ఎక్సోప్లానెట్ పరిశోధకులు ఆశ్చర్యాలకు అలవాటు పడిపోయారు, కానీ లావా ప్రపంచాలు గ్రహాల అసాధారణతల జాబితాలో ప్రత్యేక స్థానాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. ఇవి తమ నక్షత్రాలకు చాలా దగ్గరగా పరిభ్రమించే గ్రహాలు, వాటి ఉపరితలాలు కరిగిన శిలలతో ఉండవచ్చు. అవి ఎంత దగ్గరగా, వేడిగా ఉంటే, వాటి ఉపరితల పదార్థం ఆవిరై ఏర్పడిన వాయు కవచంతో అవి ఆవరించి ఉంటాయని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఎక్కువగా భావిస్తున్నారు.
ఆ అంచనా ఇప్పుడు పరీక్షించబడుతోంది. The Astrophysical Journal Lettersలో కొత్తగా ప్రచురితమైన అధ్యయనం, ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో చల్లని చివరన ఉన్న భూమి పరిమాణ లావా ప్రపంచం HD 3167 b పరిశీలనలను వివరిస్తుంది, అయినప్పటికీ అది ఇప్పటికీ వాతావరణాన్ని కలిగి ఉండవచ్చని కనిపిస్తోంది. అమెరికా, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్, చైనా, స్పెయిన్‌ల పరిశోధకుల బృందం చేపట్టిన ఈ పని, గ్రహం ఉష్ణంగా ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో పరిశీలించడానికి NASA యొక్క James Webb Space Telescope (JWST)పై ఆధారపడుతుంది.
గ్రహ శాస్త్రానికి లావా ప్రపంచాలు ఎందుకు ముఖ్యం
ఎక్సోప్లానెట్‌లు గ్రహ నిర్మాణం, గ్రహ పరిణామం, మరియు దూర ప్రపంచాలు మనకు తెలిసిన విధంగా జీవాన్ని నిలబెట్టగలవా అనే దానిపై మన అవగాహనను సవాలు చేస్తూనే ఉన్నాయి. శాస్త్రవేత్తలు తరచుగా మన సౌర వ్యవస్థలోని గ్రహాలను పోలికలుగా తీసుకుంటారు, కానీ ఆ పోలికలు ఒక పరిమితి వరకే సాగుతాయి. అత్యంత స్వల్ప కక్ష్యా కాలాలతో ఉన్న ఎక్సోప్లానెట్‌లను అధ్యయనం చేయడం, ఒక గ్రహం తన జీవితకాలంలో ఏమి తట్టుకోగలదో పరిశోధకులు పునరాలోచించేలా పదేపదే చేస్తుంది.
లావా ప్రపంచాలు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఆ చర్చలో తీవ్రంగా చేరాయి, మరియు అత్యంత తీవ్రమైన ఉదాహరణలు తమ ఆతిథ్య నక్షత్రాలకు ప్రమాదకరంగా దగ్గరగా తిరిగేవి. ఈ తరగతిలోని వేడిమైన సభ్యులకు, భౌతిక శాస్త్రం సాపేక్షంగా స్పష్టంగా కనిపించింది: అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతలు ఉపరితలాన్ని కరిగిస్తాయి, కరిగిన పదార్థం వాయువుగా మారుతుంది, ఆ వాయువు గ్రహాన్ని వాతావరణంగా ఆవరిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, చల్లని లావా ప్రపంచాలు సాధారణంగా వాతావరణం లేని బోసి శిలలుగా గమనించబడ్డాయి.
HD 3167 b ఆ స్పష్టమైన విభజనను క్లిష్టతరం చేస్తుంది. ఇది లావా-ప్రపంచ పరిధిలో చల్లని చివరకు చెందినది, అయినప్పటికీ కొత్త పరిశీలనలు దాని ఉష్ణోగ్రత సూచించినంత బంజరుగా అది ఉండకపోవచ్చని సూచిస్తున్నాయి.
HD 3167 b పరిశీలనల లోపల
HD 3167 b భూమి నుండి సుమారు 154 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉంది. దీని వ్యాసార్థం భూమి కంటే సుమారు 1.6 రెట్లు మరియు ద్రవ్యరాశి భూమి కంటే సుమారు 4.8 రెట్లు ఉంటుంది, మరియు ఇది తన K-రకం నక్షత్రం చుట్టూ సుమారు 0.96 భూమి రోజులలో ఒక కక్ష్యను పూర్తి చేస్తుంది — మన గ్రహంపై ఒక్క రోజు కంటే తక్కువ సంవత్సరం.
దీని ఆతిథ్యం ఒక K-రకం నక్షత్రం, ఇది సూర్యుడి కంటే చిన్నది మరియు చల్లనిది. మిల్కీ వే గెలాక్సీలో అత్యధిక సంఖ్యలో నక్షత్రాలు K-రకం నక్షత్రాలే ఉంటాయని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేస్తున్నారు, ఇది వాటి చుట్టూ తిరిగే గ్రహాలను, గెలాక్సీ అంతటా నిర్దిష్ట గ్రహ పరిస్థితులు ఎంత సాధారణమో అర్థం చేసుకోవాలని ప్రయత్నిస్తున్న పరిశోధకులకు ప్రత్యేకంగా ఆసక్తికరంగా చేస్తుంది.
ద్వితీయ గ్రహణంతో గ్రహం వేడిని చదవడం
HD 3167 bలో వాతావరణం ఉందో లేదో పరిశోధించడానికి, పరిశోధన బృందం ద్వితీయ గ్రహణం యొక్క JWST పరిశీలనలపై ఆధారపడింది. ఈ జ్యామితి మరింత పరిచితమైన ట్రాన్సిట్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఒక గ్రహం తన నక్షత్రం ముందు నుండి వెళ్ళినప్పుడు ట్రాన్సిట్ సంభవిస్తుంది, నక్షత్ర కాంతిని కొద్దిసేపు మసకబారుస్తుంది. బదులుగా గ్రహం తన నక్షత్రం వెనుక నుండి వెళ్ళినప్పుడు ద్వితీయ గ్రహణం సంభవిస్తుంది, ఇది నక్షత్ర కాంతిని గ్రహం స్వయంగా విడుదల చేసే దాని నుండి వేరు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఆ భేదమే కొత్త ఫలితాన్ని సాధ్యం చేసింది. ద్వితీయ గ్రహణం సమయంలో JWST HD 3167 bను పరిశీలించినప్పుడు, గ్రహం ఉపరితలం పరిశోధకులు ముందుగా ఊహించిన దానికంటే చాలా చల్లగా ఉన్నట్లు తేలింది.
ఆశ్చర్యకరంగా చల్లని ఉపరితలం అర్థం ఏమిటి
పరిశోధకుల ప్రకారం, ఆ ఊహించని తక్కువ ఉష్ణోగ్రత గ్రహం ఉపరితలం అంతటా ఏదో జరుగుతున్నట్లు సూచించవచ్చు: పగటి వైపు నుండి వేడి రాత్రి వైపుకు పునఃపంపిణీ చేయబడవచ్చు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బోసి, గాలి లేని శిల లాగా గ్రహం తన వేడిని అంతరిక్షంలోకి తిరిగి విడుదల చేయకపోవచ్చు.
పగటి వైపు మరియు రాత్రి వైపు మధ్య భేదం ఇక్కడ చాలా ముఖ్యం. తమ నక్షత్రాలకు ఇంత దగ్గరగా పరిభ్రమించే గ్రహాలు టైడల్‌గా లాక్ చేయబడి ఉంటాయి, అంటే ఒక అర్ధగోళం శాశ్వతంగా నక్షత్రం వైపు చూస్తుంది, మరొకటి శాశ్వత చీకటిలో ఉంటుంది. వాతావరణం లేని ప్రపంచంలో, ఆ అమరిక రెండు భాగాల మధ్య భారీ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని కలిగిస్తుంది — మండే పగటి వైపు మరియు ఘనీభవించిన రాత్రి వైపు. ఒక అర్ధగోళం నుండి మరొకదానికి వేడిని తరలించే యంత్రాంగం ఆ వ్యత్యాసాన్ని తగ్గిస్తుంది, మరియు వాతావరణం సరిగ్గా అదే చేయడానికి అత్యంత సహజమైన అభ్యర్థులలో ఒకటి.
ఇప్పటికీ వాతావరణాన్ని కలిగి ఉండగల చల్లని లావా ప్రపంచం
మొత్తం మీద, పరిశీలనలు నిరూపిత వాస్తవం కాకుండా ఒక అవకాశం వైపు సూచిస్తున్నాయి. సాధారణంగా వాయు కవచాలతో ముడిపడిన లావా ప్రపంచాల కంటే చల్లగా ఉన్నప్పటికీ HD 3167 b వాతావరణాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు. ఆ వ్యాఖ్యానం నిలబడితే, లావా ప్రపంచం వాతావరణాన్ని నిలుపుకుంటుందా లేదా కోల్పోతుందా అనేది ఉష్ణోగ్రత ఒక్కటే నిర్ణయిస్తుందనే సరళమైన ఊహను ఇది సవాలు చేస్తుంది.
ఈ ఆవిష్కరణ ఇప్పటికే ఉన్న చట్రాన్ని పూర్తిగా తిరగరాయదు, కానీ దానిని ఒత్తిడికి గురిచేస్తుంది. వేడిమైన లావా ప్రపంచాలు వాతావరణాలను కలిగి ఉన్నట్లు నిర్ధారించబడింది, మరియు చల్లనివి వాటిని కలిగి లేవని కనుగొనబడింది. HD 3167 b ఆ రెండు సమూహాల మధ్య ఇబ్బందికరమైన ప్రదేశంలో ఉంది, మరియు అందుకే అది ఆసక్తికరంగా ఉంది.
ఒక చూపులో ముఖ్య వాస్తవాలు
- గ్రహం: HD 3167 b, భూమి పరిమాణ లావా ప్రపంచం
- దూరం: భూమి నుండి సుమారు 154 కాంతి సంవత్సరాలు
- పరిమాణం మరియు ద్రవ్యరాశి: భూమి వ్యాసార్థం కంటే సుమారు 1.6 రెట్లు మరియు భూమి ద్రవ్యరాశి కంటే 4.8 రెట్లు
- కక్ష్య: K-రకం నక్షత్రం చుట్టూ సుమారు 0.96 భూమి రోజులు
- పరికరం: NASA యొక్క James Webb Space Telescope
- పద్ధతి: ద్వితీయ గ్రహణ పరిశీలన, గ్రహం తన నక్షత్రం వెనుక నుండి వెళ్ళినప్పుడు
- ముఖ్య ఫలితం: ఉపరితలం ముందుగా ఊహించిన దానికంటే చల్లగా ఉంది, ఇది వేడి పునఃపంపిణీ మరియు సంభావ్య వాతావరణాన్ని సూచిస్తుంది
- ప్రచురణ: The Astrophysical Journal Letters
- పరిశోధన బృందం: అమెరికా, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్, చైనా, స్పెయిన్‌ల శాస్త్రవేత్తలు
ఈ ఫలితం ఎందుకు ముఖ్యం
లావా ప్రపంచాలు తీవ్రమైన గ్రహ భౌతిక శాస్త్రానికి సహజ ప్రయోగశాలలు. అవి తమ నక్షత్రాలకు చాలా దగ్గరగా పరిభ్రమించడం వల్ల, మన సౌర వ్యవస్థలోని ఏ గ్రహం అనుభవించని వికిరణాన్ని అవి అనుభవిస్తాయి, మరియు వాటి స్వల్ప సంవత్సరాల వల్ల పరిశోధకులు వేడి మరియు చల్లదనం యొక్క పునరావృత చక్రాలను సాపేక్షంగా త్వరగా గమనించగలరు. ఈ గ్రహాలలో ఒకదాని యొక్క ప్రతి కొత్త కొలత, ఇప్పటికీ నిర్మాణంలో ఉన్న చిత్రానికి ఒక డేటా పాయింట్‌ను జోడిస్తుంది.
HD 3167 b ప్రత్యేకించి విలువైనది ఎందుకంటే ఇది ఎక్కువగా ఖాళీగా ఉన్న దిశలో నమూనాను విస్తరిస్తుంది. చల్లని లావా ప్రపంచాలు వాతావరణాలను నిలుపుకోగలిగితే, అప్పుడప్పుడు అయినా, అప్పుడు "బోసి శిల" మరియు "వాయువుతో కప్పబడిన ప్రపంచం" మధ్య సరిహద్దు సరళమైన ఉష్ణోగ్రత ఆధారిత నియమం సూచించిన దానికంటే అస్పష్టంగా ఉంటుంది. అది, తిరిగి, గ్రహం జీవితకాలంలో వాతావరణాల నష్టం మరియు నిలుపుదలను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఎలా నమూనా చేస్తారో ప్రభావితం చేస్తుంది.
మిగిలి ఉన్న బహిరంగ ప్రశ్నలు
అత్యంత అత్యవసర ప్రశ్న ఏమిటంటే HD 3167 b నిజంగా వాతావరణాన్ని కలిగి ఉందా లేదా దాని ఊహించిన దానికంటే చల్లని ఉపరితలాన్ని వేరే ప్రక్రియ వివరిస్తుందా అనేది. వాయు కవచం ఉనికిని నిర్ధారించడం, మరియు ఆ కవచం ఏమితో తయారైందో గుర్తించడం, అదనపు పరిశీలనలు మరియు విశ్లేషణ అవసరం. బృందం యొక్క సాక్ష్యం ఆసక్తికరంగా ఉంది, కానీ అది తీర్పు కాకుండా ఒక అవకాశానికి సాక్ష్యం.
రెండవ ప్రశ్న అలాంటి వాతావరణం ఎలా కొనసాగగలదు అనే దానికి సంబంధించినది. చల్లని లావా ప్రపంచాలు వాతావరణాలు లేకుండా ఉన్నాయని ఒక కారణంతో భావించారు, మరియు HD 3167 b వంటి గ్రహం ఒకదానిని నిలుపుకోవడానికి ఏమి అనుమతిస్తుందో అర్థం చేసుకోవడం — అది నిజంగా ఉంటే — స్వల్ప-కాల గ్రహాలపై వాతావరణ పలాయనం మరియు ఉపరితల పరస్పర చర్యల నమూనాలను మెరుగుపరుస్తుంది.
ప్రస్తుతానికి, HD 3167 b గెలాక్సీలోని అత్యంత తీవ్రమైన గ్రహాలు శాస్త్రవేత్తలు వాటి కోసం రాసిన నియమాలను అరుదుగా పాటిస్తాయని గుర్తు చేస్తుంది. JWST లావా ప్రపంచాలను పరిశీలిస్తూనే ఉండటంతో, రాబోయే సంవత్సరాలు ఈ చల్లని భిన్నమైనది మినహాయింపా లేదా ఈ వర్గాన్ని పునరాలోచించాల్సిన అవసరం ఉందని సూచించే మొదటి సంకేతమా అనేది వెల్లడిస్తాయి.
ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదికపై ఆధారపడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on universetoday.com
