NASA యొక్క జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్లలో స్ఫటికాకార సిలికేట్ల ఏర్పాటు గురించి నిశ్చయాత్మక సాక్ష్యాలను పొందింది. MIRI పరికరం నుండి వచ్చిన పరిశీలనలు భూమి నుండి 1,300 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న సెర్పెన్స్ నెబ్యులాలో ఉన్న ప్రోటోస్టార్ EC 53 చుట్టూ వేడి అంతర్గత ప్రాంతంలో ఈ స్ఫటికాలను గుర్తించాయి. నక్షత్రం యొక్క కార్యాచరణ యొక్క దశల సమయంలో సేకరించిన డేటా, శక్తివంతమైన అవుట్ఫ్లోలు డిస్క్ యొక్క చల్లని అంచులకు పదార్థాలను రవాణా చేస్తాయని చూపిస్తుంది.
కైపర్ బెల్ట్ మరియు ఊర్ట్ క్లౌడ్ వంటి అల్ట్రాకోల్డ్ ప్రాంతాలలో నివసించే సౌర వ్యవస్థలోని తోకచుక్కలలో స్ఫటికాకార సిలికేట్ల ఉనికి గురించి ఈ ఆవిష్కరణ పాత రహస్యాన్ని పరిష్కరిస్తుంది. స్ఫటికాలు ఏర్పడటానికి అధిక ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం, 900 K కంటే ఎక్కువ, ఇది బాహ్య ప్రాంతాలలో జరగదు. వెబ్ యొక్క పరిశీలనలు ఈ ప్రక్రియ డిస్క్ లోపలి భాగంలో జరుగుతుందని సూచిస్తున్నాయి, ఇది పరిపక్వ వ్యవస్థలలో సూర్యుడు మరియు భూమి మధ్య దూరానికి సమానం.
ప్రోటోస్టార్ EC 53 ప్రతి 18 నెలలకు, దాదాపు 100 రోజుల పాటు ఉండే అక్రెషన్ పేలుళ్ల యొక్క ఊహాజనిత చక్రాల గుండా వెళుతుంది. ఈ కాలాల్లో, నక్షత్రం గ్యాస్ మరియు ధూళిని వేగంగా వినియోగిస్తుంది, కొత్తగా ఏర్పడిన సిలికేట్లను బయటకు పంపే జెట్లు మరియు గాలులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ డైనమిక్ స్ఫటికాలను సుదూర ప్రాంతాలకు చేరుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, అక్కడ అవి కామెట్ల వంటి మంచుతో నిండిన శరీరాలలో తమను తాము చేర్చుకోగలవు.
MIRI పరికరంతో వివరణాత్మక పరిశీలనలు
జేమ్స్ వెబ్ యొక్క మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ (MIRI) ప్రోటోస్టార్ EC 53 యొక్క వివరణాత్మక రెండు-దశల వర్ణపటాలను సంగ్రహించింది. ఈ డేటా నక్షత్రం సమీపంలోని ధూళిలో ఫోర్స్టరైట్ మరియు ఎన్స్టాటైట్ వంటి ఖనిజాల నిర్దిష్ట ఉనికిని వెల్లడించింది. విశ్లేషణ నిశ్శబ్ద కాలం మరియు యాక్టివ్ పేలుడు సమయంలో మార్పులను మ్యాప్ చేసింది.
స్ఫటికాకార సిలికేట్లు డిస్క్లోని కాలిపోతున్న లోపలి జోన్లో ప్రత్యేకంగా ఏర్పడతాయని స్పెక్ట్రా సూచించింది. ఈ ప్రాంతంలో ఉద్భవించే బలమైన గాలులు, చిన్న కణాలకు సమర్థవంతమైన రవాణా యంత్రాంగంగా పనిచేస్తాయి.
ప్రోటోస్టార్ EC 53 యొక్క కార్యాచరణ చక్రం
EC 53 ప్రోటోస్టార్లో అంతర్జాతీయ జట్లచే దశాబ్దాలుగా అధ్యయనం చేయబడిన రెగ్యులర్ అవుట్బర్స్ట్లు ఉన్నాయి. ప్రతి చక్రం సుమారు 100 రోజులు ఉంటుంది మరియు 18 నెలల వ్యవధిలో జరుగుతుంది. ఈ దశలో, అక్రెషన్ వేగవంతం చేస్తుంది మరియు హై-స్పీడ్ పోలార్ జెట్లలో పదార్థాన్ని బయటకు తీస్తుంది.
డిస్క్ లోపలి ప్రాంతం నుండి వచ్చే నెమ్మదిగా ప్రవాహాలు, కొత్తగా ఏర్పడిన స్ఫటికాకార సిలికేట్లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ఎజెక్షన్ స్ఫటికాలను చల్లని చివరల వైపు మళ్లిస్తుంది, ఇక్కడ పరిస్థితులు భవిష్యత్తులో తోకచుక్కలు ఏర్పడటానికి అనుమతిస్తాయి.
సిలికేట్ల రకాలు గుర్తించబడ్డాయి
వెబ్ యొక్క పరిశీలనలు స్ఫటికాకార సిలికేట్లలో భూమిపై సాధారణ ఖనిజాలను నిర్ధారించాయి. వాటిలో ప్రధానమైనవి:
- ఫోర్స్టరైట్, మెగ్నీషియం అధికంగా ఉండే సిలికేట్ తరచుగా భూసంబంధమైన శిలల్లో కనిపిస్తుంది.
- ఎన్స్టాటైట్, ఉల్కలు మరియు గ్రహ క్రస్ట్లో ఉన్న మరొక సిలికేట్ ఖనిజం.
- ఇసుక రేణువుల కంటే చిన్న కణాలు, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఏర్పడతాయి.
ఈ సమ్మేళనాలు రాతి గ్రహాల కోసం ప్రాథమిక పదార్థాలను సూచిస్తాయి. EC 53లో దాని గుర్తింపు యువ డిస్క్లలో గ్రహాల నిర్మాణం యొక్క నమూనాలను బలపరుస్తుంది.
డిస్క్ రవాణా విధానం
డేటాపై ఆధారపడిన దృష్టాంతాలు EC 53 యొక్క ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్లో సగం చూపుతాయి. ఆవర్తన విస్ఫోటనాలు వేడి మధ్య ప్రాంతంలో స్ఫటికాకార సిలికేట్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. గాలులు మరియు జెట్లు కణాలను పైకి మరియు బాహ్యంగా నిర్దేశిస్తాయి.
స్ఫటికాలు మంచుతో నిండిన అంచులకు కాస్మిక్ హైవే లాగా ప్రయాణిస్తాయి. అక్కడ, అవి ఏర్పడటానికి రాతి మరియు మంచుతో కూడిన శరీరాలలో చేర్చబడతాయి. ఈ ప్రక్రియ సౌర వ్యవస్థలో భూమి యొక్క కక్ష్యతో పోల్చదగిన స్థాయిలో జరుగుతుంది.
MIRI పరిశీలనలలో పోలార్ జెట్లు ఇరుకైన మరియు వేగంగా కనిపిస్తాయి. నక్షత్రం యొక్క ఫీడింగ్ జోన్ నుండి విస్తృతమైన, నెమ్మదిగా ప్రవాహాలు బయలుదేరుతాయి.
సెర్పెన్స్ నెబ్యులాలో సందర్భం
సెర్పెన్స్ నెబ్యులా చురుకుగా ఏర్పడే వేలాది ప్రోటోస్టార్లకు నిలయం. EC 53 గ్యాస్ మరియు ధూళితో సమృద్ధిగా ఉన్న ఈ వాతావరణాన్ని ఏకీకృతం చేస్తుంది. ఈ ప్రాంతం భూమి నుండి 1,300 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉంది మరియు నక్షత్ర జనన అధ్యయనాలకు సహజ ప్రయోగశాలగా పనిచేస్తుంది.
EC 53 డిస్క్ మరో 100,000 సంవత్సరాల వరకు అపారదర్శక పదార్థంతో కప్పబడి ఉంటుంది. ధూళి రేణువులు మరియు బండరాళ్ల మధ్య ఘర్షణలు మిలియన్ల సంవత్సరాలలో పెద్ద శరీరాలను నిర్మిస్తాయి.
పరిశీలనలలో ఉపయోగించే సాధనాలు
నియర్-ఇన్ఫ్రారెడ్ కెమెరా (NIRCam) 2024లో EC 53 యొక్క ప్రారంభ చిత్రాలను సంగ్రహించింది. ఈ వీక్షణలు చెల్లాచెదురుగా ఉన్న గాలులను హైలైట్ చేశాయి మరియు డిస్క్ నుండి కాంతిని ప్రతిబింబించాయి. కోణాల తెల్లని అర్ధ చంద్రుడు చిత్రంలో ప్రవాహాల సమితిని సూచిస్తుంది.
రసాయన కూర్పులను గుర్తించడానికి MIRI మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రాను అందించింది. వాయిద్యాల కలయిక పేలుళ్లకు ముందు మరియు సమయంలో సిలికేట్ల యొక్క ఖచ్చితమైన స్థానాలను మ్యాప్ చేయడం సాధ్యపడింది.
అంతర్జాతీయ బృందం మరియు ప్రచురణ
సియోల్ నేషనల్ యూనివర్సిటీకి చెందిన జియోంగ్-యున్ లీ నేతృత్వంలోని పరిశోధకులు డేటాను విశ్లేషించారు. సహ రచయితలలో నేషనల్ రీసెర్చ్ కౌన్సిల్ ఆఫ్ కెనడాకు చెందిన డగ్ జాన్స్టోన్ మరియు స్పేస్ టెలిస్కోప్ సైన్స్ ఇన్స్టిట్యూట్కు చెందిన జోయెల్ గ్రీన్ ఉన్నారు. ఈ అధ్యయనం నేచర్ జర్నల్లో కనిపించింది.
అంతరిక్షంలో నిర్దిష్ట ఖనిజాలను బహిర్గతం చేసే వెబ్ సామర్థ్యాన్ని బృందం హైలైట్ చేసింది. ఈ పరిశోధనలు యంగ్ సిస్టమ్లలోని ప్రక్రియలను ప్రస్తుత సౌర వ్యవస్థ యొక్క కూర్పుకు అనుసంధానిస్తాయి.
వ్యవస్థ యొక్క భవిష్యత్తు పరిణామం
EC 53 యొక్క డిస్క్ స్థిరమైన ఘర్షణలతో మిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు పరిణామం చెందుతుంది. చిన్న ధాన్యాలు రాళ్ళు మరియు భూసంబంధమైన గ్రహాలు లేదా గ్యాస్ జెయింట్స్గా కలిసిపోతాయి. మిగిలిన పదార్థం క్రమంగా కేంద్రం యొక్క వీక్షణను క్లియర్ చేస్తుంది.
పరిపక్వ గ్రహ వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగంలో సూర్యుని లాంటి నక్షత్రం ఉంటుంది. స్ఫటికాకార సిలికేట్లు పరిధీయ తోకచుక్కలతో సహా పర్యావరణం అంతటా పంపిణీ చేయబడతాయి.
