எமது சூரிய மண்டலத்திற்கு வெளியில் மிகச்சிறிய பாறைகளாலான கோள் கண்டறியப்பட்டது

Artist’s impression of Kepler 10-b [Courtesy NASA]

எமது சூரிய மண்டலத்திற்கு வெளியில், எக்ஸோபிளானட் கெப்லர்-10bஎன்றழைக்கப்படும் மிகச்சிறிய கோள் ஒன்றை தற்போது கெப்லர் விண்வெளி ஆய்வகம் கண்டறிந்துள்ளதாக இந்த மாதம் நாசா உறுதிப்படுத்தியுள்ளது.மேலும் வியாழன் கிரகத்தைப் போன்றே வாயுக்கள் நிரம்பிய கோள்களாக இல்லாமல், பாறைகளால் ஆன ஒரு கோளை நாசா கண்டறிந்திருப்பது இதுவே முதல்முறையாகும். இது  ஏனென்றால் அதன் விட்டம் பூமியைவிட104 மடங்குகள் மற்றும் அதன் நிறை பூமியைவிட 4.6 மடங்குகள் என்று அறியப்படுகிறது. ஆகவே அதன் அடர்த்தி இரும்போடு ஒப்பிடக்கூடியதாக உள்ளது.      

ஆனாலும் அது அதன் சுற்றுவட்டப்பாதைகளில் ஒருநாளைக்கும் குறைவான நேரத்தில் சுற்றி வருவதாலும், சூரியனுக்கு அருகிலிருக்கும் புதன் கிரகத்தைவிட 20 மடங்கு நெருக்கத்தில் இருப்பதாலும் அது நம்முடைய கிரகத்திலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்டு உள்ளது. இதன் காரணமாக, அதன் மேற்பரப்பு மிகமிக அதிகளவில் வெப்பம் நிறைந்திருக்கும் என்பதுடன் அது உயிர்வாழ்க்கைக்கு ஏற்ற உயிர்வாழ் பிராந்தியத்தைக் கொண்டிருக்கவும் முடியாது. இருந்தபோதினும், பிற சூரிய மண்டலங்களில் உள்ள பூமி போன்ற கிரகங்களைக் கண்டறியும் ஆய்வுகளில் இதுவொரு கணிசமான முன்னேற்றப்படியாக உள்ளது. சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் கோள்கள் குறித்த ஆய்வில் முன்னோடியான கலிபோர்னியா பெர்க்லே பல்கலைக்கழகத்தின் ஜியோப்ரே மார்சி கூறுகையில், “இந்த ஆய்வு மனித வரலாற்றில் மிக ஆழமான விஞ்ஞான கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றாக குறிக்கத்தக்கதாகும்,” என்றார்.

2009இல் தொடங்கப்பட்ட நாசாவின் கெப்லர் திட்டம் குறிப்பாக, நம்முடைய பால்வெளி மண்டலத்தில் சுற்றிவரும் நட்சத்திரங்களில் பூமி போன்ற கிரகங்களைக் கண்டறிய வடிவமைக்கப்பட்டது. மே 2009 முதல் கடந்த ஆண்டு ஜனவரி வரையில் சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளின் அடிப்படையில்,கெப்லர்-10b கண்டறியப்பட்டது. ஒரு கோள் அதன் முன்னால் கடந்து செல்லும் போது அந்த நட்சத்திரத்தின் பிரகாசத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அளவிடும் மிக துல்லியமான, பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டஒளியளக்கும் கருவி (photometer) ஒன்றைப் பயன்படுத்துகிறது.     

கெப்லரின் இலக்கில் இருக்கும் பிரகாசமான நட்சத்திரங்களில் ஒன்றாக 10-bஇன் தாய் நட்சத்திரமும் இருப்பதால், அதன் ஒளியில் ஏற்படும் மாற்றங்களை மிக துல்லியமாக கவனிக்க முடிகிறது என்பதோடு அதன் தன்மைகள் குறித்து அவர்களால் நிறைய எடுத்துக்கூறவும் முடிகிறது.கெப்லர், பூமியைச் சுற்றி அல்லாமல் சூரியனைச் சுற்றி சுற்றுவட்டப்பாதையில் சுற்றி வருவதால், அதன் நேர்பார்வைக்கு பூமி தடையாக வராதபடிக்கு குறிப்பிட்ட நட்சத்திரங்களைத் தொடர்ச்சியாக அதனால் கண்காணிக்க முடிகிறது. 

ஹவாயில் நிலத்தில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் கெக் (Keck)தொலைநோக்கியால் தாய் நட்சத்திரத்திலிருந்து பெறப்பட்ட ஒளியலைக்கற்றை கண்டுபிடிப்புகள் ஒரு கோளின் இருப்பை உறுதிப்படுத்தியது. இந்த கண்டுபிடிப்புகள், Doppler shift (ஒரே ஊடகத்திலிருந்து வரும் வேறுபட்ட ஒளி்-ஒலி அலைவடிவம்) என்றழைக்கப்படும் இயக்க பண்புகளை எடுத்துக்காட்டியது. அவை அதைச் சுற்றி போய்கொண்டிருக்கும் கோளின் ஈர்ப்பு சக்தியின்கீழ் அந்த நட்சத்திரம் சற்றே தாறுமாறாக நகர்வதை எடுத்துக்காட்டியது. 

நாசாவின் கெப்லர் விஞ்ஞான திட்டத்தை முன்நகர்த்துவதில் உதவி வரும் சான் ஜோஸ் அரசு பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் நடாலி படால்ஹா,அந்த கண்டுபிடிப்புகளின் முக்கியத்துவத்தை பிபிசி செய்திக்கு வலியுறுத்தினார்.

“நாங்கள் எப்போதும் சிறிய மற்றும் குறைந்தளவில் இருக்கும் திடப்பொருட்களை நோக்கி உந்தி செல்வதால், இவ்விடத்தை நாங்கள் எட்டியிருப்பது இயற்கையான ஒன்று தான். சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி,உண்மையில் இப்போது நீங்கள் நின்று கொண்டிருப்பதைப் போன்ற இதுவொரு பாறை உலகம் என்று எங்களால் கூற முடியும். அந்தளவிற்கு அதிநுண்மையான துல்லியத்துடன் இந்த கோளின் தன்மைகளை நாங்கள் பிடித்துள்ளோம் என்பது வேண்டுமானால் ஒருவேளை அந்தளவிற்கு இயற்கையான ஒன்றாக இல்லாமல் இருக்கலாம்,”என்று அந்த பெண்மணி கூறினார்.

சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியில் கண்டறியப்பட்ட கோள்களின் எண்ணிக்கை500ஐ எட்டியதாக கடந்த ஆண்டு இறுதியில் உத்தியோகபூர்வ நாசா எண்ணிக்கை உறுதிப்படுத்தியது. இதுவே ஒரு தசாப்தத்திற்கு முன்னர் வெறும் 50ஆக இருந்தது [1]. இவற்றில் 100க்கும் மேலானவை 2010இல் கண்டறியப்பட்டன. பாரீஸை மையமாக கொண்ட சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் கோள்களின் தகவல்களஞ்சியம் [2] தற்போது மொத்தம்518 கோள்கள் என்று பட்டியலிட்டுள்ளது.  

கெப்லர், 145,000க்கும் மேற்பட்ட நட்சத்திரங்களின் பிரகாசத்தைத் தொடர்ந்து கண்காணித்து வருகிறது என்பதுடன் அடுத்த ஆண்டும் அதைத் தொடர்ந்தும் இன்னும் ஏராளமான சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் கோள்களைக் கண்டறியும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. கெப்லர் 10-bஐ விட நீளமான சுற்றுவட்டப் பாதையில் சுற்றிவரும் சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் கோள்கள் குறித்து ஏற்கனவே பதிவிறக்கப்பட்ட தரவுகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டுள்ளதால், பூமியைப் போன்ற கோள்கள் குறித்து கண்டறிவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் அதிகரித்துள்ளன.

கெப்லர் 10-b கண்டறியப்படுவதற்கு முன்னர் 2009இன் தொடக்கத்தில் கண்டறியப்பட்ட, Corot-7b என்றழைக்கப்படும் ஒரு மிகச்சிறிய சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் கோள், விட்டத்தில் பூமியைவிட 1.7மடங்கும், நிறையில் ஐந்து மடங்கும் பெரியதாகும். அது பிரெஞ்ச் தலைமையிலான காரோட் (Corot) விண்வெளி ஓடத்தால் கண்டறியப்பட்டது.மேலும் அது மிக அதிகமான சுற்றுவட்ட வேகத்துடன், அதன் தாய் நட்சத்திற்கு, கெப்லர் 10-bஐ விட, மிக நெருக்கத்தில் உள்ளது. Corot-7bகோளும் பாறைகள் நிரம்பிய ஒன்றாகவும், முற்றிலும் இரும்பால் உருவாக்கப்பட்டிருந்தால் கிடைக்கும் அதன் அடர்த்தியைவிட சற்றே குறைவான அடர்த்தியைக் கொண்ட ஒன்றாகவும் கருதப்படுகிறது.    

கடந்த அக்டோபரில் நாசா மற்றும் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் ஒரு குழு, ஹூவாயில் உள்ள கெக் தொலைநோக்கியைக் கொண்டு, பூமியைவிட மூன்றிலிருந்து 1,000 மடங்கு நிறை கொண்ட சூரியமண்டலத்திற்கு வெளியிலிருக்கும் 166 நட்சத்திரங்களில் ஐந்து ஆண்டுகளில் செய்த ஆய்வுகளின் முடிவை அறிவித்தது [3]. அந்த சூரியமண்டல புறக்கோள்கள்(exoplanet) அனைத்தும் அவற்றின் நட்சத்திரங்களுக்கு மிக அருகிலுள்ள சுற்றுவட்டப்பாதைகளில் இருந்தன என்பதுடன் அவை சூரியனிலிருந்து பூமி இருக்கும் தூரத்தில் நான்கில் ஒரு மடங்கிற்கும் குறைவான தூரத்தில் இருந்தன. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், அந்த சூரியமண்டல புறக்கோள்களில் பெரிய அளவுகளில் இருந்தவைகளைவிட சிறிய அளவில் இருந்தவை அதிகமாக இருந்த ஒரு வேறுபட்ட போக்கு இருந்ததும் கண்டறியப்பட்டது.சூரியமண்டல புறக்கோள்களின் தரவுகளில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட தகவல்களின்படி, நம்முடைய வான்வெளி மண்டலத்திலுள்ள 23 சதவீத நட்சத்திரங்கள் அல்லது 46 பில்லியன் நட்சத்திரங்கள், வெப்பமண்டலத்திற்கு நெருக்கத்திலுள்ள நட்சத்திரங்களைச் சுற்றிவரும் பூமியின் அளவிலான கோள்களைக் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்று ஆராய்ச்சிக்குழு மதிப்பிட்டது.

இந்த முடிவு, கோள் உருவானதைக் குறித்த தற்போதைய கோட்பாடுகளோடு முரண்படுகின்றன. அவை சிறிய கோள்கள் நெருக்கமான சுற்றுவட்டபாதைகளில் உருவாவதில்லை என்று குறிப்பிடுகிறது.இருந்தபோதினும், இது பெரும் எண்ணிக்கையில் பூமி-அளவிலான கோள்கள் தொலைதூர சுற்றுவட்ட பாதைகளில் இருக்கக்கூடும் என்பதையும், அவற்றில் மனிதர்கள் வாழ்வதற்கான நிலைமைகள் இருக்கக்கூடும் என்பதையும் ஆதரிக்கின்றன. அந்த ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர் பெர்க்லேவிலுள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் ஆண்ட்ரூ ஹோவர்டு, “கோள்கள் உருவாகும் போது, குறுங்கோள்கள் மற்றும் வால்நட்சத்திரங்களைப் போன்ற சிறிய வடிவங்கள் ஒன்றோடொன்று சேர்ந்து, தவிர்க்கமுடியாமல் பூமி-அளவிலும், அதைவிட பெரியதாகவும் உருவாகின்றன. எல்லா கோள்களும் சனி மற்றும் வியாழன் போன்ற பெரிய கிரகங்கள் அளவிற்கு பெரிதாக வளர்வதில்லை,” என்று விவரித்துடன் தொடர்ந்து கூறுகையில், “இவ்வகையில் சிறிய கோள்களால் கட்டமைக்கப்படும் தொகுதிகளின் பெரும்பாலானவை, இந்த நிகழ்போக்கில் விடுபட்டுவிடுவதும் உண்டு,”என்றார்.

சமீபத்திய மாதங்களில் சூரியமண்டல புறக்கோள்களின் முக்கிய பண்புகள் தொடர்ச்சியாக கண்டறியப்பட்டுள்ளன. சாந்தா க்ரூஸின் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் வாஷிங்டனின் கார்னெகி பயிலகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் செப்டம்பரில், செந்நிற குறு நட்சத்திரம் Gliese 581க்கு நெருக்கத்தில் சுற்றிவரும் இரண்டு சூரியமண்டல புறக்கோள்களை கண்டறிந்தனர். அவர்களின் அந்த கண்டுபிடிப்புகள் கெக் ஆய்வகத்தில் எடுக்கப்பட்ட 11 ஆண்டு ஆய்வுகளின் அடிப்படையில் செய்யப்பட்டது. இந்த கோள்களில் ஒன்றான Gliese 581, பூமியைவிட மூன்று அல்லது நான்கு மடங்கு நிறை கொண்டுள்ளது என்பதுடன் சுற்றி வருவதற்கு 37 நாட்கள் குறைவாக எடுத்துக் கொள்கின்றன. இது நட்சத்திரத்தின் உயிர்வாழ்வுக்கேற்ற மண்டலத்திற்குள், கோளின் மேற்பரப்பில் திரவநீர் இருக்கக்கூடிய அளவிற்கான வெப்பநிலைகளைக் கொண்ட, மற்றும் அதற்கேற்ற தட்பவெப்பநிலையைக் கொண்ட முதல் சூரியமண்டல புறக்கோள் என்று கருதப்பட்டது.        

நம்முடைய பால்வெளி மண்டலத்திற்கு வெளியில், முதல் சூரியமண்டல புறக்கோள் நவம்பரில் கண்டறியப்பட்டது. வியாழன் கிரகம் அளவிற்கான இந்த கோள், HIP 13044 என்றழைக்கப்படும் ஒரு நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி வருகிறது. இது ஹெல்மி விண்வெளிபாதை (Helmi stream)என்றழைக்கப்படுவதன் ஒரு பாகமாக உள்ளது. இவையெல்லாம் உண்மையில், சுமார் ஆறிலிருந்து ஒன்பது பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் நம்முடைய பால்வெளி மண்டலத்தால் "உள்விழுங்கப்பட்ட" ஒரு சிறிய விண்வெளி மண்டலத்தைச் சேர்ந்த நட்சத்திரங்களாகும். 

அளவிடக்கூடிய விதத்தில் தட்பவெப்ப நிலையைக் கொண்ட சூரியமண்டல புறக்கோள் ஒன்று கடந்த மாதம் கண்டறியப்பட்டது. GJ 1214bஎன்றழைக்கப்படும் அந்த கோள், பூமியைவிட மூன்று மடங்கு பெரியதாகும்;அவ்வாறே பூமியைவிட ஏழு மடங்கு அதிக நிறையைக் கொண்டதாகும்.இந்த ஆய்வானது, சிலியில் உள்ள பர்னல் ஆய்வகத்திலுள்ள மிகப்பெரிய தொலைநோக்கியில் அக ஆய்வுகளுக்கு அருகில் பயன்பட்டது. இந்த கோள் ஒரு புவிமண்டல சூழலைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டினாலும் கூட,ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் அல்லது நீர்-ஓடைகளைக் கொண்டிருக்கக்கூடிய சாத்தியக்கூறைக் கொண்ட அதன் இரசாயன கலவைகள் இன்னும் கண்டறியப்படாமல் உள்ளன.   

மேலும் அமெரிக்க மற்றும் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானிகளின் ஒரு குழு, நாசாவின் ஸ்ப்லிட்ஜர் விண்வெளி தொலைநோக்கிலிருந்து கிடைத்த தகவல்களைப் பயன்படுத்தி, Wasp 12b எனும் சூரியமண்டல புறக்கோளை டிசம்பரில் கண்டறிந்தனர். வியாழன் அளவிலான இந்த வாயு கிரகம், வைரம் மற்றும் கிரானைட் இருக்கக்கூடிய திடமான சூரியமண்டல புறக்கோள்களை எடுத்துக்காட்டும் வகையில், உயர்ந்தளவில் கார்பனைக் கொண்டிருக்கலாம் என்று கண்டறியப்பட்டது.   

கடந்த இரண்டு ஆண்டுகளில் பல ஆராய்ச்சி கண்டுபிடிப்புகள் சூரியமண்டல புறக்கோள்களின் பிம்பங்களை எடுத்துக்காட்டியுள்ளன. பூமியிலிருந்து சுமார்129 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் இருக்கும், வெறுங்கண்களால் மங்கலாக தெரியும் HR 8799 என்றழைக்கப்படும் ஒரு பிரகாசமான நட்சத்திரத்தை சுற்றிவரும் மூன்று சூரியமண்டல புறக்கோள்களின் பிம்பங்கள் முதன்முதலாக 2008இல் பெறப்பட்டது. HR 8799 குறித்த மேற்படி சமீபத்திய பகுப்பாய்வு, நான்காவது சூரியமண்டல புறக்கோளை எடுத்துக்காட்டியுள்ளது(படத்தில் பார்க்கவும்). சிறிய திடமான அல்லது பனிக்கட்டிகளைக் கொண்ட,அத்துடன் அதிகளவிலான நுண்மையான தூசித்துகள்களும் கொண்ட அந்த நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி இரண்டு சிதைந்த பட்டைகள் உள்ளன என்ற உண்மையும் எடுத்துக்காட்டுகின்றன. HR 8799இல் இருக்கும் நான்கு மிகப் பெரிய கோள்கள், அதை மிகப் பெரிய அளவில் இருக்கும் நம்முடைய சொந்த சூரியமண்டல அமைப்பைப் போன்ற ஒன்றாக செய்துவிடுகிறது.

வியாழன், சனி, யுரேனியஸ் மற்றும் நெப்ட்யூன் என நம்முடைய சூரியமண்டல அமைப்பில் நான்கு மிகப்பெரிய கோள்கள் உள்ளன. மேலும் நம்முடைய விண்பொருட்களின் பட்டைகள், செவ்வாய் மற்றும் வியாழன் கிரகங்களின் சுற்றுவட்டபாதைகளுக்கு இடையில் எரிகற்களின் பட்டையையும், கெப்லர் பட்டையையும், நெப்ட்யூன் சுற்றுவட்ட பாதைக்கு அப்பால் கொண்டிருக்கின்றன. ஒரு NRC விண்வெளியாளரும், மூத்த ஆராய்ச்சியாளருமான கிறிஸ்டியன் மரோய்ஸ் கூறியது, Nature இதழில் வெளிவந்திருந்தது, “இந்த புதிய உள் கோளின் படங்கள், 10 ஆண்டுகால கண்டுபிடிப்பின் விளைபொருளாகும். இது கண்டுபிடிப்பின் மற்றும் பகுப்பாய்வின் ஒவ்வொரு தன்மையையும் துல்லியமாக்க நிலையான நிகழ்முறையை அளிக்கிறது. இது நட்சத்திரங்களுக்கு மிக நெருக்கதில் இருக்கும் கோள்களையும், நம்முடைய சொந்த சூரியமண்டல அமைப்பிலிருந்து வெகு தூரத்தில் இருக்கும் கோள்களைக் கண்டறியவும் நமக்கு உதவுகிறது,” என்று குறிப்பிட்டார்.