பூமியைப் போன்றே மேகங்கள், மழை? சூரியக் குடும்பத்திற்கு அப்பால் ஜேம்ஸ் வெப் கண்ட புதிய உலகம்!

நாசாவின் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி, பூமியிலிருந்து 7.5 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள 'பழுப்பு குள்ளன் விண்வெளிப் பொருளை வானியலாளர்கள் கண்காணித்துள்ளனர்.

Image Credit : Gemini

வெப் டெலஸ்கோப் சாதனை

பூமிக்கு அப்பால் 7 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள மிகக் குளிர்ந்த விண்வெளிப் பொருளில், மாறிக்கொண்டிருக்கும் நீராவி மேகங்கள் மற்றும் சிக்கலான வளிமண்டல செயல்பாடுகளை வானியலாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். இதன் மூலம், பூமி மற்றும் வியாழன் கிரகங்களைப் போன்றே வியக்கத்தக்க வகையில் வானிலை அமைப்புகள் அங்கு செயல்படக்கூடுவது தெரியவந்துள்ளது.

நாசாவின் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கியைப் (JWST) பயன்படுத்தி, அரிசோனா பல்கலைக்கழகத்தின் ஸ்டeward ஆய்வகத்தின் உதவி வானியலாளர் பிரிட்னி மைல்ஸ் தலைமையிலான குழுவினர், WISE 0855 என்ற பொருளை 11 மணி நேரம் கண்காணித்து, அதன் ஸ்பெக்ட்ரம் (Spectrum) தரவுகளை ஒவ்வொரு 15 நிமிடங்களுக்கும் பதிவு செய்தனர். இந்த அவதானிப்புகள், அந்த விண்வெளிப் பொருளின் வளிமண்டலம் குறித்த மிகத் துல்லியமான நேரத் தொடர் விவரங்களை வழங்குவதுடன், மற்றொரு உலகத்தில் உள்ள நீராவி மேகங்கள் காலப்போக்கில் தடிமன் மாறுவதை நேரடியாக உறுதிப்படுத்தும் முதல் சான்றாகவும் அமைந்திருக்கிறது.

Image Credit : Gemini

விண்வெளியில் நீராவி மேகங்கள் கண்டுபிடிப்பு

'தி ஆஸ்ட்ரோபிசிகல் ஜர்னல்' (The Astrophysical Journal) இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ள இந்த ஆய்வில், ஒரே நேரத்தில் 2 வளிமண்டலச் செயல்முறைகள் நடப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. அதாவது, அப்பொருள் சுழலும்போது அதிக உயரத்தில் உள்ள நீராவி மேகங்கள் தடிமனாகவும் மெலிதாகவும் மாறுவதும், வெப்பச்சலனம் (Convection) மூலம் ஆழமான வேதியியல் வாயுக்கள் மேற்பரப்பை நோக்கி உயர்வதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

வெப் தொலைநோக்கி வருவதற்கு முன்பு, எங்களிடம் ஒளி அளவீட்டு முறை (Photometry) மட்டுமே இருந்தது. இது மேகங்கள், வேதியியல் மற்றும் வெப்பநிலையின் தாக்கங்களை ஒட்டுமொத்தமாகக் குழப்பிக் காட்டியது. ஆனால், இப்போது நம்மால் அவற்றை ஒவ்வொன்றாகத் துல்லியமாகப் பிரித்தறிய முடிகிறது" என்று மைல்ஸ் கூறினார்.

Image Credit : Gemini

கிரகங்களுக்கும் விண்மீன்களுக்கும் இடையில் விசித்திர உலகம்

WISE 0855 என்பது ஒரு 'பழுப்பு குள்ளன்' (Brown Dwarf) ஆகும். இது ஒரு கிரகமாக இருக்க முடியாத அளவுக்கு அதிக நிறையைக் கொண்டதாகவும், விண்மீன்களை இயக்கும் அணுக்கரு இணைவை (Nuclear fusion) தக்கவைத்துக்கொள்ள முடியாத அளவுக்குச் சிறியதாகவும் உள்ள ஒரு பொருளாகும். பூமியிலிருந்து சுமார் 7.5 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ள இது, கிட்டத்தட்ட வியாழனின் நிறையைப் போல இரண்டு மடங்கையும், அதற்கேயான அளவையும் கொண்டுள்ளது.

தோராயமாக 265 கெல்வின் அல்லது -8 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் உள்ள இது, பூமியின் சராசரி மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை விடக் குளிர்ந்த நிலையிலுள்ளது. இந்தப் பழுப்பு குள்ளன் சுழலும் போது, மாறுபட்ட வெப்பநிலைக் கொண்ட பல்வேறு பகுதிகளும் மேகமூட்டமும் பார்வைக்கு வருகின்றன. வெப் தொலைநோக்கியின் உணர்திறன் மிக்க கருவிகள் இந்த மாற்றங்களைக் கண்டறிந்து, மேக மாறுபாடுகளை வளிமண்டல வாயுக்களின் சமிக்ஞைகளிலிருந்து பிரித்தறிய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவியுள்ளன.

மேலும், கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் பாஸ்பின் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடைய மாறுபட்ட சமிக்ஞைகளையும் இந்தத் தொலைநோக்கி அடையாளம் கண்டுள்ளது. இந்த வாயுக்கள் ஆழமான, வெப்பமான அடுக்குகளிலிருந்து வெப்பச்சலனம் மூலம் மேலே கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. இது வியாழனின் வளிமண்டலத்திலும் கவனிக்கப்பட்ட ஒரு செயல்முறையாகும். வளிமண்டல வாயுக்கள் வேதியியல் எதிர்வினைகளை விட வேகமாக நகரும் போது ஏற்படும் இந்த நிகழ்வு 'சமநிலையின்மை வேதியியல்' (Disequilibrium chemistry) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

Image Credit : Gemini

மற்ற உலகங்களுக்கு இதன் அர்த்தம் என்ன?

சூரிய குடும்பத்திற்கு அப்பால் உள்ள ராட்சத கிரகங்களின் வளிமண்டலங்களை வானியலாளர்கள் நன்றாகப் புரிந்துகொள்ள இந்தக் கண்டுபிடிப்பு உதவும். பழுப்பு குள்ளன்கள் உண்மையான கிரகங்களாக வகைப்படுத்தப்படாவிட்டாலும், அவை வியாழன் போன்ற வாயு ராட்சதர்களுடன் முக்கியமான வளிமண்டலச் செயல்முறைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. பூமியில் இனப்பெருக்கம் செய்வது கடினமான சூழ்நிலைகளின் கீழ் மேக உருவாக்கம், வளிமண்டல சுழற்சி மற்றும் வேதியியல் மாதிரிகளைச் சோதிக்க இது ஒரு வாய்ப்பை வழங்குகிறது.

WISE 0855 இன் சுழற்சி மற்றும் அதன் வளிமண்டலத்தின் முப்பரிமாண நகர்வுகளைப் பற்றி நன்கு புரிந்துகொள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேலும் பல வெப் தொலைநோக்கி கண்காணிப்புகளைத் திட்டமிட்டுள்ளனர். வியாழன் முதல் தொலைதூர ராட்சத எக்ஸோபிளானெட்டுகள் வரை பரந்த அளவிலான உலகங்களில் மேகங்களையும் வானிலையையும் இயக்கும் இயற்பியல் செயல்படக்கூடும் என்பதை இந்த முடிவுகள் sugger செய்கின்றன. விண்வெளியின் குளிரான இருளில் கூட, வானிலை என்பது வானியலாளர்கள் ஒரு காலத்தில் கற்பனை செய்ததை விட மிகவும் பழக்கமானதாக இருக்கலாம்.