'अनोखा और चरम': जेम्स वेब टेलीस्कोप ने ज्वालामुखियों से भरी संभावित विदेशी दुनिया का पता लगाया
आज, हम इससे भी अधिक के बारे में जानते हैं 5,000 एक्सोप्लैनेट: हमारे बाहर के ग्रह सौर परिवार जो अन्य तारों की परिक्रमा करता है। जबकि नई दुनिया की खोज का प्रयास जारी है, हम लगातार उन एक्सोप्लैनेट के बारे में और अधिक सीख रहे हैं जिन्हें हम पहले ही खोज चुके हैं: उनके आकार, वे किस चीज से बने हैं और क्या उनके पास वायुमंडल है।
हमारी टीम ने अब इसके लिए अस्थायी साक्ष्य उपलब्ध कराए हैं गंधक– 1.5 गुना बड़े विश्व में समृद्ध वातावरण धरती और 35 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। यदि इसकी पुष्टि हो जाती है, तो यह वायुमंडल वाला सबसे छोटा ज्ञात एक्सोप्लैनेट होगा। गैसों की संभावित उपस्थिति सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) इस वातावरण में किसी पिघले हुए या का संकेत मिलता है ज्वालामुखी सतह।
हमारे सौर मंडल में, हमारे पास ग्रहों की दो अलग-अलग श्रेणियां हैं – पृथ्वी और मंगल सहित छोटे चट्टानी, और बृहस्पति और शनि जैसे गैस दिग्गज। हालाँकि, एक्सोप्लैनेट आकार के एक बड़े स्पेक्ट्रम में फैले हुए हैं। हमारे सौर मंडल में एक ऐसे ग्रह का अभाव है जिसका आकार पृथ्वी और नेपच्यून के बीच की सीमा में आता है, लेकिन यह सबसे सामान्य प्रकार का ग्रह है जिसे हमने अपनी आकाशगंगा में अन्य तारों के आसपास देखा है।
नेप्च्यून के आकार के करीब वाले कहलाते हैं उप-नेपच्यून और जो पृथ्वी के आकार के करीब हैं उन्हें कहा जाता है सुपर पृथ्वी. एल 98-59 डी एक सुपर-अर्थ है, जो पृथ्वी से थोड़ा बड़ा और भारी है। इन ग्रहों के वायुमंडल की संरचना अभी भी एक खुला प्रश्न है, जिसे हम अभी खोजना शुरू कर रहे हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), 2021 में लॉन्च किया गया।
एल 98-59 डी था 2019 में खोजा गया साथ नासा'एस टेस अंतरिक्ष दूरबीन. एल 98-59 डी सहित अधिकांश एक्सोप्लैनेट का पता इसके उपयोग से लगाया गया है “पारगमन विधि”. जब ग्रह तारे के सामने से गुजरता है तो यह तारे के प्रकाश में होने वाली छोटी गिरावट को मापता है। यह गिरावट बड़े ग्रहों के लिए अधिक स्पष्ट है और हमें किसी ग्रह के आकार का पता लगाने में सक्षम बनाती है।
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यहां तक कि JWST भी इन छोटे ग्रहों को उनके मेजबान सितारों से अलग नहीं कर सकता – क्योंकि वे अपने सितारों की बहुत करीब से परिक्रमा करते हैं। लेकिन इस उलझी हुई रोशनी से ग्रह के वायुमंडल को “देखने” का एक तरीका है। जब कोई ग्रह अपने तारे के सामने से गुजरता है, तो तारों का कुछ प्रकाश ग्रह के वायुमंडल से छनकर, वहां मौजूद गैस अणुओं या परमाणुओं से टकराकर पृथ्वी पर हमारे पास आता है।
प्रत्येक गैस अपने विशिष्ट तरीके से प्रकाश को संशोधित करती है। उस तारा मंडल से प्राप्त प्रकाश से हम अनुमान लगा सकते हैं कि उस वातावरण की संरचना क्या हो सकती है। यह कहा जाता है ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपीएक सिद्ध तकनीक जिसका उपयोग पहले इसकी पुष्टि करने के लिए किया जा चुका है CO₂ की उपस्थिति एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण में।
मैं वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम का हिस्सा हूं, जिन्होंने JWST का उपयोग अपने मेजबान तारे की डिस्क पर L 98-59 d के एक पारगमन का निरीक्षण करने के लिए किया था। फिर हमने इसका ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम प्राप्त किया एक्सोप्लैनेट का वातावरण इन अवलोकनों से. इस स्पेक्ट्रम ने एक की संभावित उपस्थिति का संकेत दिया वातावरण सल्फर डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड से भरा हुआ है.
यह खोज आश्चर्यजनक थी, क्योंकि यह हमारे अपने सौर मंडल में चट्टानी ग्रहों के वायुमंडल के बिल्कुल विपरीत है, जहां जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड बहुत अधिक प्रचलित हैं। उदाहरण के लिए, पृथ्वी का वायुमंडल नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से समृद्ध है, जिसमें थोड़ी मात्रा में जल वाष्प भी है। इस बीच, शुक्र के पास है एक घना वातावरण कार्बन डाइऑक्साइड का बोलबाला है। यहां तक की मंगल ग्रह का वातावरण पतला है कार्बन डाइऑक्साइड का बोलबाला है।
फिर हमने ऐसे कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया जिसमें हमारी समझ शामिल हो ग्रहों का वातावरण और एल 98-59 डी से आने वाली रोशनी से इस ग्रह के वायुमंडल की संरचना की संभावित तस्वीर सामने आएगी। कार्बन डाइऑक्साइड जैसी सामान्य गैसों की अनुपस्थिति और SO₂ और H₂S की उपस्थिति एक ऐसे वातावरण का सुझाव देती है जो हमारे सौर मंडल में उन प्रक्रियाओं से पूरी तरह से अलग प्रक्रियाओं से आकार लेता है जिनसे हम परिचित हैं। यह एल 98-59 डी पर अनोखी और चरम स्थितियों का संकेत देता है, जैसे कि पिघली हुई या ज्वालामुखीय सतह।
इन गैसों की उपस्थिति की पुष्टि के लिए अतिरिक्त अवलोकन आवश्यक होंगे। JWST अवलोकनों को पहले देखा गया था SO₂ के लक्षण एक एक्सोप्लैनेट पर, लेकिन यह एक गैस विशाल ग्रह था, एल 98-59 डी जैसी संभावित चट्टानी दुनिया नहीं।
एक्सो-ज्वालामुखी?
SO₂ और H₂S की संभावित उपस्थिति उनकी उत्पत्ति के बारे में सवाल उठाती है। एक विस्फोटक संभावना ज्वालामुखी से प्रेरित है ज्वारीय तापनबहुत कुछ वैसा ही जैसा कि देखा गया है बृहस्पति का चंद्रमा Io. इस ग्रह पर मेज़बान तारे का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव इसे अपनी कक्षा में चलते हुए खींचता और निचोड़ता है। यह गति ग्रह के केंद्र को गर्म कर सकती है, इसके आंतरिक भाग को पिघला सकती है और अत्यधिक ज्वालामुखी विस्फोट और संभवतः मैग्मा के महासागर भी उत्पन्न कर सकती है।
तारे से इसकी निकटता (इस ग्रह पर एक वर्ष पृथ्वी के साढ़े सात दिन के बराबर) के साथ मिलकर, सतह पर वास्तव में नारकीय तापमान तक पहुंच सकता है। यदि भविष्य के अवलोकन ऐसे वातावरण की उपस्थिति का समर्थन करते हैं, तो न केवल यह पता लगाया गया वातावरण वाला सबसे छोटा एक्सोप्लैनेट होगा, बल्कि ऐसे ग्रहों की प्रकृति को समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम भी होगा।
छोटे, चट्टानी ग्रहों पर वायुमंडल का पता लगाना असाधारण रूप से कठिन है, क्योंकि ग्रह मेजबान सितारों की तुलना में बहुत छोटे हैं, और साथ ही उनके मेजबान सितारों से तीव्र विकिरण अक्सर वायुमंडल को छीन लेता है। ये अवलोकन, हालांकि, लुभावने हैं, केवल एक ही पारगमन से हैं। इसका मतलब है कि वाद्य यंत्रों का शोर और अन्य कारक हमें सांख्यिकीय रूप से मजबूत दावे करने से रोकते हैं। भविष्य में JWST अवलोकन हमारे विश्लेषण की पुष्टि या खंडन करने में महत्वपूर्ण होंगे।
एल 98-59 डी जीवन के लिए उम्मीदवार नहीं हो सकता है जैसा कि हम जानते हैं, लेकिन इसके सल्फरयुक्त वातावरण और संभावित ज्वालामुखी का अध्ययन अन्य सितारों के आसपास की दुनिया में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। इस तरह की चरम दुनियाएं हमें आकाशगंगा में ग्रहों के विकास की विविधता को समझने में मदद करती हैं।
यह संपादित लेख पुनः प्रकाशित किया गया है बातचीत क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
