ஜேம்ஸ் வெப் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப் (JWST) அதன் சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரத்தின் வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு பாறை உலகமான TRAPPIST-1e என்ற எக்ஸோப்ளானெட்டை தொடர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறது. பூமியிலிருந்து சுமார் 40 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில், கும்பம் விண்மீன் தொகுப்பில் அமைந்துள்ள இந்த கிரகம், பூமியை ஒத்த அளவு மற்றும் நிறை மற்றும் நட்சத்திரத்தை ஒவ்வொரு ஆறு நாட்களுக்கு ஒருமுறை சுற்றி வருகிறது. 2023 மற்றும் 2024 ஆம் ஆண்டுகளில் பல போக்குவரத்துகளில் மேற்கொள்ளப்பட்ட சமீபத்திய அவதானிப்புகள், கிரகத்தின் சாத்தியமான வளிமண்டலத்தால் வடிகட்டப்பட்ட நட்சத்திர ஒளியை பகுப்பாய்வு செய்ய டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியைப் பயன்படுத்துகின்றன. இதுவரை பெறப்பட்ட தரவு ஹைட்ரஜன் ஆதிக்கம் செலுத்தும் முதன்மை வளிமண்டலங்களை நிராகரிக்கிறது, ஆனால் சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள நிலப்பரப்பு கிரகங்களில் காணப்படுவது போன்ற அடர்த்தியான இரண்டாம் நிலை வளிமண்டலத்தின் இருப்பை உறுதியாக உறுதிப்படுத்தவோ அல்லது விலக்கவோ இல்லை.
TRAPPIST-1 என்ற நட்சத்திரத்தின் உயர் செயல்பாட்டின் காரணமாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிடத்தக்க தடைகளை எதிர்கொள்கின்றனர், இது அடிக்கடி எரியும் மற்றும் நட்சத்திர புள்ளிகளுடன் கூடிய அதி-குளிர்ச்சியான சிவப்பு குள்ளமாகும். இந்த பண்புகள் கவனிக்கப்பட்ட சமிக்ஞைகளில் மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்துகின்றன, இதனால் கிரக வளிமண்டலத்தின் விளைவுகளை நட்சத்திர மாசுபாட்டிலிருந்து பிரிப்பது கடினம்.
TRAPPIST-1 அமைப்பு மற்றும் அதன் கிரகங்களின் வாழக்கூடிய சாத்தியக்கூறுகள்
TRAPPIST-1 அமைப்பு ஏழு பாறைக் கோள்களைக் கொண்டுள்ளது, இவை அனைத்தும் பூமிக்கு மிக அருகில் உள்ளன. அவற்றில் மூன்று, TRAPPIST-1e உட்பட, வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் உள்ளன, அங்கு வெப்பநிலை திரவ நீர் மேற்பரப்பில் இருக்க அனுமதிக்கும், பொருத்தமான வளிமண்டலம் இருந்தால். TRAPPIST-1e ஆனது சூரியனிடமிருந்து பூமி பெறும் நட்சத்திர கதிர்வீச்சில் சுமார் 60% பெறுகிறது, இது வாழக்கூடிய நிலைமைகளுக்கு மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளர்களில் ஒன்றாகும். இந்த கிரகம் பூமியை விட சற்றே அதிக அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது என்று ஆய்வுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன, இது சாத்தியமான அடர்த்தியான இரும்பு மையத்துடன் கூடிய பாறை கலவையை பரிந்துரைக்கிறது.
JWST அவதானிப்புகள், கிரகம் நட்சத்திரத்தின் முன் கடந்து செல்லும் போது மற்றும் நட்சத்திர ஒளி அதன் வளிமண்டலத்தின் வழியாக செல்லும் போது, போக்குவரத்தில் கவனம் செலுத்துகிறது. நான்கு டிரான்சிட்கள், ஸ்பெக்ட்ராவில் உள்ள மாறுபாடுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள எரிப்பு மற்றும் பன்முகத்தன்மை போன்ற நட்சத்திர செயல்பாடுகளுக்கு காரணமாக இருக்கலாம்.
நட்சத்திர மாசுபாடு தரவு பகுப்பாய்வைப் பாதிக்கிறது
TRAPPIST-1 நட்சத்திரத்தின் காந்த செயல்பாடு JWST தரவில் குறிப்பிடத்தக்க மாசுபாட்டை உருவாக்குகிறது, குறிப்பாக 3 மைக்ரோமீட்டருக்கு மேல் அலைநீளங்களில். ஜூலை 2023 இல் பதிவுசெய்யப்பட்டதைப் போன்ற அளவீடுகளின் போது காணப்பட்ட எரிப்புகள், போக்குவரத்தின் ஆழத்தை ஒரு மில்லியனுக்கு நூற்றுக்கணக்கான பகுதிகள் வரை மாற்றுகின்றன. பாரம்பரிய நட்சத்திர மாதிரிகள் இந்த மாறுபாடுகளை விளக்கத் தவறிவிட்டன, வளிமண்டல சமிக்ஞைகளை தனிமைப்படுத்த இன்னும் மேம்பட்ட அணுகுமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன.
விண்மீன் மாறுபாட்டை மாதிரியாக்க மற்றும் தரவைச் சரிசெய்ய விஞ்ஞானிகள் காஸியன் செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த முறை ஹைட்ரஜன் நிறைந்த வளிமண்டலங்களை 3 சிக்மாவை விட அதிக நம்பிக்கையுடன், மேகங்கள் அல்லது மூடுபனிகளுடன் கூட நிராகரிக்க அனுமதிக்கிறது.
எக்ஸோபிளானட்டரி வளிமண்டலங்கள் பற்றிய ஆய்வில் முறைசார் முன்னேற்றங்கள்
JWST உடன் இணைக்கப்பட்ட DREAMS திட்டக் குழு, நட்சத்திர மற்றும் வளிமண்டல விளைவுகளை வேறுபடுத்துவதற்கு படிநிலை மாடலிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. NIRSpec/PRISM கருவியானது CO2, CH4, H2O மற்றும் N2 போன்ற மூலக்கூறுகளைத் தேட அனுமதிக்கும் பரந்த அளவிலான அலைநீளங்களில் தரவைச் சேகரிக்கிறது. பல போக்குவரத்துகளின் ஒருங்கிணைந்த பகுப்பாய்வு சராசரி ஸ்பெக்ட்ரமில் சுமார் 50 பிபிஎம் துல்லியத்தை அடைகிறது.
இந்த முறைகள் பாறை வெளிக் கோள்களின் குணாதிசயத்தில் முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கின்றன, இதேபோன்ற உலகங்களின் எதிர்கால அவதானிப்புகளுக்கான தரநிலைகளை நிறுவுகின்றன. வளிமண்டல மாதிரிகளில் மேகங்கள் மற்றும் மூடுபனிகளைச் சேர்ப்பது சாத்தியமான சூழ்நிலைகளில் விதிக்கப்படும் கட்டுப்பாடுகளைச் செம்மைப்படுத்த உதவுகிறது.
வளிமண்டல கலவைக்கான மீதமுள்ள சாத்தியக்கூறுகள்
ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியத்தின் முதன்மை வளிமண்டலங்களை அவதானிப்புகள் விலக்குகின்றன, அவை நட்சத்திரக் கதிர்வீச்சினால் இயக்கப்படும் ஹைட்ரோடைனமிக் தப்பிக்க இழக்கப்படும். இரண்டாம் நிலை வளிமண்டலங்கள், எரிமலை வாயுவை நீக்குதல் அல்லது ஆவியாகும் பொருட்களை தக்கவைத்தல் ஆகியவற்றால் உருவாகின்றன, இது ஒரு சாத்தியமான விருப்பமாக உள்ளது. அடர்த்தியான CO2 அல்லது மீத்தேன் கொண்ட காட்சிகள் குறைவாக இருக்கும் ஆனால் முற்றிலும் நிராகரிக்கப்படவில்லை, அதே சமயம் மெல்லிய நைட்ரஜன் நிறைந்த வளிமண்டலம் தரவுகளுடன் இணக்கமாக இருக்கும்.
செயலில் உள்ள நட்சத்திரத்திற்கு அருகாமையில் இருப்பதால், கிரகம் அதன் அசல் வளிமண்டலத்தின் பெரும்பகுதியை இழந்திருக்கலாம், ஆனால் நீராவி அல்லது பனி வடிவில் நீர் இருப்பது மறுக்கப்படவில்லை. மற்ற JWST கருவிகளுடனான கூடுதல் ஆய்வுகள் மிகவும் நுட்பமான சமிக்ஞைகளைத் தேடுகின்றன.
எக்ஸோப்ளானெட் குணாதிசயத்தில் அடுத்த படிகள்
JWST உடன் திட்டமிடப்பட்ட புதிய அவதானிப்புகள் உணர்திறனை அதிகரிக்க அதிக போக்குவரத்துகளை குவிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. TRAPPIST-1b கிரகத்தைப் பயன்படுத்தும் நுட்பங்கள், வளிமண்டலம் இல்லாமல், நட்சத்திர மாசுபாட்டைச் சரிசெய்வதற்கான குறிப்புகளாகக் கருதப்பட்டு, முடிவுகளைச் செம்மைப்படுத்துவதாக உறுதியளிக்கின்றன. ELT போன்ற பெரிய தரை அடிப்படையிலான தொலைநோக்கிகள் எதிர்காலத்தில் விண்வெளி தரவுகளை பூர்த்தி செய்யும்.
இந்த கூட்டு முயற்சிகள், விண்மீன் மண்டலத்தில் ஒரு பொதுவான நட்சத்திர வகையான சிவப்பு குள்ளர்களை சுற்றி வரும் பாறை கிரகங்களில் வளிமண்டலங்களை தக்கவைத்துக்கொள்வது பற்றிய புரிதலை மேம்படுத்துகிறது.
