பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், கைபர் பெல்ட்டில் உள்ள பொருட்களின் புதிய கட்டமைப்பை அடையாளம் காண்பதன் மூலம் நமது கிரக அமைப்பின் எல்லைகளை வரைபடமாக்குவதில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளனர். வானியற்பியல் முனைவர் பட்ட மாணவர் அமீர் சிராஜ் தலைமையிலான குழு, “உள் கர்னல்” என்று அழைக்கப்படும் வான உடல்களின் ஒரு சிறிய குழுவைக் கண்டறிந்தது. இந்த உருவாக்கம் சூரியனில் இருந்து தோராயமாக 43 வானியல் அலகுகள் (AU) அமைந்துள்ளது, 2011 முதல் ஏற்கனவே அறியப்பட்ட “கர்னலில்” இருந்து வித்தியாசமாக தன்னை நிலைநிறுத்துகிறது, இது 44 AU தொலைவில் சுற்றுகிறது. இந்த கண்டுபிடிப்பு நெப்டியூனுக்கு அப்பால் சுற்றும் பனிக்கட்டி குப்பைகளின் அமைப்பில் புதிய வெளிச்சத்தை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் சூரிய குடும்பத்தின் மாறும் பரிணாமத்தைப் பற்றிய நிறுவப்பட்ட மாதிரிகளை கேள்விக்குள்ளாக்குகிறது.
கைபர் பெல்ட் என்பது ஒரு பரந்த வட்டு வடிவ பகுதியாகும், இது கிரக உருவாக்கத்தின் முதன்மையான எச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது, முக்கியமாக பனி மற்றும் பாறைகளால் ஆனது. கிளாசிக்கல் பெல்ட் பகுதியில் ஏற்கனவே பட்டியலிடப்பட்ட 1,650 பொருட்களிலிருந்து சுற்றுப்பாதை தரவுகளில் மேம்பட்ட புள்ளிவிவர நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த புதிய கிளஸ்டரை அடையாளம் காண முடிந்தது. குழப்பமான அல்லது மிகவும் சாய்ந்த சுற்றுப்பாதைகளை வெளிப்படுத்தும் சிறிய உடல்களின் பிற மக்கள்தொகையைப் போலல்லாமல், புதிதாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட “உள் கர்னல்” உறுப்பினர்கள் குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மையின் பண்புகளைக் காட்டுகின்றனர், அவை பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக கிட்டத்தட்ட தொந்தரவு இல்லாமல் இருப்பதாகக் கூறுகின்றன.
கடந்த ஆண்டு நவம்பரில் வெளியிடப்பட்ட கடுமையான பகுப்பாய்விற்குப் பிறகு இந்த கட்டமைப்பின் சரிபார்ப்பு ஏற்பட்டது, அங்கு விஞ்ஞானிகள் உண்மையான சமிக்ஞைகளை சாத்தியமான கண்காணிப்பு இரைச்சலில் இருந்து பிரிக்க முடிந்தது. கண்டறிதல் சார்புகளுக்கான திருத்தங்களைப் பயன்படுத்திய பிறகும், கிளஸ்டர் அதன் புள்ளியியல் ஒருங்கிணைப்பைப் பராமரித்தது. 43 AU இல் உள்ள பொருட்களின் செறிவு ஒரு தரவு கலைப்பொருள் அல்ல, மாறாக வெளிப்புற சூரிய குடும்பத்தின் கட்டிடக்கலையின் உண்மையான இயற்பியல் அம்சமாகும், இது மாபெரும் கிரகங்கள் உருவான ஆரம்ப நாட்களில் இருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது.
சுற்றுப்பாதை பகுப்பாய்வு முறை
பொருள்களின் இந்த புதிய மக்கள்தொகையை தனிமைப்படுத்த, ஆராய்ச்சி குழு DBSCAN அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தியது, இது அடர்த்தி அடிப்படையிலான கணக்கீட்டு கருவியாகும், இது சிக்கலான தரவுகளில் வடிவங்களைக் கண்டறிவதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். வியாழன் மற்றும் நெப்டியூன் போன்ற ராட்சத கிரகங்களின் நேரடி ஈர்ப்பு தாக்கத்தால் ஏற்படும் தற்காலிக அலைவுகளை விலக்க கணக்கிடப்பட்ட அளவுருக்கள், இலவச சுற்றுப்பாதை கூறுகள் மீது பகுப்பாய்வு கவனம் செலுத்தப்பட்டது. விண்வெளியில் உடல்களின் உண்மையான பரவலைப் புரிந்து கொள்ள இந்த வடிகட்டுதல் அவசியம்.
ஆய்வில் உள்ள வேறுபாடுகளில் ஒன்று, பேரிசென்ட்ரிக் ஆயத்தொலைவுகளைப் பயன்படுத்தி சுற்றுப்பாதைகளை மீண்டும் கணக்கிடுவது ஆகும், இது சூரியனின் மையத்திற்குப் பதிலாக சூரிய மண்டலத்தின் வெகுஜன மையத்தைக் குறிப்பதாக எடுத்துக்கொள்கிறது. இந்த தொழில்நுட்ப அணுகுமுறை தரவுகளின் துல்லியத்தை செம்மைப்படுத்துகிறது, மத்திய நட்சத்திரத்தின் இயக்கத்தால் ஏற்படும் கணித “சத்தத்தை” குறைக்கிறது. இந்த முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அல்காரிதம் கடந்த தசாப்தத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அசல் “கர்னலை” வெற்றிகரமாக மீட்டெடுத்தது மட்டுமல்லாமல், அருகிலுள்ள கிளஸ்டரின் இருப்பையும் வெளிப்படுத்தியது, இந்த இரண்டு கட்டமைப்புகளுக்கு இடையேயான தொடர்ச்சி அல்லது உடல் பிரிப்பு பற்றிய கேள்விகளை எழுப்பியது.
இத்தகைய கண்டுபிடிப்புகளுக்குத் தேவையான துல்லியமானது பல எதிர்ப்புக் கவனிப்புகளைப் பொறுத்தது. இதன் பொருள் வானியலாளர்கள் சுற்றுப்பாதை வளைவுகளைச் செம்மைப்படுத்த பல ஆண்டுகளாக தங்கள் சுற்றுப்பாதையில் வெவ்வேறு புள்ளிகளில் உள்ள பொருட்களைக் கண்காணிக்க வேண்டும். நவீன கணக்கீட்டு கருவிகள், நிலை மற்றும் வேகத்தை இணைத்து, எளிய காட்சி ஆய்வு அல்லது குறைவான அதிநவீன கண்டறிதல் முறைகளுக்கு கண்ணுக்கு தெரியாத கிளஸ்டர்களை வெளிப்படுத்த, கட்ட இடைவெளியை பகுப்பாய்வு செய்கின்றன.
அமைப்பின் பண்புகள் மற்றும் நிலைத்தன்மை
“உள் கர்னல்” மிகவும் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகளால் வேறுபடுகிறது. இந்தக் குழுவை உருவாக்கும் பொருள்கள் சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள பெரும்பாலான கோள்கள் சுற்றும் கற்பனைக் கோடு, கிரகண விமானத்திற்கு மிக அருகில் சுற்றுகின்றன. மேலும், அவை விதிவிலக்காக குறைந்த விசித்திரங்கள் மற்றும் சாய்வுகளைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவற்றின் பாதைகள் கிட்டத்தட்ட முழுமையான வட்டமாகவும், அமைப்பின் முக்கிய விமானத்தைப் பொறுத்து சாய்வாகவும் இல்லை. இந்த அம்சங்கள் வானியலாளர்கள் “குளிர்” கைபர் பெல்ட் பொருள்கள் என வகைப்படுத்தும் பொதுவானவை.
குறிப்பாக நெப்டியூனின் சுற்றுப்பாதைக்கு அருகாமையில் இருப்பதால், இந்த உடல்களின் நிலைத்தன்மை மிகுந்த அறிவியல் ஆர்வத்தின் ஒரு புள்ளியாகும். பாரம்பரிய இயக்கவியல் மாதிரிகள், வாயு ராட்சதத்தின் ஈர்ப்பு இந்த பகுதியில் உள்ள பொருட்களை தொந்தரவு செய்ய வேண்டும், அவற்றை சிதறடிக்க வேண்டும் அல்லது வெளியேற்ற வேண்டும் என்று பரிந்துரைக்கின்றன. இருப்பினும், கிளஸ்டரின் இருப்பு மாறும் பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் செயல்படுவதாகக் கூறுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்களால் எழுப்பப்பட்ட கருதுகோள்களில் ஒன்று, நெப்டியூனுடன் 7:4 சராசரி இயக்க அதிர்வுகளின் செயல் ஆகும், இது ஒரு புவியீர்ப்பு கட்டமைப்பாகும், இது ஒரு நிலைத்தன்மையின் மண்டலத்தை உருவாக்குகிறது, இது பொருட்களை சீர்குலைவதைத் தடுக்கிறது.
சுற்றுப்பாதை உறுப்புகளின் விரிவான பகுப்பாய்வு இந்த புதிய குழுவின் அடையாளத்தை வரையறுக்கும் குறிப்பிட்ட வடிவங்களை வெளிப்படுத்தியது:
– செமிமேஜர் அச்சு கண்டிப்பாக 43 வானியல் அலகுகளில் குவிந்துள்ளது.
– குறைந்தபட்ச மதிப்புகள் கொண்ட இலவச விசித்திரம், சுற்றுப்பாதைகளின் வட்டத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது.
– பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான இலவச சாய்வு, கிரகண விமானத்துடன் சீரமைப்பைக் காட்டுகிறது.
– அண்டை கர்னலில் காணப்பட்டதை விட அதிக கச்சிதமான இடப் பரவல்.
நெப்டியூனின் இடம்பெயர்வு வரலாறு விமர்சனம்
“உள் கர்னல்” இருப்பதை உறுதிப்படுத்துவது கிரக இடம்பெயர்வு பற்றி ஆய்வு செய்யும் கோட்பாட்டாளர்களுக்கு புதிய சவால்களை முன்வைக்கிறது. நிலவும் கோட்பாடு நெப்டியூன் சூரியனுக்கு மிக அருகில் உருவாகி அதன் தற்போதைய நிலைக்கு வெளியே நகர்ந்தது என்று கூறுகிறது. இந்த செயல்பாட்டின் போது, கிரகம் பனிக்கட்டி குப்பைகளை சிதறடித்து, சிதறடிக்கப்பட்ட, மாறும் உற்சாகமான மக்களை உருவாக்கும். எவ்வாறாயினும், 43 AU இல் அத்தகைய ஒழுங்கான மற்றும் “குளிர்” குழுவின் இருப்பு, நெப்டியூனின் இடம்பெயர்வு மென்மையாக இருந்திருக்கலாம் அல்லது முன்னர் கற்பனை செய்ததை விட வேறுபட்ட அளவுருக்களைப் பின்பற்றியிருக்கலாம் என்று கூறுகிறது.
இடம்பெயர்வு வன்முறையாகவோ அல்லது குழப்பமாகவோ இருந்திருந்தால், இந்தப் புதிய கிளஸ்டர் போன்ற நுட்பமான கட்டமைப்புகள் அழிக்கப்பட்டிருக்கும். சூரிய குடும்பத்தின் வரலாற்றின் இந்த கட்டத்தில் ஏற்பட்ட மாறும் வெப்பத்திற்கு கடுமையான வரம்புகளை இந்த பொருட்களின் பாதுகாப்பு குறிக்கிறது. ராட்சத கிரகங்களின் சுற்றுப்பாதை மாற்றங்களுக்கு மத்தியில் இந்த வரிசைப்படுத்தப்பட்ட குழுக்களை உயிர்வாழ அனுமதிக்கும் தற்காலிக ஈர்ப்பு பொறிகள் அல்லது நிலையான அதிர்வுகள் இருந்தன என்பதை இது குறிக்கலாம்.
இந்த பொருள்கள் உண்மையான நேர காப்ஸ்யூல்களாக செயல்படுகின்றன. சூரிய குடும்பம் உருவானதில் இருந்து அவை சிறிய மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகியிருப்பதால், அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் இயக்கவியல் ஆதிகால நிலைகளின் உண்மைப் பதிவை வழங்குகின்றன. நாசாவின் நியூ ஹொரைசன்ஸ் மிஷன் பார்வையிட்ட அர்ரோகோத் பொருள் போன்ற எடுத்துக்காட்டுகள், இந்த பாரம்பரிய “குளிர்” உடல்களின் அறிவியல் மதிப்பை விளக்குகின்றன. அதன் சுற்றுப்பாதை பரவலைப் படிப்பது, இடம்பெயர்வுக்கு முந்தைய காட்சியை மறுகட்டமைக்கவும், சூரிய குடும்பம் அதன் தற்போதைய கட்டமைப்பில் எவ்வாறு உருவானது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவும் உதவுகிறது.
வேரா சி. ரூபின் ஆய்வகத்துடன் முன்னோக்குகள்
வேரா சி. ரூபின் ஆய்வகத்தில் பரவலான செயல்பாடுகளின் தொடக்கத்துடன் கோள்களின் வானியல் தரவுப் புரட்சியின் உச்சத்தில் உள்ளது. லெகசி சர்வே ஆஃப் ஸ்பேஸ் அண்ட் டைம் (எல்எஸ்எஸ்டி) திட்டம் வானத்தை முன்னோடியில்லாத ஆழத்தில் வரைபடமாக்குவதாக உறுதியளிக்கிறது, மேலும் வரும் ஆண்டுகளில் கைபர் பெல்ட்டில் ஆயிரக்கணக்கான புதிய பொருட்களைக் கண்டறியும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. பிரின்ஸ்டன் குழுவின் கண்டுபிடிப்புகளை சரிபார்ப்பதற்கும் விரிவுபடுத்துவதற்கும் புதிய தகவல்களின் இந்த பாரிய வருகை முக்கியமானதாக இருக்கும்.
மிகவும் வலுவான பட்டியலைக் கொண்டு, தற்போதைய முடிவுகளை இன்னும் கட்டுப்படுத்தும் தேர்வு சார்புகளை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும். உள் கர்னல் உண்மையில் முற்றிலும் வேறுபட்ட அமைப்பா அல்லது அசல் கர்னலுடன் 44 AU இல் மிகவும் சிக்கலான இயற்பியல் இணைப்பு உள்ளதா என்பதைத் தீர்மானிக்க எதிர்காலத் தரவு உதவும். மேலும், வேரா ரூபினின் கருவிகளின் உணர்திறன் சூரிய மண்டலத்தின் வெளிப்புறப் பகுதியில் உள்ள மற்ற நுட்பமான உட்கட்டமைப்புகளை இதுவரை கண்டறிய முடியாதபடி வெளிப்படுத்துகிறது.
எதிர்காலத்தில் துல்லியமான சுற்றுப்பாதை தரவை இந்த பொருட்களின் மேற்பரப்பு கலவை பற்றிய தகவலுடன் இணைப்பது நமது அமைப்பின் ஆரம்பகால பரிணாம வளர்ச்சியின் விரிவான வரைபடத்தை அனுமதிக்கும். கண்காணிப்புத் தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, சூரியக் குடும்பத்தின் “சுற்றளவு” பற்றிய புரிதல் கோட்பாட்டு மாதிரிகளை மட்டும் அடிப்படையாகக் கொண்டிருக்கவில்லை, மாறாக புதிதாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கொத்து போன்ற கட்டமைப்புகளின் நேரடி மற்றும் விரிவான அவதானிப்பு சான்றுகளின் அடிப்படையில்.
