ఖగోళ శాస్త్రవేత్తల అంతర్జాతీయ బృందం నక్షత్రాల చుట్టూ ప్రపంచాల ఏర్పాటు గురించి సాంప్రదాయ అంచనాలకు విరుద్ధంగా గ్రహ వ్యవస్థను కనుగొన్నట్లు ప్రకటించింది. యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ యొక్క CHEOPS ఉపగ్రహాన్ని ఉపయోగించి, పరిశోధకులు LHS 1903 అనే ఎర్ర మరగుజ్జు నక్షత్రం చుట్టూ తిరుగుతున్న నాలుగు గ్రహాలను గుర్తించారు, ఇది భూమి నుండి 116 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో లింక్స్ రాశిలో ఉంది. ఈ అమరికలో ఒక అంతర్గత రాతి గ్రహం ఉంది, దాని తర్వాత రెండు గ్యాస్ జెయింట్స్ మరియు ఆశ్చర్యకరంగా, వ్యవస్థ యొక్క బయటి అంచున ఒక రాతి గ్రహం ఉన్నాయి. ఈ కాన్ఫిగరేషన్, ఇటీవల ప్రచురించిన ఒక అధ్యయనంలో వివరించబడింది, గ్రహాలు వరుసగా ఏర్పడ్డాయని సూచిస్తున్నాయి, వాయువు కొరత పరిస్థితులలో చాలా దూరంలో ఉన్నవి ఉద్భవించాయి.
LHS 1903 నక్షత్రం సూర్యుడి కంటే చిన్నది మరియు చల్లగా ఉంటుంది, దాని ద్రవ్యరాశిలో సగం మరియు దాని ప్రకాశంలో కేవలం 5% మాత్రమే ఉంటుంది, ఇది వ్యవస్థను వివరణాత్మక పరిశీలనలకు ఆదర్శ లక్ష్యంగా చేస్తుంది. ప్రారంభంలో, NASA యొక్క TESS ఉపగ్రహం ద్వారా మూడు గ్రహాలు కనుగొనబడ్డాయి, అయితే ఖచ్చితమైన CHEEOPS కొలతలు నాల్గవది, LHS 1903 అని పేరు పెట్టబడింది మరియు భూమి కంటే దాదాపు 1.7 రెట్లు వ్యాసార్థంతో దానిని రాతి సూపర్-ఎర్త్గా వర్గీకరించింది. ఈ అమరిక వందలాది ఎక్సోప్లానెటరీ సిస్టమ్లలో గమనించిన నమూనాను తిప్పికొడుతుంది, ఇక్కడ రాతి గ్రహాలు నక్షత్రానికి దగ్గరగా ఉంటాయి మరియు వాయు గ్రహాలు ఎక్కువ సుదూర కక్ష్యలను ఆక్రమిస్తాయి. ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్లలోని అక్క్రీషన్ ప్రక్రియల అవగాహనను మార్చే, అందుబాటులో ఉన్న వాయువు అయిపోయిన తర్వాత బాహ్య గ్రహం ఏర్పడిందని డేటా సూచిస్తుంది.
గమనించిన డేటాకు సరిపోని కంప్యూటర్ అనుకరణల ద్వారా గ్రహాల వలసలు లేదా భారీ ఘర్షణలు వంటి ప్రత్యామ్నాయ పరికల్పనలను శాస్త్రవేత్తలు తోసిపుచ్చారు. బదులుగా, లోపలి నుండి గ్రహాలు ఒకదాని తర్వాత ఒకటి ఉద్భవించే లోపల-అవుట్ ఏర్పడే నమూనా, గమనించిన నిర్మాణాన్ని బాగా వివరిస్తుంది. ఈ సీక్వెన్షియల్ విధానం ప్రకారం అంతర్గత గ్రహాలు చాలా వాయు పదార్థాలను వినియోగించుకుంటాయి, LHS 1903 ఇ కోసం ఘన వ్యర్థాలను మాత్రమే వదిలివేసాయి. ఈ ఆవిష్కరణ వాయువు మరియు ధూళితో కూడిన వాతావరణంలో ఏకకాలంలో గ్రహాలు ఏర్పడతాయని భావించే సైద్ధాంతిక నమూనాలను సమీక్షించవలసిన అవసరాన్ని బలపరుస్తుంది.
CHEEOPSతో పరిశీలన వివరాలు
2019లో ప్రయోగించబడిన CHEOPS ఉపగ్రహం, ట్రాన్సిట్ పద్ధతిని ఉపయోగించి అధిక ఖచ్చితత్వంతో ఎక్సోప్లానెట్ పరిమాణాలను కొలవడంలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉంది, ఇది నక్షత్రం ముందు నుండి గ్రహం వెళ్లినప్పుడు నక్షత్ర ప్రకాశం తగ్గుదలని గుర్తిస్తుంది. LHS 1903 విషయంలో, 2019 మరియు 2023 మధ్య పరిశీలనలు జరిగాయి, TESS మరియు భూ-ఆధారిత టెలిస్కోప్ల నుండి డేటాను పూర్తి చేస్తుంది. ఈ కలయిక ద్రవ్యరాశి, సాంద్రతలు మరియు కూర్పులను లెక్కించడం సాధ్యం చేసింది, LHS 1903 భూమికి సమానమైన సాంద్రతను కలిగి ఉందని నిర్ధారిస్తుంది, ఇది ఒక ముఖ్యమైన వాయు కవరు లేకుండా ప్రధానంగా రాతి కూర్పును సూచిస్తుంది.
గ్రహం దూరం వద్ద నక్షత్రం చుట్టూ తిరుగుతుందని కొలతలు వెల్లడించాయి, సాపేక్షంగా, మన సౌర వ్యవస్థలోని మార్స్ కక్ష్యకు మించిన దానికి సమానం, ఎరుపు మరగుజ్జు యొక్క తక్కువ ప్రకాశం కోసం సర్దుబాటు చేయబడింది. ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్లో మంచు మరియు వాయువు సమృద్ధిగా ఉండాల్సిన ఈ బాహ్య స్థానం, అంతర్గత గ్రహాల ద్వారా అస్థిర పదార్థాల క్షీణత కారణంగా ఘన ప్రపంచం ఏర్పడింది. నక్షత్ర ప్రకాశంలో నిమిషాల వ్యత్యాసాలకు CHEOPS యొక్క సున్నితత్వం కారణంగా ఈ గుర్తింపు సాధ్యమైందని పరిశోధకులు హైలైట్ చేశారు.
గ్రహాల కూర్పు మరియు లక్షణాలు
అత్యంత లోపలి గ్రహం, LHS 1903 b, భూమి కంటే 1.5 రెట్లు వ్యాసార్థం మరియు సమీప కక్ష్యతో ఒక రాతి సూపర్-ఎర్త్, కొన్ని రోజుల్లో ఒక విప్లవాన్ని పూర్తి చేస్తుంది. దీని అధిక సాంద్రత మెర్క్యురీ లేదా వీనస్ మాదిరిగానే మెటాలిక్ కోర్ మరియు రాకీ మాంటిల్ను సూచిస్తుంది. c మరియు d గ్రహాలు ఉప-నెప్ట్యూన్లు, భూమికి రెండు లేదా మూడు రెట్లు సమానమైన రేడియాలు మరియు హైడ్రోజన్ మరియు హీలియంతో కూడిన మందపాటి వాతావరణం, వాయువు సమృద్ధిగా ఉన్న ప్రాంతాలలో ఏర్పడటాన్ని సూచిస్తుంది.
LHS 1903 మరియు, బయటిది, దాదాపు 30 రోజుల వ్యవధితో ఎక్కువ దూరం కక్ష్యలో పరిభ్రమిస్తుంది మరియు దాని రాతి కూర్పు ద్రవ్యరాశి మరియు వ్యాసార్థ కొలతల నుండి ఊహించబడింది, ఇది వాయు పొరలు లేకపోవడాన్ని సూచిస్తుంది. ఈ కాన్ఫిగరేషన్ LHS 1903 చుట్టూ ఉన్న ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ అసమానంగా అభివృద్ధి చెందిందని, అంతర్గత గ్రహాలు వేగంగా అభివృద్ధి చెందడం మరియు వనరులను వినియోగిస్తున్నాయని సూచిస్తున్నాయి. ఈ ప్రక్రియ బిలియన్ల సంవత్సరాలు పట్టిందని, బయటి గ్రహం తరువాతి దశలో ఏర్పడిందని అనుకరణలు సూచిస్తున్నాయి.
నక్షత్రం LHS 1903, ఎరుపు మరగుజ్జు కావడంతో, తక్కువ రేడియేషన్ను విడుదల చేస్తుందని డేటా చూపిస్తుంది, ఇది కాలక్రమేణా గ్రహ వాతావరణాలను బాగా సంరక్షిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఈ రకమైన నక్షత్రాలలో సాధారణంగా ఉండే నక్షత్ర మంటల కారణంగా అంతర్గత గ్రహాల సామీప్యత వాటిని నిరాశ్రయులను చేస్తుంది.
గ్రహ నిర్మాణ సిద్ధాంతాలకు చిక్కులు
LHS 1903 యొక్క ఆవిష్కరణ ఏకకాల నిర్మాణం యొక్క ప్రామాణిక నమూనాను సవాలు చేస్తుంది, ఇక్కడ గ్రహాలు వాయువు మరియు ధూళి యొక్క ఏకరీతి డిస్క్ నుండి ఉద్భవించాయి, రాతితో కూడినవి నక్షత్రం దగ్గర ఘనీభవిస్తాయి మరియు వాయువి సుదూర పదార్థాన్ని సంగ్రహిస్తాయి. బదులుగా, వ్యవస్థ క్రమంగా ఏర్పడే ఆలోచనకు మద్దతు ఇస్తుంది, ఇక్కడ ఒక గ్రహం యొక్క పెరుగుదల పర్యావరణాన్ని తదుపరి వాటి కోసం మారుస్తుంది, ఇది క్రమంగా గ్యాస్ క్షీణతకు దారితీస్తుంది.
ఈ లోపల-అవుట్ సిద్ధాంతం ఇప్పటికే అనుకరణలలో ప్రతిపాదించబడింది, అయితే LHS 1903 మొదటి బలమైన పరిశీలనా సాక్ష్యాలను అందిస్తుంది. ఇతర వ్యవస్థలలో ధృవీకరించబడితే, కెప్లర్ మరియు TESS వంటి మిషన్లలో గమనించిన గ్రహాల కూర్పులలోని వైవిధ్యాలను ఇది వివరించగలదని పరిశోధకులు అంచనా వేస్తున్నారు. ఇంకా, పాలపుంతలోని మెజారిటీ నక్షత్రాలను సూచించే ఎర్ర మరగుజ్జుల్లో బయటి స్థానాల్లో రాతి గ్రహాలు ఎక్కువగా కనిపిస్తాయని అధ్యయనం సూచిస్తుంది.
ద్రవ్యరాశి మరియు దూరాలు అటువంటి సంఘటనలకు అనుగుణంగా లేనందున, ఎజెక్షన్లు లేదా కక్ష్య మార్పులు వంటి డైనమిక్ అస్థిరత దృశ్యాలను విశ్లేషణ మినహాయించింది. దీనికి విరుద్ధంగా, ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ కాలక్రమేణా గ్యాస్-క్షీణత చెందుతుందని, ఘన ప్రపంచాల ఏర్పాటుకు అనుకూలంగా ఉంటుందని సీక్వెన్షియల్ మోడల్ అంచనా వేసింది.
ఎక్సోప్లానెట్లపై అంతరిక్ష యాత్రల సందర్భం
TESS మరియు CHEEOPS వంటి మిషన్లు ఎక్సోప్లానెట్ గుర్తింపును విప్లవాత్మకంగా మార్చాయి, ఇప్పటివరకు 6,000 కంటే ఎక్కువ మంది అభ్యర్థులు గుర్తించారు. TESS ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రాల రవాణా కోసం విస్తృత శోధనలపై దృష్టి పెడుతుంది, అయితే CHEOPS తెలిసిన సిస్టమ్లను వర్గీకరించడానికి ఖచ్చితమైన ఫాలో-అప్లను నిర్వహిస్తుంది. LHS 1903లో, TESS ప్రారంభ మూడు గ్రహాలను గుర్తించింది, అయితే CHEEOPS మిలియన్ ఖచ్చితత్వానికి భాగాలతో ప్రకాశం వైవిధ్యాలను కొలవగల దాని సామర్థ్యానికి నాల్గవ ధన్యవాదాలు.
ఈ పరిశీలనలు వార్విక్ విశ్వవిద్యాలయం, కానరీ ఐలాండ్స్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ మరియు స్పేస్ ఏజెన్సీల వంటి సంస్థలతో కూడిన అంతర్జాతీయ సహకారాల ప్రాముఖ్యతను హైలైట్ చేస్తాయి. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి భవిష్యత్ మిషన్లు ఈ గ్రహాలపై వాతావరణాన్ని విశ్లేషించగలవు, సంభావ్య నివాసయోగ్యతపై డేటాను అందిస్తాయి, అయినప్పటికీ LHS 1903 e తక్కువ నక్షత్ర ప్రకాశం కారణంగా నివాసయోగ్యమైన జోన్ వెలుపల ఉంది.
కంప్యూటర్ అనుకరణల విశ్లేషణ
హైడ్రోడైనమిక్ అనుకరణలు LHS 1903 యొక్క ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ను రూపొందించాయి, అంతర్గత గ్రహాలు పెరుగుతున్నప్పుడు, బయటి ప్రాంతాలకు వాయువు ప్రవాహాన్ని నిరోధించే అడ్డంకులను సృష్టిస్తాయని చూపిస్తుంది. ఇది రాతి గ్రహాల ఏర్పాటుకు అనుకూలమైన అస్థిరతతో కూడిన వాతావరణంలో తక్కువగా ఉంటుంది. నమూనాలు గమనించిన వాటికి అనుగుణంగా సాంద్రతలు మరియు ద్రవ్యరాశిని అంచనా వేసింది, సీక్వెన్షియల్ పరికల్పనను ధృవీకరిస్తుంది.
ఇతర అనుకరణలు భారీ ప్రభావాలను లేదా వలసలను పరీక్షించాయి, అయితే సిస్టమ్ యొక్క ప్రస్తుత కక్ష్య స్థిరత్వాన్ని పునరుత్పత్తి చేయడంలో విఫలమయ్యాయి. గమనించిన కాన్ఫిగరేషన్ సాంప్రదాయిక వ్యవస్థల కోసం అంచనా వేసిన దానికంటే ఎక్కువ కాలం కొనసాగుతుందని సూచిస్తుంది, బహుశా అతిధేయ నక్షత్రం యొక్క తక్కువ ద్రవ్యరాశి కారణంగా.
ఎక్సోప్లానెటరీ అధ్యయనాలలో భవిష్యత్తు దృక్కోణాలు
ఆవిష్కరణతో, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కొనసాగుతున్న మిషన్ల నుండి డేటాను ఉపయోగించి, సారూప్య నమూనాల కోసం వెతకడానికి ఎరుపు మరగుజ్జుల్లో మరిన్ని వ్యవస్థలను పరిశీలించాలని యోచిస్తున్నారు. LHS 1903 యొక్క విశ్లేషణ ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ల కూర్పులో తాత్కాలిక వైవిధ్యాలను కలుపుతూ మరింత సౌకర్యవంతమైన సైద్ధాంతిక నమూనాల అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తుంది. ఇది నివాసయోగ్యమైన గ్రహాల కోసం శోధనలను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఎందుకంటే లోపల-బయటి కాన్ఫిగరేషన్లు స్థిరమైన కక్ష్యలలో రాతి ప్రపంచాలను కలిగి ఉంటాయి.
అదనంగా, ESA యొక్క భవిష్యత్తు ARIEL వంటి ఖచ్చితమైన క్యారెక్టరైజేషన్లకు అంకితమైన టెలిస్కోప్ల అవసరాన్ని అధ్యయనం బలపరుస్తుంది, ఇది ఎక్సోప్లానెట్ వాతావరణాలపై దృష్టి పెడుతుంది. LHS 1903 వంటి వ్యవస్థలలో, ఇటువంటి పరిశీలనలు నీరు లేదా ఇతర సమ్మేళనాల జాడలను బహిర్గతం చేయగలవు, గ్రహాల వైవిధ్యం గురించి విస్తరింపజేస్తాయి.
కక్ష్య కాన్ఫిగరేషన్లు పోల్చబడ్డాయి
సౌర వ్యవస్థతో పోలిస్తే, బుధుడు, శుక్రుడు, భూమి మరియు అంగారక గ్రహాలు రాతి అంతర్భాగాలు, వాయు సంబంధమైన బృహస్పతి మరియు శని తర్వాత, LHS 1903 ఈ క్రమాన్ని పాక్షికంగా తిప్పికొట్టింది. మా సిస్టమ్ మెటీరియల్-రిచ్ డిస్క్లో ఏర్పడినప్పటికీ, LHS 1903 ప్రగతిశీల క్షీణతతో అభివృద్ధి చెందినట్లు కనిపిస్తోంది. ఎక్సోప్లానెట్ గణాంకాలు దాదాపు 30% ఎరుపు మరగుజ్జు వ్యవస్థలు బహుళ గ్రహాలను ప్రదర్శిస్తాయి, కానీ కొన్ని విలోమ ఏర్పాట్లు కలిగి ఉన్నాయి.
రాతి సూపర్-ఎర్త్లు సర్వసాధారణమని మిషన్ డేటా సూచిస్తుంది, అయితే వాటి బాహ్య ఉనికి చాలా అరుదు, LHS 1903ని ఒక విలువైన కేస్ స్టడీగా మార్చింది. వ్యవస్థ యొక్క సగటు సాంద్రత దీర్ఘ-కాల స్థిరత్వాన్ని సూచిస్తుంది, ఆసన్నమైన ఘర్షణల ప్రమాదం లేదు.