नई सुपर-अर्थ, जीवन के अनुकूल दुनिया की संख्या को दोगुना करती है

दो दशक पहले, खगोलविदों ने हमारे सूर्य जैसे तारे की परिक्रमा करने वाला पहला ग्रह पाया, जो एक विशाल संसार है जो लगभग 50 प्रकाश वर्ष दूर है। उस खोज ने एक बाढ़ की स्थिति को खोल दिया, और आज वैज्ञानिकों ने 1800 से अधिक एक्स्ट्रासोलर ग्रहों - या एक्सोप्लैनेट्स - को विभिन्न आकारों, आकारों और रचनाओं में पिनपॉइंट किया है। अब बड़े सवाल यह हैं कि हमारी आकाशगंगा में हमारे जैसे सामान्य ग्रह कैसे हो सकते हैं, और पृथ्वी जैसे कितने संसार में जीवन की मेजबानी के लिए सही सामान है।

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• एक दुर्लभ जोड़ी में, एक शुक्र-जैसा ग्रह एक "विफल सितारा" के आसपास पाया गया है
• यहां देखें कि खगोलविदों ने वास्तव में अन्य सौर प्रणालियों में ग्रहों का पता कैसे लगाया
• हम कल्पना की तुलना में संभवतः अधिक पृथ्वी की तरह एक्सोप्लैनेट हैं

देखने के लिए सबसे अच्छी जगहों का पता लगाने में अक्सर एक्सोप्लेनेट्स की खोज शामिल होती है जो पृथ्वी के समान चट्टानी रचना के रूप में दिखाई देते हैं और यह कि उनके सितारों से बस दूर दूर तक उनकी सतहों पर तरल पानी है। अब हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) में दो टीमों ने दुनिया के आकार और जनसमूह की गणना करके शिकार को परिष्कृत किया है जो जीवन के अनुकूल होने की संभावना है।

उस सैद्धांतिक काम को आगे बढ़ाते हुए, खगोलविदों ने इस सप्ताह यह भी घोषणा की कि नासा के केपलर अंतरिक्ष दूरबीन द्वारा खोजे गए 12 संसार पृथ्वी पर सबसे अधिक छोटे ग्रह हैं जो रहने योग्य क्षेत्र में परिक्रमा करते हैं, एक तारे के आसपास का क्षेत्र पानी के लिए सही है, और शायद जीवन। यह कार्य ज्ञात पृथ्वी के आकार की दुनिया की संख्या को दोगुना करता है जो रहने योग्य हो सकती हैं।

सेटी इंस्टीट्यूट के केपलर वैज्ञानिक डगलस कैलडवेल कहते हैं, "हमारे पास अभी तक एक सटीक पृथ्वी जुड़वां नहीं है, लेकिन हम उन ग्रहों की आबादी को भरना शुरू कर रहे हैं, जो पड़ोस में हैं।" Caldwell ने आज सिएटल में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की 225 वीं बैठक में 12 ग्रहों के टीम के विश्लेषण को प्रस्तुत किया।

तकनीकी रूप से, दर्जन भर में से केवल 11 दुनिया में ही पुष्टि की गई है कि अन्य पुष्ट केपलर ग्रहों की तरह। 12 वीं दुनिया को अभी भी एक उम्मीदवार ग्रह माना जाता है, हालांकि कैलडवेल का कहना है कि टीम का विश्वास है कि यह वास्तविक है अभी भी बहुत अधिक है। 11 पुष्ट ग्रहों में से, दो छोटे सबसे विशेष रूप से पृथ्वी के जुड़वां के लिए शिकार में दिलचस्प हैं। केप्लर -438 बी पृथ्वी के आकार का मात्र 1.12 गुना है, जबकि केप्लर -442 बी पृथ्वी के आकार का 1.33 गुना है।

इसका मतलब है कि दोनों ग्रह CfA के कर्टनी ड्रेसिंग के नेतृत्व में एक अलग अध्ययन के अनुसार, पृथ्वी की समान रासायनिक संरचना के साथ चट्टानी दुनिया होने की संभावना है। हमारे सौर मंडल में, ग्रह पृथ्वी और मंगल की तरह या तो छोटे और चट्टानी हैं, या बृहस्पति और नेपच्यून जैसे बड़े और गैसी हैं। खगोलविदों के आश्चर्य के बहुत से, बहुत सारे एक्सोप्लैनेट्स अब तक पाए गए अजीब वस्तुएं हैं जो पृथ्वी और नेपच्यून के आकार के बीच आते हैं। हम अभी तक इन एक्सोप्लैनेट्स को प्रत्यक्ष रूप से नहीं देख सकते हैं - खगोलविदों ने स्टारलाइट में मामूली डुबकी की तलाश करके उन्हें पाया क्योंकि परिक्रमा करने वाले ग्रह अपने मेजबान सितारों के सामने या पारगमन करते हैं। अधिक विस्तृत दृष्टिकोण के बिना, वैज्ञानिकों को यह सुनिश्चित नहीं हुआ है कि "सुपर अर्थ" वास्तव में चट्टानी हैं और जो बर्फीले मिनी-नेड्यून्स की तरह अधिक हैं।

कैलडवेल कहते हैं, "सुपर-अर्थ चट्टानी या गैसीय हैं या नहीं, यह पता लगाने में समस्या का एक हिस्सा यह है कि हमारे पास खुद के सौर मंडल में कोई उदाहरण नहीं है।" एक उत्तर को छेड़ने के लिए, खगोलविदों को किसी ग्रह के आकार और द्रव्यमान दोनों को प्राप्त करना होगा और इसके घनत्व की गणना करनी होगी, जिससे इसकी संरचना का अंदाजा होता है। इसलिए ड्रेसिंग और उसकी टीम कैनरी द्वीप में एक दूरबीन में बदल गई, जो उच्च सटीकता के साथ ग्रह द्रव्यमान को मापने के लिए एक उपकरण के साथ फिट है। उन्होंने इसका उपयोग कई ज्ञात ग्रहों का अध्ययन करने और आकार और द्रव्यमान के बीच संबंधों को चार्ट करने के लिए किया।

उन्होंने पाया कि पृथ्वी के आकार से 1.6 गुना कम छोटे संसार में चट्टानी होने के लिए सही द्रव्यमान है। क्या अधिक है, उन्होंने जांच की अधिकांश छोटे एक्सोप्लेनेट्स में पृथ्वी के समान अवयवों के लिए सही घनत्व था: सिलिकॉन, लोहा, ऑक्सीजन, मैग्नीशियम का मिश्रण अन्य धातुओं की ट्रेस मात्रा के साथ। बड़ी दुनिया आमतौर पर बहुत कम घनी होती है, जिसका अर्थ है कि वे मुख्य रूप से हाइड्रोजन या अन्य गेस होनी चाहिए।

ड्रेसिंग में एक बयान में कहा गया है, "हमारा सौर मंडल उतना अनूठा नहीं है जितना हमने सोचा होगा।" "ऐसा लगता है कि चट्टानी एक्सोप्लैनेट एक ही मूल सामग्री का उपयोग करते हैं।"

एक अन्य मुख्य कारक यह है कि जैसा कि हम जानते हैं कि यह तरल पानी के बड़े निकायों पर निर्भर करता है। पृथ्वी पर, पानी ग्रह की सतह के लगभग 70 प्रतिशत को कवर करता है। लेकिन हाल के काम से पता चलता है कि यह ग्रह के आंतरिक भाग से भी गुजरता है, क्योंकि यह प्लेट टेक्टोनिक्स द्वारा भूमिगत है, खनिजों में फंसा हुआ है और ज्वालामुखियों द्वारा वापस उगल दिया गया है। शोधकर्ताओं को अब लगता है कि महासागरों को ग्रहों की सतहों पर स्थिर रखने के लिए यह पानी रीसाइक्लिंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण है।

CfA में लौरा शेफर और दिमितर सैसलोव ने कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके देखा कि पृथ्वी के आकार का 1.5 गुना तक एक्सोप्लैनेट प्लेट टेक्टोनिक्स को कैसे स्थापित और बनाए रख सकता है। वे अपने संभावित दुनिया के द्रव्यमान को पृथ्वी के रूप में बड़े पैमाने पर पांच गुना तक बढ़ाते हैं। परिणाम बताते हैं कि दो से चार गुना पृथ्वी के बीच सुपर-अर्थ स्थिर महासागरों के निर्माण में सबसे अच्छा होगा। वे कहते हैं कि इन दुनिया पर समुद्र कम से कम 10 अरब साल तक चलेगा।

लेकिन उनके मॉडल ने यह भी दिखाया कि अधिक विशाल दुनिया में अधिक मोटा क्रस्ट है, जो ज्वालामुखी गतिविधि की शुरुआत में देरी करता है, और इस प्रकार सतह पर महासागर का निर्माण होता है। वे गणना करते हैं कि एक महासागर को विकसित करने के लिए इतने बड़े ग्रह के रूप में लगभग एक अरब साल लगते हैं। विकास का मानना ​​है कि पृथ्वी पर एक समान दर है, जीवन के साथ एक ग्रह खोजने के लिए हमारी सबसे अच्छी शर्त एक सुपर-अर्थ हो सकती है जो कम से कम 5.5 बिलियन साल पुराना है, टीम का कहना है।

केपलर ऑर्बिट सितारों द्वारा पाए गए नए पृथ्वी के आकार के ग्रह जो अपेक्षाकृत युवा हैं। और अभी के लिए वैज्ञानिक इन ग्रहों के द्रव्यमान के बारे में निश्चित नहीं हैं। लेकिन बस कैटलॉग में अधिक ग्रह हैं जो पृथ्वी पर कम से कम चचेरे भाई हैं, खगोलविदों को इस सवाल का जवाब देने में मदद करता है कि हमारी आकाशगंगा में आम संभावित रहने योग्य दुनिया कैसे हैं।

कैलडवेल कहते हैं, "हर कोई पृथ्वी की जुड़वां को खोजने और उसकी घोषणा करना चाहता है, लेकिन वैज्ञानिक रूप से यह सबसे महत्वपूर्ण बात नहीं होगी। "सुपर-अर्थ के साथ, हम ग्रह के एक वर्ग को देख रहे हैं, जिसके बारे में हमें पहले से पता नहीं था, इसलिए यह देखते हुए कि वे कैसे बने और पृथ्वी से कितने अलग हैं, हमारे मॉडल को बेहतर बना सकते हैं कि सभी ग्रह कैसे बनते हैं। पानी कैसे मिला। पृथ्वी, और कब निर्माण प्रक्रिया में यह यहाँ हो गया? अन्य युगों में सिस्टम में समान ग्रहों को खोजने से, हम उस प्रश्न पर एक बेहतर विचार प्राप्त करने की उम्मीद कर रहे हैं। "

संपादक का नोट: इस कहानी को एक सूर्यास्त सितारे के आसपास पाए जाने वाले पहले एक्सोप्लैनेट की तारीख को सही करने के लिए अपडेट किया गया है; वह खोज दो दशक पहले, 1995 में की गई थी।