ఖగోళ శాస్త్రవేత్తల అంతర్జాతీయ బృందం మన సౌర వ్యవస్థ వెలుపల ఉన్న ఖగోళ శరీరంపై అపూర్వమైన వాతావరణ మరియు ఉపరితల లక్షణాలను గుర్తించింది. ఇటీవలి పరిశీలనలు చురుకైన అగ్నిపర్వతం మరియు ఉష్ణోగ్రతలచే ఆధిపత్యం చెలాయించిన విపరీతమైన వాతావరణాన్ని సూచిస్తున్నాయి, ఇది ఏదైనా తెలిసిన జీవరూపం ఉనికిలో ఉండటం అసాధ్యం. అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం L 98-59 d అని పిలువబడే ఎక్సోప్లానెట్, ఇది వోలన్స్ రాశిలో ఎరుపు మరగుజ్జు నక్షత్రం చుట్టూ తిరుగుతుంది.
అధిక-ఖచ్చితమైన పరికరాల ద్వారా సంగ్రహించబడిన డేటా ఈ గ్రహం యొక్క ఉపరితలం పూర్తిగా కరిగిపోయి, శిలాద్రవం యొక్క విస్తారమైన మరియు లోతైన సముద్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. గ్రహం యొక్క రోజు వైపు ఉష్ణోగ్రతలు 1,500 డిగ్రీల సెల్సియస్ మార్కును మించి ఉన్నాయని ఉష్ణ కొలతలు సూచిస్తున్నాయి. ఈ స్థాయి విపరీతమైన వేడి ఉపరితల మాంటిల్ను పటిష్టం చేయకుండా నిరోధిస్తుంది, ఇది డైనమిక్ మరియు నిరంతర భౌగోళిక వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది.
వివరణాత్మక స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ విశ్లేషణ స్థానిక పరిస్థితులను ఖచ్చితంగా వివరించడానికి శాస్త్రవేత్తలను అనుమతించింది. అత్యంత సంబంధిత ఆవిష్కరణలలో, గ్రహ వ్యవస్థ గురించి ఈ క్రింది అంశాలు ప్రత్యేకంగా ఉన్నాయి:
– భూమి నుండి వ్యవస్థ యొక్క ఖచ్చితమైన దూరం 35 కాంతి సంవత్సరాలు, ఇది ఖగోళ పరంగా సాపేక్షంగా దగ్గరి కాస్మిక్ పొరుగును చేస్తుంది.
– అతిధేయ నక్షత్రం ఎరుపు మరగుజ్జు, ఇది నక్షత్ర రకం సూర్యుడి కంటే చిన్నది మరియు చల్లగా ఉంటుంది, కానీ అధిక అయస్కాంత కార్యకలాపాలకు ప్రసిద్ధి చెందింది.
– గ్రహం యొక్క వాతావరణం దట్టమైనది మరియు ప్రాథమికంగా భారీ మూలకాలతో కూడి ఉంటుంది, దాదాపుగా ఆదిమ హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం లేకపోవడం.
సాంద్రత క్రమరాహిత్యం మరియు నిర్మాణ కూర్పు
L 98-59 d యొక్క భౌతిక కొలతలు గ్రహ నిర్మాణ నమూనాల కోసం ఒక చమత్కార దృశ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి. ఎక్సోప్లానెట్ భూమి కంటే సుమారుగా 1.6 రెట్లు ఎక్కువ వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది ప్రారంభంలో దానిని సూపర్-ఎర్త్ వర్గంలో వర్గీకరిస్తుంది. అయినప్పటికీ, దాని ద్రవ్యరాశి ఈ నిష్పత్తిని సరళంగా అనుసరించదు, దీని ఫలితంగా సగటు సాంద్రత క్యూబిక్ సెంటీమీటర్కు కేవలం 2.2 గ్రాములుగా లెక్కించబడుతుంది.
రాతి గ్రహం కోసం ఈ అసాధారణమైన తక్కువ సాంద్రత దాని వాల్యూమ్లో గణనీయమైన భాగం అస్థిర పదార్థాల కవరుతో రూపొందించబడిందని సూచిస్తుంది. అంతర్గత నిర్మాణాన్ని స్వచ్ఛమైన ఐరన్ కోర్ మరియు సిలికేట్ మాంటిల్ ద్వారా వివరించలేమని పరిశోధకులు నిర్ధారించారు. దట్టమైన వాతావరణం మరియు ఉష్ణంగా విస్తరించిన శిలాద్రవం సముద్రం యొక్క ఉనికి ఖగోళ శరీరం యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశికి సంబంధించి గమనించిన వాల్యూమ్కు అత్యంత పొందికైన భౌతిక వివరణ.
టైడల్ హీటింగ్ మెకానిజం
L 98-59 d యొక్క ఉపరితలం యొక్క విపరీతమైన వేడి ద్రవీభవన ప్రధాన మూలం దాని అతిధేయ నక్షత్రం నుండి వచ్చే రేడియేషన్ నుండి మాత్రమే కాదు. గ్రహం యొక్క కక్ష్య ఎరుపు మరగుజ్జుకు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా తీవ్రమైన గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య జరుగుతుంది. ఈ సామీప్యం దాని కక్ష్య మార్గంలో ప్రయాణించేటప్పుడు గ్రహం యొక్క నిర్మాణాన్ని భౌతికంగా వక్రీకరించే భారీ టైడల్ శక్తులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
నక్షత్ర ఆకర్షణతో పాటు, L 98-59 d అదే వ్యవస్థలోని ఇతర గ్రహాలతో కక్ష్య ప్రతిధ్వని కాన్ఫిగరేషన్లో ఉంటుంది. ఈ సంక్లిష్టమైన గురుత్వాకర్షణ నృత్యం గ్రహం యొక్క కక్ష్య సంపూర్ణంగా వృత్తాకారంగా మారకుండా నిరోధిస్తుంది. నిరంతర కక్ష్య విపరీతత గ్రహం యొక్క అంతర్గత భాగాలను పదేపదే కుదించడానికి మరియు విస్తరించడానికి బలవంతం చేస్తుంది, ఇది భారీ అంతర్గత ఘర్షణను సృష్టిస్తుంది.
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలో టైడల్ హీటింగ్ అని పిలువబడే ఈ యాంత్రిక ప్రక్రియ, బృహస్పతి చంద్రుడు అయోపై తీవ్రమైన అగ్నిపర్వతాన్ని కలిగించే అదే దృగ్విషయం. L 98-59 d విషయంలో, హీటింగ్ యొక్క స్కేల్ ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది, ఇది ప్రపంచ స్థాయిలో రాక్ను ద్రవ స్థితిలో ఉంచడానికి మరియు నిరంతరాయంగా అగ్నిపర్వతానికి ఇంధనంగా ఉండటానికి అవసరమైన ఉష్ణ శక్తిని అందిస్తుంది.
సల్ఫరస్ వాతావరణం యొక్క రసాయన సంతకాలు
L 98-59 d వాతావరణాన్ని పరిశీలించడానికి ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ టెక్నిక్ని ఉపయోగించడం అవసరం. గ్రహం దాని నక్షత్రం ముందు వెళుతున్నప్పుడు, భూమిపై టెలిస్కోప్లను చేరుకోవడానికి ముందు స్టార్లైట్ యొక్క చిన్న భాగం గ్రహం యొక్క వాయువు పొర గుండా వెళుతుంది. వివిధ అణువులు కాంతి యొక్క నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాలను గ్రహిస్తాయి, సంగ్రహించిన స్పెక్ట్రంలో ఒక ప్రత్యేకమైన రసాయన సంతకాన్ని వదిలివేస్తాయి.
సల్ఫర్ ఆధారిత సమ్మేళనాలకు సంబంధించిన తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద బలమైన శోషణను డేటా వెల్లడించింది. పెద్ద పరిమాణంలో సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క గుర్తింపు గ్రహం యొక్క అగ్నిపర్వత స్వభావాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఉపరితలం వద్ద బహిర్గతమయ్యే శిలాద్రవం నిరంతరం ఈ వాయువులను విడుదల చేస్తుంది, వాతావరణాన్ని తిరిగి నింపుతుంది మరియు కరిగిన రాతి సముద్రం మరియు వాయు కవరు మధ్య ఒక సంవృత రసాయన చక్రాన్ని సృష్టిస్తుంది.
సమృద్ధిగా ఉన్న సల్ఫర్ ఉనికిని కూడా గ్రహం యొక్క అసలు వాతావరణం బిలియన్ల సంవత్సరాలలో పూర్తిగా మార్చబడిందని సూచిస్తుంది. ఎరుపు మరగుజ్జు నక్షత్రం నుండి వచ్చే అతినీలలోహిత వికిరణం వ్యవస్థ యొక్క ప్రారంభ రోజులలో నీటి అణువులను మరియు ఇతర తేలికైన సమ్మేళనాలను విడదీసే అవకాశం ఉంది. ఫలితంగా హైడ్రోజన్ అంతరిక్షంలోకి తప్పించుకుంది, ఇప్పుడు వాతావరణ రసాయన శాస్త్రంలో ఆధిపత్యం చెలాయించే భారీ మూలకాలను వదిలివేసింది.
ఈ సల్ఫర్-రిచ్ కూర్పు అదనపు థర్మల్ దుప్పటి వలె పనిచేస్తుంది. అగ్నిపర్వత వాయువులు ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ను నిలుపుకోగల అధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది బసాల్ట్ శిలల ద్రవీభవన స్థానం కంటే ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతలను నిర్వహించడానికి సహాయపడే విపరీతమైన గ్రీన్హౌస్ ప్రభావాన్ని సృష్టిస్తుంది.
ఖగోళ పరిశీలన యొక్క పరిణామం
TESS ఉపగ్రహం ద్వారా సేకరించిన డేటా ద్వారా L 98-59 సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ గుర్తింపు 2019లో జరిగింది. ఉపగ్రహం ఉపయోగించే రవాణా పద్ధతి నక్షత్రం యొక్క ప్రకాశంలో ఆవర్తన చుక్కలను గుర్తించడం సాధ్యం చేసింది, ఇది కక్ష్యలో బహుళ గ్రహాల ఉనికిని నిర్ధారిస్తుంది. ఆ సమయంలో, ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞులు ఖగోళ వస్తువుల పరిమాణం మరియు కక్ష్య కాలాన్ని లెక్కించగలిగారు, అయితే వాటి వాతావరణాల యొక్క ఖచ్చితమైన స్వభావం సాంకేతిక పరిధికి మించినది.
కొత్త తరం అంతరిక్ష టెలిస్కోప్ల ఆపరేషన్లోకి ప్రవేశించడం, ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రమ్లో పెద్ద వ్యాసం కలిగిన అద్దాలతో పనిచేయడం ఈ దృష్టాంతాన్ని మార్చింది. గ్రహం యొక్క స్వంత ఉష్ణ ఉద్గారాల నుండి నక్షత్రం యొక్క కాంతిని వేరు చేయగల సామర్థ్యం ఇప్పుడు పబ్లిక్గా ఉన్న వివరణాత్మక వర్గీకరణను అనుమతించింది. చురుకైన అగ్నిపర్వతం మరియు ద్వితీయ వాతావరణంతో డైనమిక్ ప్రపంచం నుండి బంజరు రాతి గ్రహాన్ని వేరు చేయడంలో సాధన పురోగతి కీలకం.
నీటి నిర్మాణం మరియు నష్టం యొక్క డైనమిక్స్
L 98-59 d యొక్క భౌగోళిక చరిత్ర ఎరుపు మరగుజ్జుల చుట్టూ ఉన్న గ్రహాల పరిణామంపై అనుభావిక డేటాను అందిస్తుంది. సైద్ధాంతిక నమూనాలు, దాని ఏర్పడిన తర్వాత మొదటి 100 మిలియన్ సంవత్సరాలలో, అతిధేయ నక్షత్రం తీవ్రమైన కార్యాచరణ యొక్క దశ ద్వారా వెళ్ళింది, అధిక స్థాయి అధిక-శక్తి రేడియేషన్ మరియు తీవ్రమైన నక్షత్ర గాలులను విడుదల చేస్తుంది. ఈ కాలంలో గ్రహం దాని ఉపరితలంపై ద్రవ జలాల మహాసముద్రాలను కలిగి ఉంటే, నక్షత్ర శక్తి ఈ నీటి మొత్తం బాష్పీభవనానికి కారణమయ్యేది. ఎగువ వాతావరణంలోని నీటి ఆవిరి అణువుల ఫోటోడిసోసియేషన్ హైడ్రోజన్ నుండి ఆక్సిజన్ను వేరు చేసింది. గ్రహం యొక్క తక్కువ సాపేక్ష గురుత్వాకర్షణ కారణంగా స్పేస్ వాక్యూమ్కు హైడ్రోజన్ కోల్పోవడంతో, ఉపరితలం పూర్తిగా ఎండిపోయింది. మిగిలిన ఆక్సిజన్ క్రస్ట్లోని ఖనిజాలతో మరియు మాంటిల్ నుండి బహిష్కరించబడిన సల్ఫర్తో చర్య జరిపి, సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది నేడు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు గమనించిన మందపాటి వాయు పొరను తయారు చేస్తుంది.
కొత్త గ్రహ వర్గం
L 98-59 d యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు ఖగోళ వస్తువుల కోసం కొత్త వర్గీకరణను స్థాపించడానికి శాస్త్రీయ సమాజాన్ని బలవంతం చేస్తాయి. ఈ గ్రహం దట్టమైన రాతి సూపర్-ఎర్త్ల సంప్రదాయ నమూనాలకు లేదా మందపాటి హైడ్రోజన్ వాతావరణంతో కూడిన మినీ-నెప్ట్యూన్లకు సరిపోదు. గ్లోబల్ శిలాద్రవం సముద్రంతో కూడిన సల్ఫర్ ప్రపంచం యొక్క నిర్వచనం గెలాక్సీలో గ్రహ వైవిధ్యం కోసం కొత్త పరామితిని సృష్టిస్తుంది.
ఎక్సోప్లానెట్ అన్వేషణ యొక్క భవిష్యత్తు
దాని నక్షత్రానికి దగ్గరగా ఉన్న ఒక గ్రహంపై సల్ఫర్ అధికంగా ఉండే వాతావరణం యొక్క నిర్ధారణ విపరీతమైన రేడియేషన్ పరిస్థితులలో వాయు ఎన్వలప్ల స్థితిస్థాపకతను ప్రదర్శిస్తుంది. నిరంతర అగ్నిపర్వతం నక్షత్ర గాలుల వల్ల ఏర్పడే వాతావరణ కోతకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ యంత్రాంగంగా పనిచేస్తుంది. కరిగిన మాంటిల్ను నిర్వహించడానికి గ్రహం అంతర్గత శక్తిని కలిగి ఉన్నంత కాలం, అగ్నిపర్వత వాయువుల ఉద్గారాలు అంతరిక్షంలో కోల్పోయిన వాతావరణాన్ని భర్తీ చేస్తూనే ఉంటాయి.
ఈ నక్షత్ర వ్యవస్థ యొక్క అధ్యయనం ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రానికి ప్రాధాన్యత లక్ష్యంగా కొనసాగుతుంది. L 98-59 d యొక్క నిరంతర పరిశీలన శిలాద్రవం మహాసముద్రాలలో ద్రవ డైనమిక్స్ నమూనాలను మెరుగుపరచడానికి మరియు తీవ్ర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సల్ఫర్ కెమిస్ట్రీ ఎలా పనిచేస్తుందో బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. ఎరుపు మరగుజ్జుల చుట్టూ ఉన్న ఇతర వ్యవస్థలను మ్యాపింగ్ చేయడం వలన సల్ఫర్ ప్రపంచాలు ఒక వివిక్త క్రమరాహిత్యమా లేదా తీవ్రమైన టైడల్ హీటింగ్కు లోబడి ఉన్న గ్రహాల కోసం ఒక సాధారణ పరిణామ దశ అని గుర్తించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.
