Toshli sayyora yorqinroqmi yoki gaz sayyorasi yorqinroqmi? Quyosh sistemasidagi eng yorqin yulduz ham zohiriy kattaligi, ham Bond albedosi boʻyicha, albatta, Yerning qoʻshnisi Veneradir. Sayyora sifatida Venera bizning fikrimizcha o'sha yulduzlardan ancha yorqinroq va shubhasiz "tungi osmondagi eng yorqin yulduz". Quyosh sistemamizdagi eng yorqin sayyora toshloq bo'lsa-da, tashqi quyosh tizimi haqida buni aytish mumkin emas. Atrofida metall bug'lari bulutlari va titan yomg'irlari bo'lgan dunyoni tasavvur qila olasizmi?
"Uxlashdan oldin yorqin oy nuri, erga sovuqdan shubha qilingan". Bizga ma'lumki, oy oy nuri deb atalsa-da, bu yorug'lik oyning o'zidan emas, balki quyosh nurini aks ettiradi. Xuddi shu narsa sayyoralar uchun ham amal qiladi. Oy yorqin ko'rinsa-da, bu bizga yorug'likni aks ettirgani uchun emas, balki bizga juda yaqin bo'lgani uchun. Oyning albedosi aslida juda past, atigi 10 foizni tashkil qiladi.
Quyosh tizimidagi sakkizta sayyorani eng kam aks ettiruvchisi Merkuriy bo‘lib, u ham xuddi oy kabi atmosferaga ega emas, albedosi 9 foizdan kam. Boshqa sayyoralar, agar ularda atmosfera bo'lsa, unchalik aks etmaydi. Yer kabi, uning albedosi gazsimon sayyoralarniki bilan bir xil, taxminan 30%. Yupiter biroz kattaroq, 50 foiz. Ammo Venera eng yuqori albedoga ega. Qalin atmosfera va noyob sulfat kislota bulutlari tufayli Venera 76 foiz albedoga ega! Shunday qilib, Venera quyosh va oydan keyin osmondagi eng yorqin ob'ekt deb aytish mumkin.
Sayyora "eng chiroyli" bo'lishi uchun tashqi ko'rinishi (yuqori albedo) bilan bir qatorda o'z yulduziga etarlicha yaqin bo'lishi kerak. Masalan, Venera nafaqat albedodagi barcha raqiblarini haydab yuboradi, balki u Quyosh bilan juda issiq munosabatda, Quyoshdan atigi 0.72 astronomik birlik uzoqlikda (Yerdan masofaning 3/4 qismi) ), Merkuriydan keyin ikkinchi. Shunday qilib, bizning quyosh tizimimizdan tashqaridagi eng yorqin sayyora, u ham o'zining yulduziga juda yaqin bo'lishi kerak.
2019-yilda astronomlar bizdan 264 yorugʻlik yili uzoqlikdagi yulduz yonida LTT 9779 b (TOI-193 b) nomli noyob sayyorani topdilar. Tranzit usuliga ko'ra, sayyora juda yorqin, albedo 80 foizni tashkil etadi, bu Veneradan yuqori. Va shubhasiz, u o'z yulduziga juda yaqin, Veneradan Quyoshgacha bo'lgan masofaning atigi 1/42 qismi (0,017 astronomik birlik). Yorug'lik manbasiga shunchalik yaqin va shunchalik aks etuvchiki, u qanchalik yorqin bo'lishi kerakligini tasavvur qilishingiz mumkin.
Sayyora gazsimon sayyora bo'lib, 29 Yer massasiga va 4,6 Yer radiusiga ega. Uning kattaligi va zichligi hisobga olinsa, u Neptun ob'ekti sifatida tasniflanadi. Bu ob'ekt kamdan-kam uchraydi, chunki u baland albedoga ega yoki Neptanga o'xshash ob'ekt (tasdiqlangan barcha ekzosayyoralarning uchdan bir qismi Neptanga o'xshash ob'ektlardir). Bu juda kam uchraydi, chunki Neptun ob'ekti bu erda bo'lishi uchun u o'zining yulduziga juda yaqin!
Odatda, yulduzlariga yaqin uchadigan sayyoralar yo ulkan gaz gigantlari (masalan, “issiq Yupiterlar”) yoki kattaligi Yerga teng bo‘lgan tosh sayyoralardir. Chunki agar siz avvalgidek tana qalqoni bo'lmasangiz, juda qisqa vaqt ichida (masalan, 100 million yil) yulduzlar tomonidan yeb ketasiz va sizda kichik qattiq yadro qoladi.
Bu, ayniqsa, yosh yulduzlar haqida gap ketganda to'g'ri keladi. Misol uchun, sayyoramizning mezbon yulduzi (LTT 9779) Quyoshning taxminan 80 foizini tashkil qiladi, shuningdek, G-ketma yulduzdir. Ammo quyoshning 4,6 milliard yillik ajoyib "o'rta yoshli amakisi" bilan solishtirganda, yulduz hali ham 2 milliard yoshga to'lmagan "yosh yigit". Juda kuchli nurlanishga ega bo'lgan yosh yulduzga duch kelganda, Neptun o'lchamidagi har qanday sayyora o'zining tortishish kuchi bilan tashqi atmosferaga yopishib olishi deyarli mumkin emas edi. Uning vodorodi va geliysi tozalanib, yalang'och toshli yadro qoldirishi kerak edi.
To'g'ridan-to'g'ri sayyora radiusi va orbital davri grafigiga qarang, uning ordinatasi sayyora radiusi (birlik: Yer radiusi), absissasi esa orbital davri (birlik: sutka). Ko'rinib turibdiki, yulduzga juda yaqin (orbitaning aylanish davri juda qisqa), asosan Yerdan bir yoki ikki marta radiusli sayyoralar mavjud; Bir oz kattaroq masofada yirik gaz gigantlari barqaror bo'lishi mumkin; Va o'rtadagi Neptunga o'xshash ob'ektlar, ular asosan uzoqroqda joylashgan. Neptunga o'xshash jismlar uchburchakda kamdan-kam uchraydi, shuning uchun bu hudud "Neptun cho'li" deb ham ataladi.
Ammo ko'rib chiqilayotgan sayyora (rasmdagi pentagram) "Neptun cho'li" ning bir nechta misollaridan biridir. U oʻz yulduziga juda yaqin boʻlgani uchun juda kichik orbitaga ega boʻlib, yulduz atrofida 0.8 kunda aylanadi, yaʼni uning ustidagi “yil” bor-yoʻgʻi 19 soat davom etadi.
Yulduzga yaqin bo'lgan bu sayyora sirtining harorati sovuq bo'lmasligi kerak. Ha, uning muvozanat harorati deyarli 2000K ni tashkil qiladi, bu qizil mitti sirt haroratiga yaqin, shuning uchun u Ultra-issiq Neptun deb ham ataladi. Shunday qilib, savol tug'iladi: vodorod va geliy hukmron bo'lgan kichik, gazsimon sayyora qanday qilib bunday haddan tashqari haroratda o'z atmosferasini ushlab turishi mumkin?
Ba'zi olimlarning taxminiga ko'ra, sayyora o'z yulduzi tomonidan o'z materialini olib tashlamasdan, Neptun o'lchamidagi jismga ega bo'lishidan oldin Yupjup kattaligidagi gigant bo'lgan bo'lishi mumkin. Ammo gigant sayyora uchun yulduz shamollari va faqat issiq pishirish (engil bug'lanish) bilan qisqa vaqt ichida bunchalik katta massani yo'qotish qiyin. Shunday qilib, sayyora, shuningdek, Roche Lobe Overflow (RLO) kabi materiallarni tashqariga chiqarishning boshqa usullarini ham boshdan kechirishi mumkin.
Roche bo'lagining to'lib ketishi bu erda, asosan, gaz gigant sayyorasi yulduzga juda yaqinlashganda (masalan, yulduzning Rosh chegarasiga kirganda) yulduzning to'lqin kuchi ta'sirida sayyoraning tashqi gazi paydo bo'lishi hodisasini nazarda tutadi. sayyoraning Roche lobidan tashqarida kengayadi, natijada sayyoraviy materialning katta yo'qolishiga olib keladi.
Yulduz nurlanishining bug'lanishi va suv toshqini kuchlarining Loche lobining tarqalishi tufayli sayyora endi ulkan sayyoradan toshloq sayyoraga o'tish jarayonida bo'lishi mumkin. Bu jarayon nima uchun bunchalik sekin kechayotgani bizni qiziqtirmoqda.
2023-yil oktabr oyida Monthly Royal Astronomical Transactions jurnalida chop etilgan maqolada tadqiqotchilar XMM-Nyuton kosmik teleskopi yordamida sayyoramiz yulduzining rentgen nurlarini ko‘rib chiqdilar. Ular yulduz aslida biz kutganimizdan ancha yumshoq ekanligini aniqlashdi. U nafaqat g‘ayrioddiy sekin aylanishga ega, balki u chiqaradigan rentgen nurlari ham kutilgandek kuchli emas, tengdoshlaridan atigi 15 barobar kuchliroqdir. To‘g‘risi, men uni ruhiy bola deb o‘ylardim, lekin zaif olim bo‘lishini kutmagandim. Zaif yulduz radiatsiyasi sayyora atmosferani saqlab turishining sabablaridan biri bo'lishi mumkin.
Endi savol tug'iladi: issiq Neptun sifatida uning 80 foiz o'ta baland albedosi nima bilan izohlanadi? Quyosh sistemamizdagi gaz sayyoralari, eng yaxshisi, Yupiterning albedosining 50 foiziga ega. Bunday yuqori aks ettirish bilan bu sayyorada o'ziga xos narsa bo'lishi kerak va uning atmosferasi ba'zi sirlarni yashirishi mumkin.
Yaxshiyamki, sayyora unchalik uzoqda emas (faqat 264 yorug'lik yili) va infraqizil imkoniyatlarga ega kosmik teleskoplar yordamida biz uning atmosferasida nima borligini uzatish spektri orqali ko'rishimiz mumkin.
Astronomlar sayyora atmosferasini kuzatish uchun Spitzer, Hubble va Webb teleskoplaridan foydalanganlar. Albatta, vodorod va geliyning kutilgan tarkibiga qo'shimcha ravishda, atmosferada juda ko'p metallar mavjud, bu quyoshdan yuzlab marta ko'p! Spektrni sinchiklab tahlil qilish natijasida atmosferadagi bulutlar aslida silikatlardan tashkil topganligi aniqlandi.
(* Astronomiyada vodorod va geliydan boshqa elementlar birgalikda metall elementlar deb ataladi)
Silikatlar asosan tosh, qum va shisha kabi narsalardir va Yer kabi tosh sayyoralar asosan silikatlardan iborat. Kompozitsiyaga qarab, silikatlarning qaynash nuqtasi odatda ikki ming darajadan oshadi (yoki shisha uchun hatto ming darajadan ko'proq). Sayyoraning 2,{1}} darajaga yaqin muvozanat haroratini hisobga olsak, agar uning ustida qum bo'lsa, u haqiqatan ham bug'lanishi mumkin edi. Lekin bu hammasi emas. Bu silikatlardan tashqari, olimlar bulutlarda titan metalli ham borligini aniqladilar. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, sayyora yuzasi "titan qum buluti" qatlami bilan qoplangan, aks ettirish qobiliyati shunchalik kuchli bo'lsa ajab emas, butun sayyora bilan birgalikda katta oyna.
Atrof-muhitni tasavvur qiling: osmonda osilgan ulkan olov shari, metall bug'lari bulutlari bilan o'ralgan. Harorat salqinroq bo'lganda, bu og'ir metall bulutlari "yomg'ir tomchilari" ga aylanadi va tushadi. Keyin suyuq metall yuqori haroratda yana bug'lanadi va hokazo.
Xo'sh, xulosa qilish uchun: nega bu sayyora Neptun cho'lida bo'lishi mumkin?
1. Yulduziga yaqin boʻlsa-da, uning yulduzi rentgen nurlarida juda zaif va yulduz shamoli kuchli emas;
2. Sayyora atmosferasidagi metall miqdori juda yuqori bo‘lib, bu uning butun atmosferasini juda og‘irlashtiradi va uchib ketishi qiyin;
3. Metall bulut tufayli yuzaga kelgan baland albedo yulduz radiatsiyasining katta qismini to‘sib qo‘yadi, bu ham sayyorani haddan tashqari qizib ketishining oldini oladi.
Bu sabablar hozircha mantiqiy ko'rinadi, ammo bu o'ta issiq Neptunning siri faqat taxminiy ravishda hal qilingan. Kelajakda JWST tomonidan ko'proq dalillar sirni hal qilishga yordam beradi degan umidda batafsilroq kuzatilishi mumkin.
