2017 के फरवरी में, नासा के वैज्ञानिकों ने TRAPPIST-1 स्टार सिस्टम के भीतर सात स्थलीय (यानी चट्टानी) ग्रहों के अस्तित्व की घोषणा की। उस समय से, प्रणाली यह निर्धारित करने के लिए गहन शोध का केंद्र बिंदु रही है कि इनमें से कोई भी ग्रह रहने योग्य हो सकता है या नहीं। इसी समय, खगोलविदों को आश्चर्य हुआ है कि क्या सिस्टम के सभी ग्रहों का वास्तव में हिसाब लगाया जाता है।
उदाहरण के लिए, क्या इस प्रणाली में गैस के दिग्गज इसकी बाहरी पहुंच में दुबके हो सकते हैं, जैसे कि चट्टानी ग्रहों के साथ कई अन्य प्रणालियाँ (उदाहरण के लिए, हमारी) करती हैं? यह सवाल था कि वैज्ञानिकों की एक टीम, कार्नेगी इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में, एक हालिया अध्ययन में संबोधित करने की मांग की। उनके निष्कर्षों के अनुसार, TRAPPIST-1 गैस के दिग्गजों द्वारा अपने सात चट्टानी ग्रहों की तुलना में बहुत अधिक दूरी पर परिक्रमा कर सकता है।
TRAPPIST-1 प्लैनेटरी सिस्टम में दीर्घ-कालिक गैस विशाल ग्रहों के द्रव्यमान पर स्थित "एस्ट्रोमेट्रिक कंस्ट्रक्ट्स" नामक अध्ययन, हाल ही में सामने आया। द एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल। जैसा कि वे अपने अध्ययन में संकेत देते हैं, टीम ने चिली के लास कैंपसाना वेधशाला में डु पोंट टेलीस्कोप का उपयोग करके पांच साल (2011 से 2016 तक) की अवधि में TRAPPIST-1 से बने अनुवर्ती टिप्पणियों पर भरोसा किया।
इन अवलोकनों का उपयोग करते हुए, उन्होंने यह निर्धारित करने की कोशिश की कि क्या TRAPPIST-1 सिस्टम की बाहरी पहुंच के भीतर परिक्रमा करने वाली गैस-पूर्व में हो सकती है। डॉ। एलन बॉस के रूप में - कार्नेगी इंस्टीट्यूट ऑफ टेरेस्ट्रियल मैग्नेटिज्म के एक खगोल वैज्ञानिक और ग्रह वैज्ञानिक और कागज पर प्रमुख लेखक - एक कार्नेगी प्रेस बयान में समझाया गया है:
“कई अन्य स्टार सिस्टम जिनमें पृथ्वी के आकार के ग्रह और सुपर-अर्थ शामिल हैं, कम से कम एक गैस विशाल के लिए घर हैं। इसलिए, यह पूछना कि क्या इन सात ग्रहों की लंबी अवधि की कक्षाओं के साथ गैस के विशाल भाई-बहन हैं, एक महत्वपूर्ण सवाल है। ”
सालों के लिए, बॉस ने अध्ययन के सह-लेखकों के साथ एक एक्सोप्लैनेट-शिकार सर्वेक्षण किया है - एलिसिया जे। वेनबर्गर, इयान बी। थॉम्पसन, एट अल। - कार्नेगी एस्ट्रोमेट्रिक प्लेनेट सर्च के रूप में जाना जाता है। यह सर्वेक्षण डु पोंट टेलीस्कोप के एक उपकरण कार्नेगी एस्ट्रोमेट्रिक प्लेनेट सर्च कैमरा (CAPSCam) पर निर्भर करता है, जो कि एस्ट्रोमेट्रिक ग्रहों का खोज करता है।
एक्सोप्लेनेट-हंटिंग का यह अप्रत्यक्ष तरीका सिस्टम के द्रव्यमान केंद्र (उर्फ। इसके बायरसेंटर) के आसपास इस होस्ट स्टार के डगमगाने को मापकर एक तारे के आसपास ग्रहों की उपस्थिति को निर्धारित करता है। CAPSCAM का उपयोग करते हुए, बॉस और उनके सहयोगियों ने सिस्टम में परिक्रमा कर रहे किसी भी संभावित गैस दिग्गजों के लिए ऊपरी द्रव्यमान सीमा निर्धारित करने के लिए TRAPPIST-1 की टिप्पणियों के कई वर्षों पर भरोसा किया।
इससे, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि जो ग्रह 4.6 बृहस्पति द्रव्यमान तक थे, वे एक वर्ष की अवधि के साथ तारे की परिक्रमा कर सकते हैं। इसके अलावा, उन्होंने पाया कि 1.6 बृहस्पति द्रव्यमान तक के ग्रह 5-वर्ष की अवधि के साथ तारे की परिक्रमा कर सकते हैं। दूसरे शब्दों में, यह संभव है कि TRAPPIST-1 में कुछ लंबी अवधि के गैस दिग्गज हैं जो अपनी बाहरी पहुंच की परिक्रमा कर रहे हैं, उसी तरह से जैसे कि लंबी अवधि के गैस दिग्गज सौर मंडल में मंगल की कक्षा से परे मौजूद हैं।
यदि सही है, तो इन विशाल ग्रहों का अस्तित्व सौर मंडल के गैस दिग्गजों के गठन के बारे में चल रही बहस को हल कर सकता है। सौर प्रणाली के गठन (यानी नेबुलर हाइपोथीसिस) के बारे में सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए गए सिद्धांत के अनुसार, सूर्य और ग्रह गैस और धूल के एक नेबुला से पैदा हुए थे। इस बादल के बाद केंद्र में गुरुत्वाकर्षण के पतन का अनुभव हुआ, जिससे सूर्य बना, शेष धूल और गैस एक डिस्क में घुल-मिल गई।
पृथ्वी और अन्य स्थलीय ग्रह (बुध, शुक्र और मंगल) सभी सिलिकेट खनिजों और धातुओं के अभिवृद्धि से सूर्य के करीब बने। गैस दिग्गजों के लिए, कुछ प्रतिस्पर्धी सिद्धांत हैं कि उन्होंने कैसे बनाया। एक परिदृश्य में, कोर त्वरण सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, गैस दिग्गज भी ठोस सामग्री (ठोस कोर बनाने) से प्राप्त करना शुरू कर दिया, जो आसपास के गैस के एक लिफाफे को आकर्षित करने के लिए काफी बड़ा हो गया।
एक प्रतिस्पर्धी स्पष्टीकरण - जिसे डिस्क अस्थिरता सिद्धांत के रूप में जाना जाता है - का दावा है कि उन्होंने गैस और धूल की डिस्क सर्पिल आर्म फॉर्मेशन (आकाशगंगा के समान) पर ली थी। इन हथियारों ने तब द्रव्यमान और घनत्व में वृद्धि करना शुरू कर दिया, जिससे तेजी से बेबी गैस दिग्गजों का निर्माण हुआ। कम्प्यूटेशनल मॉडल का उपयोग करते हुए, बॉस और उनके सहयोगियों ने दोनों सिद्धांतों पर विचार किया कि क्या गैस दिग्गज TRAPPIST-1 जैसे कम-द्रव्यमान तारे के चारों ओर बन सकते हैं।
जबकि कोर वृद्धि की संभावना नहीं थी, डिस्क अस्थिरता सिद्धांत ने संकेत दिया कि गैस दिग्गज TRAPPIST-1 और अन्य कम-द्रव्यमान वाले लाल बौने तारों के आसपास बन सकते हैं। जैसे, यह अध्ययन लाल बौने तारा प्रणालियों में गैस दिग्गजों के अस्तित्व के लिए एक सैद्धांतिक रूपरेखा प्रदान करता है जिन्हें पहले से ही चट्टानी ग्रहों के लिए जाना जाता है। यह निश्चित रूप से एक्सोप्लेनेट-हंटर्स के लिए उत्साहजनक खबर है, जिसे देखते हुए चट्टानी ग्रहों को देर से लाल बौनों की परिक्रमा करते हुए पाया गया है।
TRAPPIST-1 के अलावा, इनमें सोलर सिस्टम (Proxima b) के निकटतम एक्सोप्लैनेट, साथ ही LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b और Gliese 6Xc शामिल हैं। लेकिन जैसा कि बॉस ने भी उल्लेख किया है, यह शोध अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और कुछ भी विशेष रूप से कहने से पहले बहुत अधिक शोध और चर्चा की आवश्यकता है। सौभाग्य से, इस तरह के अध्ययन इस तरह के अध्ययन और चर्चाओं के लिए दरवाजे को खोलने में मदद कर रहे हैं।
"गैस विशाल ग्रह TRAPPIST-1 के आसपास लंबी अवधि की कक्षाओं में पाए जाते हैं, जो मुख्य अभिवृद्धि सिद्धांत को चुनौती दे सकते हैं, लेकिन जरूरी नहीं कि डिस्क अस्थिरता सिद्धांत", बॉस ने कहा। "हमारे द्वारा यहां अध्ययन की गई लंबी अवधि की कक्षाओं के बीच और सात ज्ञात TRAPPIST-1 ग्रहों की बहुत छोटी कक्षाओं के बीच बहुत अधिक स्थान है।"
बॉस और उनकी टीम यह भी दावा करती है कि CAPSCAM के साथ निरंतर अवलोकन और इसके डेटा विश्लेषण पाइपलाइन में आगे शोधन या तो किसी भी लंबी अवधि के ग्रहों का पता लगाएगा, या उनके ऊपरी द्रव्यमान सीमा पर भी एक तंग बाधा डाल सकता है। और निश्चित रूप से, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप जैसे अगली पीढ़ी के अवरक्त दूरबीनों की तैनाती, लाल बौने सितारों के आसपास गैस दिग्गजों के लिए शिकार में सहायता करेगी।
