जहाँ तक हम जानते हैं, अलौकिक जीवन को जीने के लिए चट्टानी ग्रहों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले ऐसे ग्रह कार्बन से भरे हुए हो सकते हैं, प्रारंभिक जीवन रूपों के साथ दुनिया में हीरे की परतों के साथ उनके क्रस्ट्स और कोयले-काली सतह चट्टानों के नीचे दिखाई देते हैं।
हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में नताली माशियान और एवी लोएब द्वारा किए गए एक हालिया अध्ययन में कार्बन-वर्धित धातु के खराब सितारों (CEMPs) के आसपास ग्रहों के गठन पर ध्यान दिया गया। प्रारंभिक ब्रह्मांड में इस प्रकार के तारों के बनने की संभावना थी, जब बड़े पैमाने पर सितारों की पहली पीढ़ी ने अपने परमाणु ईंधन को जला दिया था और सुपरनोवा के रूप में विस्फोट हो गया था। यदि ऐसे तारों के चारों ओर ग्रह हैं, तो इसका मतलब है कि 13.8 अरब साल पहले बिग बैंग के सौ मिलियन वर्षों के भीतर ब्रह्मांड में जीवन दिखाई दे सकता था। पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया कि इसमें अधिक समय लग सकता है; सबसे पुरानी एक्सोप्लैनेट प्रणाली अभी तक खोजी गई है, केपलर 444, एक स्टार को घेरती है जो लगभग 11.2 बिलियन वर्ष पुराना है।
लोहे और सिलिकॉन जैसे तत्वों को आमतौर पर ग्रहों को बनाने के लिए आवश्यक माना जाता है, क्योंकि वे धूल के दाने बनाते हैं जिसके चारों ओर बड़े शरीर गुरुत्वाकर्षण अभिवृद्धि के माध्यम से बन सकते हैं। यहां तक कि बृहस्पति जैसे हाइड्रोजन युक्त गैस दिग्गज भी इस तरह के "बीज" से शुरू हुए। हालांकि, CEMPs में हमारे सूर्य जैसे लोहे जैसे कई भारी तत्व नहीं हैं, केवल एक सौ हज़ारवां हिस्सा है जो कुछ कह रहा है क्योंकि सूर्य केवल 0.003 प्रतिशत लोहा है। इसलिए यदि CEMPs मुख्य रूप से कार्बन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के गैस और धूल के बादलों से बनते हैं, तो एक प्रश्न यह है कि क्या पृथ्वी जैसे ग्रह ठोस सतहों के साथ बन सकते हैं।
माशियान और लोएब का सुझाव है कि ग्रह वास्तव में इस तरह के एक नेबुला में जमा कर सकते हैं, और इसलिए CEMPs के आसपास। खगोलविज्ञानी उन्हें कुछ नवीनतम अंतरिक्ष दूरबीनों और भविष्य के उपकरणों के साथ मिल सकते हैं, जैसे कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप, जैसे वे लाइन पर आते हैं। लोएब ने स्मिथसोनियन डॉट कॉम को बताया, "ये तरीके वही हैं [पिछले एक्सोप्लैनेट मिशनों के लिए]। "आप अपने सितारों को पार करने वाले ग्रहों की तलाश करेंगे।"
अपने अध्ययन में माशियन और लोएब ने CEMPs से दूरी का अनुमान लगाया कि ग्रह बनेंगे, और वे कितने बड़े होने की संभावना है। इस तरह के ग्रहों में थोड़ा लोहा और सिलिकॉन होता है, जो तत्व पृथ्वी के एक बड़े हिस्से को बनाते हैं। इसके बजाय वे कार्बन में समृद्ध होंगे। उन्होंने पाया कि अधिकतम आकार पृथ्वी की त्रिज्या का 4.3 गुना होगा, कार्बन ग्रह होगा, अध्ययन कहता है, सतह पर बहुत सारे हाइड्रोकार्बन अणुओं को बनाने की अनुमति देता है, बशर्ते तापमान बहुत अधिक न हो। अध्ययन में कहा गया है कि पृथ्वी के लगभग 10 गुना से कम द्रव्यमान वाला कोई भी ग्रह कार्बन मोनोऑक्साइड और मीथेन को बहुत अधिक दिखाएगा।
लाइटर तत्वों से भरपूर नेबुला में, उन्होंने कहा कि एक जीवमंडल का एक अन्य प्रमुख घटक पानी होने की भी संभावना है। "यहां तक कि कम ऑक्सीजन के स्तर के साथ हाइड्रोजन इसके साथ संयोजन और पानी बनाने के लिए जाता है, " उन्होंने कहा। तो एक कार्बन ग्रह में पानी मौजूद हो सकता है। लोएब ने एक बयान में कहा कि चूंकि जीवन स्वयं कार्बन आधारित है, इसलिए यह जीवित चीजों की उपस्थिति के लिए अच्छा है।
CEMPs भारी तत्वों में बहुत खराब हैं क्योंकि वे ब्रह्मांड में दिखाई देने वाले पहले सितारों के अवशेषों से निर्मित थे - सूर्य के द्रव्यमान के सैकड़ों गुना के साथ किन्नर। एक बड़े स्टार का कोर एक प्याज की तरह है। परमाणु संलयन द्वारा बनाए गए सबसे भारी तत्व केंद्र की ओर हैं - लोहा, मैग्नीशियम और सिलिकॉन अंतरतम परतों में हैं, जबकि कार्बन, ऑक्सीजन और कुछ शेष हीलियम और हाइड्रोजन बाहरी लोगों में हैं। लोएब ने आंतरिक परतों में बहुत सारी सामग्री को कहा - उन भारी तत्वों को - ब्लैक होल में वापस गिर जाएगा जो स्टार के सुपरनोवा बनने के बाद बनते हैं। इस बीच नए तत्वों को बनाने के लिए अंतरिक्ष में लाइटर तत्वों को बाहर निकाल दिया जाएगा। वे तारे, जो पहले से छोड़ी गई गैसों से बनते हैं, लोहे जैसी धातुओं में खराब होंगे, लेकिन कार्बन-समृद्ध - सीईएमपी।
यह बाद में ही होता है, जब बड़े पैमाने पर तारे कम होते हैं और सुपरनोवा के रूप में फटते हैं, जिससे भारी धातुएं निकल सकती हैं। 25 सौर द्रव्यमान से नीचे का तारा न्यूट्रॉन तारे में समा जाएगा या सफेद बौने के रूप में समाप्त हो जाएगा। ब्लैक होल के विपरीत, न्यूट्रॉन तारे और सफेद बौने में प्रकाश की तुलना में तेजी से वेग नहीं होता है, इसलिए सुपरनोवा विस्फोट से तारे के कोर से लोहा फैलने की संभावना अधिक होती है। इसलिए सूर्य जैसे तारे में उतना ही लोहा होता है जितना वे करते हैं, और क्यों पृथ्वी में भी भारी तत्व होते हैं।
ऐसे ग्रहों में जीवन है या नहीं, हालांकि, अभी भी एक खुला सवाल है। ग्रहों के पहले स्थान पर पहुंचने के बारे में अध्ययन से यह अधिक चिंतित है, जो जीवन के लिए एक आवश्यक कदम है। "मेरे स्नातक छात्र [माशियन] रूढ़िवादी हैं, " लोएब ने चुटकी ली। जीवन के संकेतों को देखने के लिए, किसी को ग्रहों के वायुमंडल को देखने की आवश्यकता है। लक्ष्य ऑक्सीजन का हस्ताक्षर होगा, जो इसे फिर से भरने के लिए किसी तरह से अनुपस्थित है, एक ग्रह के वातावरण से गायब हो जाएगा क्योंकि यह सतह चट्टानों के साथ प्रतिक्रिया करता है। पृथ्वी पर, ऑक्सीजन पौधों द्वारा बनाई जाती है, जो कार्बन डाइऑक्साइड लेते हैं। हमारे अपने ग्रह के वातावरण को देखने वाले एलियंस कुछ नोटिस करेंगे।
उन वायुमंडल को देखते हुए - यह मानकर कि ग्रह स्वयं पाए जाते हैं - की तुलना में अब अधिक शक्तिशाली दूरबीनों की आवश्यकता होगी। "[जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप] शायद निकटतम सितारों के लिए यह कर सकता है, " उन्होंने कहा। "लेकिन CEMPs दस गुना आगे हैं।"
