Н.Тунгалаг: Нарны аймаг дахь мэдэгдэж байгаа объектуудаас дор хаяж 40 нь одой гаргийн ангилалд хамаарна

Шинжлэх ухаан бүр өөрийн өвөрмөц хэлтэй, онцлогтой. Судлаач, эрдэмтдийн төрөлх хэл нь өөр, өөр боловч тухайн шинжлэх ухааны орчинд нэг хэлээр харилцаж, судалгаагаа хийнэ. Тэгвэл шинжлэх ухааныг шимтэн сонирхож эрдмийн зэрэг хамгаалсан хүмүүсээс судалгаа шинжилгээний ажлаа тууштай үргэлжлүүлдэг хэр олон бэ?

“Toim.mn” сайтын зүгээс шинжлэх ухааны мэдлэгийг хялбаршуулан, энгийн ойлгомжтой олон нийтэд хүргэх зорилгоор Шинжлэх ухааны академийн эрдэмтэн, судлаач нартай цуврал ярилцлага хийж, уншигч танд хүргэж байна. Ингэснээр тухайн судлаачийн судалгааг олон нийтэд таниулаад зогсохгүй, “шинэ мэдлэгийг эрэлхийлэгч”-дийн ярилцлагыг уншсан хүн бүхэн өөртөө дусал ч атугай мэдлэг нэмээсэй хэмээн хүсэж буй.

ШУА-ийн Одон орон, геофизикийн хүрээлэнгийн эрдэм шинжилгээний тэргүүлэх ажилтан, доктор Н.Тунгалагтай нарны аймгийн бага гаргууд, тэдгээрийн судалгааны ач холбогдлын талаар ярилцлаа.

-Сайн байна уу. Ярилцлагын эхэнд та нарны аймгийн бага гаргуудын талаар ерөнхий ойлголт өгөөч?

-Бага гаргууд буюу астероидууд нь нарны аймаг дахь 1000 км хүртэлх диаметр бүхий зөв биш хэлбэртэй жижиг биетүүд юм. Бага гаргуудын 98 хувь нь Ангараг, Бархасбадь хоёрын хооронд Нарнаас 2.2-оос 4.3 а.н. (астрономийн нэгж: 1 а.н. = 149 сая км буюу нарнаас дэлхий хүртэлх зай) хүртэлх зурвас орон зайд тархан байрладаг. Энэ орон зайг бага гаргийн гол бүслүүр гэж нэрлэдэг.

Бага гаргийн гол бүслүүр

Үлдсэн 2 хувь нь бага гаргийн ердийн тойрог замаас ялгаатай замаар хөдөлдөг, гол бүслүүрт хамаардаггүй. Тухайлбал, Дэлхий орчмын бага гаргуудын тойрог зам нь Дэлхий болон Ангарагийн тойрог замтай огтлолцдог эсвэл ойртдог бага гаргууд гэж ойлгож болно. Харин Трояны бага гаргуудыг тойрог зам нь Бархасбадийн тойрог замтай ойртдог эсвэл давхацдаг байгаа.

Эдгээр нь физик, химийн шинж чанарын хувьд гол бүслүүрийн бага гаргуудтай адилхан боловч харьцангуй жижиг хэмжээтэй. Одоо мэдэгдэж байгаа Дэлхий орчмын болон Трояны бага гаргуудын дийлэнх нь гурван км хүрэхгүй диаметртэй юм.

-Одоогоор бүртгэгдсэн хэчнээн гараг байдаг вэ?

-Одоогоор орбитын байрлал нь мэдэгдэж байгаа, бүртгэлтэй бага гараг 300 мянга гаруй бий. Тэднээс Дэлхий орчмын 15 мянга, Трояны 7000 орчим бага гараг байна.

Бага гаргуудын ерөнхий тоо тэдгээрийн диаметрийн квадратад урвуу хамааралтай N~D-2. Өөрөөр хэлбэл, диаметр багасах тутам тоо хэмжээ нь нэмэгдэх ёстой. Энэ тооцоогоор бага гарагууд нийтдээ хэдэн саяар тоологдож болно. Бага гарагуудын дийлэнх нь хэдэн метрээс нэг км хүртэл диаметртэй байдаг. Жижиг хэмжээтэй, бага масстай учраас сул гравитацитай, иймээс ч маш зөв биш хэлбэртэй. Бүслүүр дэх бага гаргуудын нийт массын талаас илүү нь 400-500 хүртэлх км диаметртэй Веста, Паллас, Гигиа гэсэн гурван бага гараг болон 960 км диаметртэй одой гараг Церест төвлөрнө.

Дэлхий орчмын болон Трояны бага гаргуудын байршил

-Сул гравитацитай гэдэг нь? Мөн ямар гаргуудыг одой гэдэг юм бэ?

-Гравитаци буюу биетийн татах хүч. Масс бага учраас гравитацийн хүч нь сул байна гэсэн үг.

Одой гарагууд нь нарны аймаг дахь 1000-2000 км диаметртэй нягт ихтэй чулуурхаг эрхсүүд юм. 2006 онд Олон улсын Астрономийн холбооноос нарны аймаг дахь биетүүдийг шинээр тодорхойлон гараг, одой гараг, бусад жижиг биетүүд гэж ангилсан байдаг. Энэ тодорхойлолтоор, нарыг тойрон эргэдэг, гравитацийн хүчний нөлөөгөөр бөмбөрцөгт дөхүү хэлбэртэй байхад хүрэлцэх хангалттай масстай, тойрог замын орчинд нь түүнтэй жишихүйц масстай биет байхгүй биетийг гараг, харин нарыг тойрон эргэдэг, гравитацийн хүчний нөлөөн дор бөмбөрцөгт дөхүү хэлбэрээ хадгалж чадах хангалттай масстай боловч тойрог замын орчиндоо давамгайлдаггүй, орчин дахь биетүүдээ татаж чадахгүй биетийг одой гараг гэх болсон. Нарны аймгийн бусад жижиг биетүүд ангилалд бага гараг, транснептун объект, сүүлт одод багтана.

Одой гараг гэсэн шинэ ангилалд эхлээд ес дэх гараг Дэлхий ван, хамгийн том транснептун объект (далай вангаас цааших объект) Эрида, хамгийн том бага гараг Церераг албан ёсоор оруулсан. Дараа нь Макемаке, Хаумеа гэх хоёр транснептун объектыг нэмж оруулан одоогоор таван объектыг албан ёсоор одой гараг гэж нэрлэж байна. Гэхдээ нарны аймаг дахь мэдэгдэж байгаа объектуудаас дор хаяж 40 нь одой гаргийн ангилалд хамаарна гэж үздэг.

Өмнө нь нарны аймгийн гаргуудыг гараг ба бага гараг гэж хоёр ангилан тодорхойлж байв. Нарны аймгийн судалгаа өргөжиж, далай вангаас цааших транснептун объектуудыг олж илрүүлэн судлах болсон. Судалгаанаас харахад зарим объект завсрын шинжтэй, аль алинд нь хамааруулахад эргэлзээтэй байгаа нь харагдсан. Тиймээс гараг ба бага гараг хоёрын дунд одой гараг гэсэн ангилал шинээр бий болгох шаардлага гарч ирсэн юм.

-Тэгвэл анхны бага гаргийг хэзээ нээсэн юм бол?

-Бүр 1596 онд германы эрдэмтэн И.Кеплер тухайн үед мэдэгдэж байсан нарны аймгийн гаргуудын хөдөлгөөнийг судалсны үндсэн дээр Ангараг Бархасбадь хоёрын хооронд гараг байх ёстой гэж таамагласан. Анхны бага гаргийг 1801 онд Италийн одон оронч Дж.Пиацци нээж “1 Церес” гэж нэрлэсэн. Энэ нь одоо мэдэгдэж байгаа бүх бага гаргийн хамгийн том нь юм. Гэхдээ энэхүү “1 Церес”-ийг 2006 оноос хойш одой гаргийн тоонд оруулан судлах болсон.

Эхний бага гаргийг нээснээс жилийн дараа 1802 онд германы эрдэмтэн Г.Ольберс нарны аймгийн яг энэ хэсэгт хоёрдох томоохон объектыг нээж “2 Паллас” гэж нэрлэжээ. Улмаар одон орончид энэхүү хоёр объектын шинж чанарыг судлаад нарны аймгийн бусад том гаргаас тусад нь ангилж “астероид” гэж нэрлэхээр тогтсон. Астероид гэдэг нь “одтой төстэй, од маягийн” гэсэн утгатай грек үг юм.

Бага гаргууд

1900 он гэхэд 300 гаруй бага гаргийг илрүүлсэн. Дуран авай хөгжиж ажиглалтын арга зүй сайжирснаар 1980 онд 10 мянга, 2000 онд 100 мянга, 2020 оны байдлаар 300 мянга  орчим тооны бага гаргийг илрүүлсэн байна.

-Бага гаргуудын үүсэл хаанаас эхтэй вэ?

-Бага гаргууд олноор нээгдэж эхэлснээр тэдгээрийн үүслийг тайлбарлах асуудал зүй ёсоор гарч ирсэн. Анхны астероидууд нээгдсэний дараа германы эрдэмтэн Г.Ольберс бага гараг нь том гаргийн задралаас үүсэлтэй гэдэг таамаглал дэвшүүлсэн. Гэвч энэ таамаглал онолын хувьд нэлээд зөрчилтэй, дараа дараагийн судалгаагаар нотлогдож чадахгүй байв. Харин олон жилийн судалгааны дүнд эрдэмтэд, бага гаргууд буюу астероидууд нь гараг болон бүрэлдэж чадаагүй биетүүд гэдэг таамаглал дэвшүүлж, үүнийгээ онолын хувьд зөв тайлбарлаж чадсан юм.

Орчин үеийн ойлголтоор, гол бүслүүр дэх бага гаргууд нь Нарны аймаг үүсэх явцад масс ихтэй Бархасбадь гаргийн зүгээс үзүүлэх хүчтэй гравитацийн үйлчлэлийн улмаас том гараг болон нэгдэж чадаагүй биетүүд юм. Томоохон бага гаргууд бүр гаргийн систем үүсэх тэр үед бий болсон. Харин дунд зэргийн болон онцгой жижиг объектууд нь гол төлөв бага гараг хоорондын мөргөлдөөнөөс үүссэн хэлтэрхийнүүд гэж үздэг.

-Эдгээрийг ямар төхөөрөмжөөр судалж, шинжилдэг юм бэ?

-1980-аад онд технологийн дэвшлийн ачаар огторгуйд байгаа маш жижиг объектын дүрсийг хоромхон зуур татаж, гэрлийн фотоныг тоон мэдээлэлд хувиргадаг оптик дүрслэлийн өсгөгч буюу цэнэгэн холболттой төхөөрөмж (CCD камер) бий болсноор бага гаргийн судалгаанд томоохон ахиц гарсан.

Бага гаргуудын хэмжээ хэтэрхий бага учраас тэдгээрийн физик шинж чанарыг ажиглалтаар шууд тодорхойлох боломжгүй. Харин CCD камерын тусламжтай бага гаргийн гэрэлтэлтийг хэмжиж үүнээс бага гаргийн тухай үндсэн мэдээллийг гаргаж авах шаардлагатай болдог. Бага гаргийн гэрэлтэлт нь цаг хугацааны туршид өөрчлөгдөж байдаг, хугацаанаас хамаарсан үет функц байдаг. Энэ онцлог дээр нь тулгуурлан тухайн биетийн хэлбэр, хэмжээ, эргэлт, гадаргуун гэрэл ойлгох чадвар, бодисын нягтрал, оптик чанар зэрэг үндсэн физик шинж чанаруудыг нь тодорхойлдог. Гэрэлтэлт дээр суурилсан поляриметрийн, спектрийн, фотометрийн зэрэг арга байдаг. Эдгээр аргыг боловсруулан хэрэгжүүлсний үр дүнд одоогийн байдлаар 300-аад бага гаргийн диаметр, альбедо, химийн бүтцийг, 200-аад бага гаргийн эргэлтийн параметр, хэлбэрийг  тодорхойлж чадсан байна.

Бага гаргуудыг химийн бүтцээр нь гурав ангилдаг. Гэрэлтэх чадвар (гэрэл ойлгох чадвар) буюу альбедо нь химийн бүтэцтэйгээ салшгүй холбоотой. 0.06-аас бага альбедотой, гэрэлтэх чадварын хувьд ч химийн бүтцийн хувьд ч нүүрсний хондриттэй төстэй, хамгийн бараан астероидуудыг С-астероидууд гэдэг. Альбедо нь 0.06–0.23-ийн хооронд байх, чулуулаг бодисын шинжийг агуулсан, цайвар астероидуудыг S-астероидууд гэнэ. Харин М-астероидуудын хувьд альбедо нь S-астероидуудынхтай ижил боловч металлын ихээхэн хольцтой, туйлшрал нь металлын спектрийн шинжийг агуулдаг. С, S, М-астероидуудын харьцаа 75 хувь, 15 хувь, 4 хувь байдаг. 

Бага гаригууд дунджаар 2-3 жилд, нарны аймгийн бусад том гаргийн нэгэн адил чиглэлд нарыг нэг бүтэн тойрохоос гадна өөрийн гэсэн тэнхлэгийн эргэлттэй. Тэнхлэгээ эргэх хурд нь бага гараг бүрд харилцан адилгүй 2-3 цагаас хэдэн өдөр хүртэл байдаг.

-Бага гаргийн судалгаа ямар ач холбогдолтой вэ? Таны хувьд ямар чиглэлээр, ямар үр дүн хүсэж судалгаагаа хийдэг вэ?

-Бага гаргууд нь Нарны аймгийн анх үүссэн нөхцөл, гаргууд үүсэж байх тэр үеийн бодисын бүтэц, физик химийн шинж чанаруудыг өнөө хүртэл хадгалан үлдсэн объектууд юм. Энэ утгаараа Нарны аймгийн үүсэл хувьслын тодорхой үе шатуудыг судлахад чухал ач холбогдолтой.

Дэлхийд ойртдог бага гаргуудыг судлах нь тэдгээрийн дэлхийтэй мөргөлдөх магадлалыг тооцоолох, болзошгүй аюулыг урьдчилан мэдэх, аюулын хэм хэмжээг дүгнэх зэрэг нийгэм эдийн засгийн чухал ач холбогдолтой. Мөн астероидуудыг ирээдүйд дэлхийн бус эрдэс, түүхий эд, металлын эх үүсвэр байж болох талаас нь ч судалдаг.

Б.Үлэмж