Գիտնականները բացահայտել են Արեգակի վրա լիթիումի դեֆիցիտի պատճառը։ Այդ ֆունդամենտալ խնդիրը 60 տարի շարունակ սպառնում էր աստղերի ձեւավորման եւ էվոլյուցիայի տեսությանը։
Երբ աստղագետներին կշտամբում են այն բանի համար, որ աստղերի ուսումնասիրությունը կտրված է տնտեսության խնդիրներից, նրանք սովորաբար պատասխանում են կեսկատակ-կեսլուրջ այսպիսի արտահայտությամբ. «Հապա մի ինքդ քեզ նայիր. դու 90%-ով «աստղային զավակ ես»։ Եվ իրոք, մեր մարմնի մեծ մասը կազմված է թթվածնից, ածխածնից եւ ջրածնից։ Ընդ որում, ջրածինը, որը միջաստղային գազի հիմնական բաղադրիչն է, քաշն ավելացնում է ընդամենը 10%-ով։ Մյուս բոլոր տարրերը «եփվում» են ջերմամիջուկային ռեակցիաների ընթացքում, որոնք տեղի են ունենում ամենատարբեր աստղերի ներսում։
Ոչ աստղային տարրեր
Այնուամենայնիվ, կան որոշ քիմիական տարրեր, որոնց ձեւավորմանը աստղերը գործնականում չեն մասնակցում։ Վերը նշված ջրածնից բացի, դրանք Մենդելեեւի աղյուսակի համար 3, համար 4 եւ 5 տարրերն են՝ լիթիումը, բերիլիումը եւ բորը։ Նրանք բոլորն առաջացել են Տիեզերքում կյանքի առաջացման առաջին րոպեներին, երբ մեր աշխարհը դեռ շատ տաք էր ու խիտ, եւ այնտեղ կարող էին տեղի ունենալ միջուկային ռեակցիաներ։ Դա ընդունված է անվանել առաջնային նուկլեոսինթեզի ժամանակաշրջան։
Կենսաբանական պրոցեսներ, որոնցում բերիլիումը, լիթիումը կամ բորը կարող էին էական դեր խաղալ, գիտնականներին հայտնի չեն։ Այդուհանդերձ, հայտնի է, որ առանց բորի կենդանիներն ավելի վատ կապրեին, իսկ բույսերն ընդհանրապես կյանք չէին ունենա։ Ինչ վերաբերում է լիթիումին, այն կարեւոր տեղ ունի հոգեկան հիվանդությունների՝ առաջին հերթին՝ մանիակալ-դեպրեսիոն ախտանիշի բուժման մեջ։ Մինչ այժմ անհայտ պատճառներով լիթիումի աղերը մեղմացնում են հիվանդների մոտ տխրության կամ կատաղության նոպաները։ Նրանք բուժում են նաեւ հիվանդ գլուխը։
Լիթիումային անբավարարություն
Իսկ աստագետների մոտ լիթիումի անբավարարությունը արդեն 60 տարի՝ ավելի քան կես դար, գլխացավ է առաջացնում։ Իհարկե, խոսքը գնում է այդ տարրի դեֆիցիտի մասին ոչ թե մեր սննդի մեջ, այլ Արեգակի վրա։ Երկիր մոլորակի վրա բավարար քանակությամբ լիթիում կա, եւ հենց դա էլ խառնում է խաղաթղթերը։ Եթե լիթիումը քիչ լիներ թե՛ Արեգակի, թե՛ Երկրի վրա, ապա այդ անբավարարությունը հնարավոր կլիներ բացատրել, այսպես կոչված, նախորդ սերնդի աստղերի գործունեությամբ (Արեգակը մոտավորապես երրորդ սերնդի աստղ է, եւ նրա բաղադրիչը արդեն 2 անգամ հասցրել է լինել այլ աստղերի միջուկներում)։ Սակայն մեր Արեգակնային համակարգում ուր էլ նայես՝ ոտքի տակ, այլ մոլորակներին, գիսաստղերի սպեկտրներին կամ երկնաքարերին, լիթիումի քանակությունը ճիշտ այնքան է, որքան ենթադրում է առաջնային նուկլեոսինթեզի տեսությունը (իհարկե, աստղերի նախորդ սերունդների գործողության ճշգրտումը հաշվի առնելով)։ Իսկ ահա Արեգակի վրա, չգիտես ինչու, լիթիումը 100 անգամ ավելի քիչ է, քան պետք է լիներ։ Ո՞ւր է կորել լիթիումը մեր աստղի մակերեւույթից։
Վերացում՝ ներքեւից
Գիտնականները գիտեն այդ տարրից ազատվելու ձեւը։ Բարձր ջերմաստիճանում լիթիումի միջուկը ռեակցիայի մեջ է մտնում ջրածնի միջուկի (պրոտոնի) հետ եւ բաժանվում հելիումի երկու միջուկների։ Անհրաժեշտ ջերմաստիճանը՝ մոտ 3 միլիոն աստիճան, առկա է Արեգակի խոր շերտերում։ Եթե հնարավոր լիներ մեր լուսատուի ներսը խառնել մեծ խորություններից, ապա լիթիումով հարուստ մակերեսային շերտերը կիջնեին ներքեւ, կվերածվեին հելիումի եւ կվերադառնային մակերեւույթ՝ արդեն առանց լիթիումի։ «Խառնելու» այդպիսի պրոցես Արեգակի վրա իրոք տեղի է ունենում. գիտականորեն այն կոչվում է կոնվեկցիա։ Մեր աստղի հսկայական թաղանթը մշտապես ալեկոծվում է, եւ խորքերից պլազմայի տաք պղպջակները անընդհատ վերեւ են բարձրանում։ Սառած զանգվածն այդ ընթացքում սուզվում է, իջնում դեպի տաք կենտրոնը, որտեղ տաքանում է եւ նորից բարձրանում վերեւ։ Դա տեղի է ունենում արդեն միլիարդավոր տարիներ։
Խնդիրն այն է, որ Արեգակի կոնվեկցիոն գոտին այնքան խորը չէ, որ հասնի 3 միլիոն աստիճան ջերմաստիճանին։ Եվ որքան էլ տեսաբանները «տանջում» էին աստղերի կառուցվածքի իրենց մոդելները, Արեգակի վրա լիթիումից ազատվել ոչ մի կերպ չէր ստացվում։ Որպեսզի կոնվեկցիան ավելի խորը ներթափանցի, դրա համար անհրաժեշտ է լիովին այլ քիմիական կազմ, պտտման այլ արագություն եւ ընդհանրապես՝ բացարձակապես ուրիշ պարամետրեր, որոնք իրականում առկա են Արեգակի դեպքում։
Մոլորակներն՝ ընդդեմ լիթիումի
Խնդիրը շատ լուրջ է։ Այնքան լուրջ, որ որոշ գիտնականներ փորձել են վերախմբագրել միջուկային ռեակցիաների տեսությունը կամ պնդել, որ Արեգակնային համակարգը առաջացել է գազափոշու մի ամպից, իսկ ինքը՝ Արեգակը՝ մեկ ուրիշ։ Իսկ թե որքան փորձեր են եղել փոփոխել Արեգակի կառուցվածքի տեսությունը, ավելի լավ է չհաշվենք։ Սակայն լուծում այդպես էլ չի գտնվում։ Ավելին, գտնվել են Արեգակին նման շատ աստղեր, որոնք նույնպես լիթիումից «աղքատ» են։ Դրա հետ մեկտեղ, կան նաեւ այնպիսի աստղեր, որոնք արտաքնապես չեն տարբերվում, սակայն լիթիումի պարունակությունն այնքան է, որքան պետք է։ Մի խոսքով, իսկական գլուխկոտրուկ։
5 տարի առաջ եվրոպական գիտնականների մի խումբ՝ հայազգի աստղաֆիզիկոս Գարիկ Իսրայելյանի գլխավորությամբ (Կանարյան կղզիների Աստղաֆիզիկայի ինստիտուտի պրոֆեսոր) առաջարկեց լիթիումի անբավարարությունը կապել Արեգակի մեկ այլ առանձնահատկության՝ նրա մոտ մոլորակային համակարգի առկայության հետ։ Նրանց գաղափարը, կոպիտ ասած, հանգում էր հետեւյալ պնդմանը. «Արեգակի վրա լիթիում չկա, որովհետեւ նրա մոտ կան մոլորակներ»։
Nature հանդեսի վերջին համարում հրապարակված իրենց նոր աշխատության մեջ Իսրայելյանը եւ իր գործընկերները համոզիչ ապացույցներ են ներկայացրել, որ դա իրոք այդպես է։ Գիտնականները համեմատել են լիթիումի հետքերը ճշգրիտ սպեկտրներում Արեգակին նման աստղերի վրա, որոնց մի մասն ունի մոլորակներ, իսկ մյուս մասը՝ ոչ։ Պարզվել է, որ մոլորակներ ունեցող աստղերի վրա լիթիումն իրոք քիչ է, հաճախ՝ 100 անգամ ավելի քիչ, ինչպես Արեգակի վրա։ Լիթիումի պարունակության այդպիսի մեծ տարբերությունը այլ էֆեկտներով՝ տարիքով, ջերմաստիճանով, քիմիական կազմով եւ այլն, հնարավոր չէ բացատրել։ Առանցքայինը հենց մոլորակների առկայությունն է։
Միգրացիա
Նշենք, որ այդ բացատրությունն ամբողջական չէ։ Միջին հաշվով, մոլորակներ ունեցող աստղերի լիթիումի պարունակությունն ավելի քիչ է։ Սակայն կան նաեւ այնպիսիք, որոնք բավարար չափով լիթիում են պարունակում։ Միեւնույն ժամանակ, կան նաեւ լիթիումով աղքատ աստղեր, որոնք մոլորակներ չունեն (համենայնդեպս, հիմա այդպես է թվում)։
Թե հատկապես ինչպես են մոլորակներն ազդում լիթիումի պարունակության վրա, նախկինի պես, կոնկրետ հայտնի չէ։ Սակայն գաղափարներ այս առումով աստղագետներն ունեն։ Դեռ 2004-ին որոշ գիտնականներ կարծիք հայտնեցին, որ առեղծվածի բանալին խոշոր մոլորակների (ինչպիսին Յուպիտերն է) միգրացիան է մեր մոլորակային համակարգի կյանքի առաջին միլիոն տարիներին։
«Այդպիսի միգրացիան կարող է հանգեցնել նրան, որ մոլորակներն իրենց պտտման մի մասը փոխանցեն աստղային մթնոլորտին,- Infox.ru-ին ասել է Գ. Իսրայելյանը,- Արդյունքում՝ աստղի մթնոլորտը կսկսի ավելի արագ պտտվել, իսկ ներքին շերտերը՝ դանդաղ։ Դա կբերի լիթիումի ոչնչացման»։
Գիտնականի խոսքերով, կարելի է ենթադրել, որ Յուպիտերը առաջացել է Արեգակից 30%-ով ավելի հեռու, քան հիմա գտնվում է։ Հետագայում շարժվել է դեպի իր ներկայիս ուղեծիրը, որը նպաստել է արեգակնային նյութի խառնմանը եւ լիթիումի ոչնչացմանը։ Ի դեպ, գիտնականները նորանոր ապացույցներ են բերում, որ հեռու անցյալում Յուպիտերը եւ Սատուրնը իրոք տեղաշարժվել են։ «Ապագայում մենք կկարողանանք ստուգել այդ տեսությունը»,- համոզված է գիտնականը։
Երկրի հետքը
Ինչ վերաբերում է ներկային, ապա Իսրայելյանի թիմի աշխատանքը կարող է զգալիորեն թեթեւացնել այն աստղագետների գործը, որոնք մոլորակներ են փնտրում այլ աստղերի մոտ։ Վերջին տարիներին գիտնականները հայտնաբերեցին, որ այդ աստղերի վրա ծանր տարրերի պարունակությունը միջինում ավելի մեծ է։ Դա թույլ տվեց նեղացնել հետազոտվող աստղերի շրջանակը։ Լիթիումի անբավարարությունը հնարավորություն է տալիս «կասկածյալների շրջանակը» է՛լ ավելի նեղացնել։ Երկրին նման մոլորակներ գտնելու համար աստղագետները ստիպված չեն լինի տարիներ շարունակ ամեն գիշեր հետեւել անհեռանկարային աստղերին։ Կարելի է մեկ անգամ ստանալ սպեկտրը, չափել տարրերի պարունակությունը եւ հետագա ուսումնասիրությունների համար ընտրել այն աստղերը, որտեղ ծանր տարրերը շատ են, իսկ լիթիումը՝ քիչ։ Հենց այդտեղ ավելի մեծ շանսեր կան նոր Երկիր տեսնելու։
Արտյոմ ՏՈՒՆՑՈՎ
Infox.ru