29 Cygni b yra vienas iš tų kosminių objektų, kurie sujaukia astronomų tvarkingas lentynėles. Jo masė siekia apie 15 Jupiterio masių, todėl jis atsiduria ties riba, skiriančia didžiausias planetas nuo rudųjų nykštukių. Tačiau nauji „James Webb“ kosminio teleskopo duomenys vis aiškiau rodo, kad šis kūnas greičiausiai susiformavo ne kaip žvaigždė, o kaip planeta – palaipsniui kaupiant medžiagą protoplanetiniame diske.
Riba tarp planetos ir „beveik žvaigždės“ jau seniai kelia daugiau diskusijų nei siūlo aiškų atsakymą. Vien masės kriterijaus nepakanka: rudosios nykštukės trumpą laiką gali deginti deuterį, o planetos – ne. Vis dėlto stebint tolimus objektus šį skirtumą ne visada įmanoma patikimai nustatyti. Dėl to astronomai vis dažniau klausia ne tik kiek objektas sveria, bet ir kaip jis atsirado. 29 Cygni b atveju „Webb“ pateikė argumentų būtent šioje, gerokai įdomesnėje kategorijoje.
Kosmosas dar kartą priminė, kad jam nepatinka mūsų sukurtos dėžutės. Norėtųsi aiškaus brūkšnio: čia baigiasi planeta, čia prasideda maža žvaigždė. Tačiau gamta mėgsta objektus, kurie balansuoja ties riba ir verčia mokslininkus spręsti, kuriai skilčiai juos priskirti.
Objektas per sunkus patogiai definicijai
29 Cygni b skrieja aplink netolimą žvaigždę, o jo masė vertinama maždaug 15 Jupiterio masių. Tai itin nepatogi vieta klasifikacijai: per didelis, kad be dvejonių būtų vadinamas įprastu dujiniu milžinu, bet kartu ne toks, kurį automatiškai būtų galima priskirti rudosioms nykštukėms. Astronomijoje tai primena sportininką, kuris netelpa į įprastas svorio kategorijas, nors akivaizdžiai priklauso tai pačiai rungčiai.
„Webb“ išsamiau ištyrė jo atmosferą ir cheminę sudėtį – ir būtent čia prasidėjo įdomiausia dalis. Tyrėjai aptiko požymių, rodančių padidintą sunkesnių elementų, įskaitant anglies ir deguonies, kiekį. Toks cheminis „parašas“ labiau būdingas objektui, susiformavusiam protoplanetiniame diske akrecijos būdu, nei kūnui, gimusiam kaip žvaigždė dėl tiesioginės dujų debesies fragmentacijos. Kitaip tariant, 29 Cygni b labiau panašus į planetą, kuri užaugo iki kraštutinumo, o ne į nepavykusią mažą žvaigždę.
Populiariuose paaiškinimuose lengva supainioti dydį su kilme. Vis dėlto kosmose masė dar neapibrėžia visos „tapatybės“. Du objektai gali atrodyti panašūs skaičiais, bet būti gimę visiškai skirtingais keliais: vienas – iš planetinio disko, kitas – dėl žvaigždėdaros proceso dujų debesyje. Iš tolo – tarsi panašūs giminaičiai, tačiau kilmės „genealogijoje“ priklausantys skirtingoms šeimoms.
„Webb“ ne tik stebi, bet ir skaito kilmės istoriją
Vertingiausia „Webb“ stebėjimų dalis šiandien – ne vien faktas, kad „kažkas ten yra“, o gebėjimas rekonstruoti, kaip tolimi pasauliai gimė. 29 Cygni b atveju tai ir buvo pagrindinis tikslas: iš atmosferos sudėties, orbitos parametrų ir kitų duomenų sudėlioti kosminę biografiją. Vis daugiau požymių rodo scenarijų, kuriame objektas augo „iš apačios į viršų“, sluoksnis po sluoksnio, protoplanetiniame diske.
Tai keičia požiūrį į masyviausias planetas. Ilgą laiką buvo patogu manyti, kad peržengus tam tikrą masės slenkstį planeta „tampa kažkuo kitu“. Tačiau 29 Cygni b leidžia suprasti, kad gamta gali „pripūsti“ planetą gerokai labiau, nei diktavo atsargi intuicija. Tam nebūtinai reikia pereiti prie žvaigždžių gimimo mechanizmų – kartais pakanka disko, daug medžiagos ir itin atšiaurių augimo sąlygų.
Tai galima palyginti su architektūra: ilgai gali atrodyti, kad pastatas, perkopęs tam tikrą aukštį, privalo būti pastatytas visiškai kita technologija. O tuomet paaiškėja, kad ne – tai tas pats konstrukcijos tipas, tik išplėstas iki ekstremumo. 29 Cygni b gali būti būtent toks „dangoraižis“, pastatytas pagal planetines taisykles, nors ilgai atrodė, kad jos tokio svorio neatlaikytų.
Riba tarp planetos ir žvaigždės vėl ima tirpti
Šie stebėjimai nepateikia vienos patogios definicijos – tačiau siūlo kai ką svarbesnio. Jie parodo, kad vien masės kriterijus dažnai yra pernelyg grubus. Jei maždaug 15 Jupiterio masių objektas gali turėti aiškių planetinės kilmės požymių, vadinasi, riba tarp planetos ir žvaigždės nėra tiesi linija. Greičiau tai pasienio zona, kurioje „dokumentai“ tikrinami ne kartą.
Tai svarbu ne tik egzoplanetų katalogams. Nuo to, kaip interpretuojami tokie objektai, priklauso ir tai, kaip modeliuojame planetinių sistemų formavimąsi. Jei supermasyvios planetos akrecijos būdu gali gimti dažniau, nei manyta, gali tekti iš naujo įvertinti, kiek medžiagos jaunos žvaigždės diskuose iš tiesų gali būti „sugraibstoma“ ir kokie ekstremalūs pasauliai iš jų gali susiformuoti.
Šaltinis: NASA.
Leave a Reply