Միջազգային գիտական խումբը, որի կազմում է հայազգի աստղագետ Գարիկ Իսրայելյանը, հայտնաբերել է, որ երկրանման մոլորակների քիմիական կառուցվածքը կարող է խիստ տարբերվել երկրայինից: Այս փաստը կարող է կտրուկ ազդեցություն ունենալ երկրանման մոլորակների վրա կենսոլորտի եւ կյանքի առկայության եւ կազմավորման գործում:

Հայկական աստղագիտական ընկերությունը հայտնում է, որ հետազոտական խմբի կազմում են Ջեյդ Կարտեր-Բոնդը եւ Դեյվիդ Օ’Բրայենը (Մոլորակային հետազոտությունների ինստիտուտ, Արիզոնա, ԱՄՆ), Էլիսա Դելգադո Մենան եւ Նունու Սանտուշը (Պորտուի համալսարան, Պորտուգալիա), Գարիկ Իսրայելյանը եւ Ջոնայ Գոնսալես Էրնանդեսը (Կանարյան կղզիների աստղաֆիզիկայի ինստիտուտ): Ամբողջական արդյունքները կհրապարակվեն 2012թ. մարտի 1-ին Astrophysical Journal Letters ամերիկյան հեղինակավոր ամսագրում:

Մոլորակների մայր աստղերի լուսոլորտների բաղադրության ուսումնասիրությունը մի բանալի է, որ թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչպես են ձեւավորվում նախամոլորակները, ինչպես նաեւ թե որ նախամոլորակային ամպերից են առաջանում մոլորակներ եւ որոնցից` ոչ: Այս ուսումնասիրությունները, որոնք կարեւոր հետեւանքներ կունենան հսկա մոլորակների էվոլյուցիայի եւ ձեւավորման մոդելների համար, նաեւ մեզ օգնում են հետազոտել արտարեգակնային մոլորակների ներքին եւ մթնոլորտային կառուցվածքը եւ բաղադրությունը:

Տեսական ուսումնասիրությունները վկայում են, որ C/O եւ Mg/Si քիմիական տարրերի բաղադրության առավել կարեւոր հարաբերակցություններն են երկրային մոլորակների հանքաբանությունը որոշելու համար եւ նրանք կարող են մեզ տեղեկություններ տալ այդ մոլորակների բաղադրության վերաբերյալ: C/O հարաբերակցությունը վերահսկում Si-ի տարածվածությունը կարբիդի եւ օքսիդային տեսակների մեջ, մինչդեռ Mg/Si-ը տեղեկատվություն է տալիս սիլիկատային հանքաբանության մասին: 2010թ. Բոնդը եւ այլոք իրականացրին մոլորակի ձեւավորման առաջին թվային սիմուլյացիաները, որտեղ նախամոլորակային ամպի քիմիական բաղադրությունը ընդունված էր որպես մուտքագրման պարամետր: Արդյունքում գտնվեց, որ երկրային մոլորակներն առաջանում են ամենատարբեր քիմիական բաղադրության սիմուլյացիաներում, այնպես որ դրանք կարող են Երկրից շատ տարբեր լինել:

Դելգադո Մենան եւ այլոք (2010) իրականացրել են HARPS սպեկտրագրով ստացված բարձր որակի համասեռ ընտրանքից վերցրած մոլորակներ ունեցող 61 եւ մոլորակներ չունեցող 270 աստղերի C, O, Mg եւ Si բաղադրությունների առաջին մանրամասն եւ ամբողջական ուսումնասիրությունը: Նրանք գտան արեգակնայինից խիստ տարբերվող հանքաբանական հարաբերակցություններ, դրանով ցույց տալով, որ գոյություն ունեն ամենատարբեր մոլորակային համակարգեր, որոնք նման չեն Արեգակնային համակարգին: Մոլորակներ ունեցող շատ աստղեր ունեն Mg/Si-ի 1-ից ցածր արժեք, ուստի նրանց մոլորակները պետք է ունենան Si-ի մեծ քանակություն այնպիսի նյութեր ստեղծելու համար, ինչպիսին է MgSiO3: Բաղադրության այսպիսի  տեսակը կարող է կարեւոր հետեւանքներ ունենալ այնպիսի մոլորակային գործընթացների համար, ինչպիսիք են շերտերի տեկտոնիկան, մթնոլորտային բաղադրությունը եւ հրաբուխների առկայությունը:

«Տիեզերքում կարող են լինել միլիարդավոր երկրանման մոլորակներ, բայց նրանց ճնշող մեծամասնությունը կարող է ունենալ միանգամայն այլ ներքին եւ մթնոլորտային կառուցվածք: Մոլորակների կազմավորումը քիմիապես ոչ արեգակնային միջավայրում (ինչը շատ տարածված է Տիեզերքում) կարող է հանգեցնել տարօրինակ աշխարհների ձեւավորմանը, Երկրից շատ տարբեր: Ռադիոակտիվ եւ որոշ հրակայուն տարրերի (հատկապես Si) քանակությունը կարող է արմատական ազդեցություն ունենալ մոլորակային գործընթացների վրա, ինչպիսիք են շերտերի տեկտոնիկան եւ հրաբխային ակտիվությունը», – եզրակացնում է Գարիկ Իսրայելյանը:

Վերջին թվային սիմուլյացիաները ցույց են տվել, որ ամենայն հավանականությամբ գոյություն ունի արտարեգակնային երկրանման մոլորակների ամենատարբեր քիմիական բաղադրություն: Այն մոլորակները, որոնց առաջացումը  սիմուլացվել է Mg/Si-ի 1-ից փոքր արժեք ունեցող աստղերի շուրջ, ստացվել են Mg-ի պակասությամբ (Երկրի համեմատ)` բաղկացած սիլիկատային տեսակներից, ինչպիսիք են պիրոքսենը եւ դաշտային շպատների տարբեր տեսակները: Մոլորակային ածխածնային բաղադրությունները նույնպես տարբերվում են մայր աստղերի C/O հարաբերակցության համաձայն: Կանխատեսված բաղադրությունները համապատասխանում են աղտոտված սպիտակ թզուկների դիտումներին (որոնք ակրեցիայի են ենթարկել  իրենց ներքին մոլորակները կարմիր հսկայի նախորդող փուլի ընթացքում):

 «Մոլորակներ ունեցող հայտնի մայրական աստղերի C/O եւ Mg/Si առանցքային հարաբերակցությունների դիտվող տատանումները ենթադրում են, որ ամենայն հավանականությամբ գոյություն ունի արտարեգակնային երկրանման մոլորակների քիմիական բաղադրության լայն տեսականի` համեմատաբար «երկրանման» մոլորակներից մինչեւ այնպիսիք, որոնց մոտ գերակշռում է ածխածինը, օրինակ գրաֆիտի եւ կարբիդի փուլերում (օրինակ SiC, TiC)», – ընդգծում է Դելգադո Մենան:

Այս աշխատանքում օգտագործվել են Դելգադո Մենայի եւ այլոց (2010) արդյունքները, քանի որ դրանք առաջինն էին, որտեղ որոշվել էին բոլոր անհրաժեշտ տարրերի բաղադրությունները ամբողջապես ներքին համաձայնեցված ձեւով` օգտագործելով բարձրորակ սպեկտրներ եւ նույնական մոտեցում բոլոր աստղերի եւ տարրերի համար, ինչպես մայրական, այնպես էլ ոչ մայրական աստղերի մեծ ընտրանքի համար:

Քիմիական եւ դինամիկ սիմուլյացիաները զուգորդվել են` ենթադրելով, որ յուրաքանչյուր սաղմ պահպանում է իր ձեւավորման վայրի բաղադրությունը եւ նույնը ներդնում է սիմուլացված երկրային մոլորակում: Ամենաներքին երկրային մոլորակները (որոնք գտնվում են մայր աստղից 0.5 ա.մ.-ից մոտ) պարունակում են Al եւ Ca հրակայուն տարրերի զգալի քանակություն (մոլորակի զանգվածի ~47%-ը): Մայր աստղից 0.5 ա.մ.-ից այն կողմ ձեւավորվող մոլորակները հեռավորության աճման հետ պարունակում են ավելի ու ավելի պակաս Al եւ Ca: Մի մոլորակային համակարգ` 55 Cnc, ունի 1-ից մեծ C/O հարաբերակցություն (C/O = 1.12): Այս համակարգը առաջացրել է ածխածնով հարուստ «երկրանման» մոլորակներ: Այս աշխատանքում դիտարկված բոլոր երկրային մոլորակներն ունեն բաղադրություններ, որտեղ գերակշռում են O, Fe, Mg եւ Si, եւ այս տարրեի մեծ մասը առաքվում է սիլիկատների կամ մետաղների (երկաթի դեպքում) տեսքով: Սակայն C/O<0.8 (HD17051, HD19994) եւ C/O>0.8 (55Cnc) բաղադրությամբ համակարգերում կազմավորվող մոլորակների միջեւ կարեւոր տարբերություններ են գտնվել:

«Մենք ինտենսիվ աշխատում ենք քիմիական բաղադրության չափման սխալների նվազեցման եւ տեսական մոդելների եւ թվային սիմուլյացիաների արդյունքներն ավելի հուսալի դարձնելու ուղղությամբ», – մեկնաբանում է Գոնսալես Էռնանդեսը, – «շատ աշխատանք կա անելու»:

Հայազգի աստղագետ Գարիկ Իսրայելյանը 1987-ին ավարտել է ԵՊՀ եւ աշխատել ՀՀ ԳԱԱ Բյուրականի աստղադիտարանում: 1992-ին պաշտպանել է թեկնածուական թեզ: Այնուհետեւ աշխատակցել է մի շարք երկրների աստղագիտական կենտրոններում եւ 2000-ից հանդիսանում է Կանարյան կղզիների աստղաֆիզիկայի ինստիտուտի «Աստղային քիմիական բաղադրություններ» նախագծի ղեկավարը: Նա շվեյցարացի աստղաֆիզիկոս Միշել Մայորի եւ պորտուգալացի աստղաֆիզիկոս Նունու Սանտուշի հետ միասին հանդիսանում է Վիկտոր Համբարձումյանի անվան միջազգային մրցանակի առաջին` 2010թ., դափնեկիրներից մեկը: