைத் தன்மையைக் கற்கும் மிக ஈர்க்கும் அருகிலுள்ள ஆய்வகங்களில் ஒன்றாக TRAPPIST-1 நீடிக்கிறது. அதன் ஏழு கோள்களும் அளவில் பெரும்பாலும் நிலத்தன்மையுடையவை, மேலும் அவற்றின் சுருக்கமான அமைப்பு மீண்டும் மீண்டும் கண்காணிப்புகளை ஒப்பிடுகையில் திறமையானதாக மாற்றுகிறது. உள்ளக உலகங்கள் மிகக் கடினமான சூழல்கள் என எதிர்பார்க்கப்பட்டன; ஆனால் அமைப்பின் அதிக நிதானமான கோள்கள் இன்னும் கவனத்தை ஈர்க்கின்றன, ஏனெனில் சரியான வளிமண்டல நிலைகளில் திரவ நீர் இருக்கக் கூடிய பகுதியை அவைச் சுற்றுகின்றன.
அதனால்தான் புதிய வரைபடங்கள் TRAPPIST-1b மற்றும் 1c-ஐத் தாண்டியும் முக்கியமானவை. சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரங்கள் விண்மீன் கூட்டத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. அவற்றைச் சுற்றியுள்ள கோள்கள் மிக அருகில் சுற்றும்போது தங்களின் வளிமண்டலங்களை அடிக்கடி இழக்கின்றன என்றால், அடுத்ததாக எங்கு தேட வேண்டும், எதை முன்னுரிமை செய்ய வேண்டும் என்பதை இது தெளிவுபடுத்துகிறது. மேலும், Webb சிறிய மற்றும் பாறையான கோள்களாக இருந்தாலும், அவற்றின் காலநிலைகளை நேரடியாக விவரிக்க முடியும் என்பதை இந்த முடிவு காட்டுகிறது.
பூமி அளவிலான வெளிகிரகங்களின் வெப்பநிலை வரைபடம் நீண்ட காலமாக ஒரு இலக்காக இருந்தது, ஏனெனில் சிக்னல் மிக மங்கலானது, மேலும் அளவீடுகளுக்கு அசாதாரண நிலைத்தன்மை தேவைப்படுகிறது. Webb-இன் அகவெப்ப உணர்திறன் இப்போது அந்த வகையான பகுப்பாய்வைச் சாத்தியமாக்குகிறது. இந்த நிலையில், தொலைநோக்கு கருவி இரு கோள்களையும் முழு சுற்றுப்பாதைச் சுழற்சிகள் வழியாகப் பின்தொடர்ந்து, அவற்றின் வளிமண்டல நிலையைத் தீர்மானிக்கப் போதுமான வெப்ப வேறுபாடுகளைப் பெற்றுக்கொள்ள முடிந்தது. இது துறைக்கான ஒரு முக்கிய முறைசார் முன்னேற்றம், படிக்கப்பட் கோள்கள் பகைமையானவையாகத் தோன்றினாலும் கூட.
கடுமையான பதிலின் மீது கட்டப்பட்ட ஒரு மைல்கல்
வெளிகிரகக் கவரேஜில் ஒவ்வொரு புதிய அளவீட்டையும் வாழத் தகுதி பற்றிய தீர்ப்பாகவே பார்க்கும் பழக்கம் உள்ளது. இந்தக் கண்காணிப்புகளிலிருந்து கிடைக்கும் மிக முக்கியமான பாடம் இன்னும் நுட்பமானது. வாழத் தகுதி மட்டுமே அறிவியல் பரிசு அல்ல. TRAPPIST-1b மற்றும் 1c வளிமண்டலம் இல்லாத, சுவட்டிப் பூட்டப்பட்ட பாறைக் உலகங்கள் என்றால், அது வளிமண்டலத்தின் நீடிப்பு, கோள்களின் பரிணாமம், மற்றும் சிறிய நட்சத்திரங்களைச் சுற்றியுள்ள உலகங்களின் சுற்றுச்சூழல் எல்லைகள் பற்றிய தெளிவான தகவலை ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு அளிக்கிறது.
இது எதிர்காலக் கண்காணிப்புகளுக்கான செயல் திட்டத்தையும் கூர்மையாக்குகிறது. உள்ளக கோள்கள் உண்மையில் பாறையாக மட்டுமே சுருங்கி இருந்தால், அடுத்த கேள்வி அதே அமைப்பில் மேலும் வெளியே செல்லும்போது நிலைமைகள் எப்படி மாறுகின்றன என்பதாகும். குளிரான TRAPPIST-1 கோள்கள் தங்களின் வளிமண்டலங்களை அதிக வெற்றிகரமாகத் தக்கவைத்துக்கொள்கிறதா? Webb அல்லது எதிர்கால கண்காணிப்புக் கூடங்கள் அந்த உலகங்களில் வாயுக்களை கண்டறிய முடியுமா? மற்ற சிவப்பு குள்ள அமைப்புகளில் இந்த முறை எவ்வளவு பொதுவானது?
இப்போதைக்கு, TRAPPIST-1b மற்றும் 1c என்ற இரண்டு கோள்களும், நிரந்தர பகல் மற்றும் முடிவில்லா இரவு இடையில் வளிமண்டலத் தடையில்லாத ஒரு சுவட்டிப் பூட்டப்பட்ட நிலத்தன்மைக் கோள் எப்படி இருக்கும் என்பதற்கான மிகத் தெளிவான எடுத்துக்காட்டுகளாக நிற்கின்றன. பதில் இவ்வளவு கடுமையானதாக இருப்பதால்தான் இந்த அறிவியல் மிகச் சிறப்பானது. Webb இந்த உலகங்களில் மறைந்திருந்த சுகமான நிலைகளை வெளிப்படுத்தவில்லை. அது அவற்றின் வெளிப்பட்ட மேற்பரப்புகள், வெப்பத்தின் உச்சங்கள், மற்றும் தொலைவான சூரியனைச் சுற்றும் கோள்களின் காலநிலைகளை வாசிக்க மனிதகுலம் மேற்கொள்ளும் முயற்சியில் புதிய துல்லியத்தை வெளிப்படுத்தியது.
இந்தக் கட்டுரை Universe Today-இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on universetoday.com
