2017 के फरवरी में, यूरोपीय खगोलविदों की एक टीम ने सात-ग्रह प्रणाली की खोज की घोषणा की और पास के स्टार TRAPPIST-1 की परिक्रमा की। इस तथ्य के बावजूद कि सभी सात ग्रह चट्टानी थे, उनमें से तीन का जोड़ा बोनस TRAPPIST-1 के रहने योग्य क्षेत्र के भीतर परिक्रमा कर रहा था। उस समय से, यह निर्धारित करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं कि इनमें से कोई भी ग्रह रहने योग्य हो सकता है या नहीं।
इस लक्ष्य के अनुसार, इन अध्ययनों में इस बात पर ध्यान केंद्रित किया गया है कि इन ग्रहों में वायुमंडल, उनकी रचनाएं और उनके अंदरूनी भाग हैं या नहीं। नवीनतम अध्ययनों में से एक कोलंबिया विश्वविद्यालय के कूल वर्ल्ड्स लेबोरेटरी के दो शोधकर्ताओं द्वारा आयोजित किया गया था, जिन्होंने निर्धारित किया था कि TRAPPIST-1 ग्रहों में से एक (TRAPPIST-1e) में एक बड़ा लोहे का कोर है - एक खोज जो इस ग्रह के निवास स्थान के लिए निहितार्थ हो सकती है।
अध्ययन - "TRAPPIST-1e का एक बड़ा आयरन कोर" शीर्षक है, जो हाल ही में ऑनलाइन दिखाई दिया - गैब्रियल एंलेमेंन-सुइसा और कोलंबिया विश्वविद्यालय के एक वरिष्ठ स्नातक छात्र और खगोल विज्ञान के सहायक प्रोफेसर डेविड किपिंग द्वारा क्रमशः आयोजित किया गया था। अपने अध्ययन के लिए, एंग्लेमेन-सुइसा और किपिंग ने हाल के अध्ययनों का लाभ उठाया जिन्होंने TRAPPIST-1 ग्रहों के द्रव्यमान और त्रिज्या पर अड़चनें डालीं।
ये और अन्य अध्ययन इस तथ्य से लाभान्वित हुए हैं कि TRAPPIST-1 एक सात ग्रह प्रणाली है, जो इसे एक्सोप्लैनेट अध्ययन के लिए आदर्श रूप से अनुकूल बनाती है। जैसा कि प्रोफेसर किपिंग ने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को बताया:
“यह तीन कारणों से एक्सोप्लैनेटरी विज्ञान के लिए एक अद्भुत प्रयोगशाला है। सबसे पहले, सिस्टम में सात पारगमन ग्रह हैं। पारगमन की गहराई प्रत्येक ग्रह के आकार को निर्धारित करती है ताकि हम उनके आकार को काफी सटीक रूप से माप सकें। दूसरा, ग्रहों का गुरुत्वाकर्षण के समय में भिन्नता के लिए एक दूसरे के साथ संपर्क करना और इनका उपयोग प्रत्येक ग्रह के द्रव्यमान को फिर से प्रभावशाली परिशुद्धता के लिए करने के लिए किया गया है। तीसरा, तारा सूर्य के आठवें आकार के बारे में, स्वर्गीय एम-बौना होने के कारण बहुत छोटा है, और इसका अर्थ है कि यह तारा 8 से 2 = 64 गुना अधिक गहरा है, यदि वे तारा सूर्य के आकार के हैं। इसलिए हमारे पास हमारे पक्ष में काम करने वाली बहुत सी चीजें हैं। ”
साथ में, एंगलमैन-सुइसा और किपिंग ने प्रत्येक ग्रह के न्यूनतम और अधिकतम कोर रेडियस फ्रैक्शन (सीआरएफ) का अनुमान लगाने के लिए TRAPPIST-1 ग्रहों के द्रव्यमान और त्रिज्या मापों का उपयोग किया। यह पहले किए गए एक अध्ययन पर बनाया गया था (कोलंबिया विश्वविद्यालय में एक पीएचडी उम्मीदवार और कूल वर्ल्डस लैब के सदस्य जिंगजिंग चेन के साथ) जिसमें उन्होंने एक ग्रह के सीआरएफ का निर्धारण करने के लिए अपनी विधि विकसित की थी। जैसा कि किपिंग ने विधि का वर्णन किया है:
“यदि आप द्रव्यमान और त्रिज्या को बहुत सटीक रूप से जानते हैं, तो TRAPPIST-1 प्रणाली की तरह, आप उनकी तुलना सैद्धांतिक आंतरिक संरचना मॉडल से की गई भविष्यवाणी से कर सकते हैं। समस्या यह है कि इन मॉडलों में आम तौर पर संभावित चार परतें, एक लोहे की कोर, एक सिलिकेट मेंटल, एक पानी की परत और एक प्रकाश वाष्पशील लिफाफा शामिल होता है (पृथ्वी में केवल पहले दो हैं, इसका वातावरण द्रव्यमान और त्रिज्या के लिए नगण्य योगदान देता है)। तो चार अज्ञात और दो मापा मात्रा सिद्धांत रूप में एक असंबंधित, अकल्पनीय समस्या है। "
उनके अध्ययन ने अन्य वैज्ञानिकों द्वारा पिछले काम को भी ध्यान में रखा है जिन्होंने TRAPPIST-1 प्रणाली की रासायनिक संरचना पर बाधाओं को रखने का प्रयास किया है। इन अध्ययनों में, लेखकों ने यह माना कि ग्रहों की रासायनिक रचनाएं तारे से जुड़ी थीं, जिन्हें मापा जा सकता है। हालांकि, एंगलमैन-सुइसा और किपिंग ने अधिक "अज्ञेयवादी" दृष्टिकोण लिया और बस समस्या की सीमा की स्थिति पर विचार किया।
"हम अनिवार्य रूप से कहते हैं कि द्रव्यमान और त्रिज्या को देखते हुए, X से छोटे कोर वाले कोई मॉडल नहीं हैं जो संभवतः मनाया द्रव्यमान और त्रिज्या की व्याख्या कर सकते हैं," उन्होंने कहा। “कोर एक्स से बड़ा हो सकता है लेकिन कम से कम एक्स होना चाहिए क्योंकि कोई सैद्धांतिक मॉडल इसे अन्यथा नहीं समझा सकता है। इसलिए, X इसलिए इस बात के अनुरूप होगा कि हम न्यूनतम मूल त्रिज्या अंश को क्या कह सकते हैं। हम फिर अधिकतम सीमा के लिए एक ही खेल खेलते हैं। ”
उन्होंने जो निर्धारित किया वह यह था कि TRAPPIST-1 ग्रहों में से छह का न्यूनतम कोर आकार अनिवार्य रूप से शून्य था। इसका मतलब यह है कि उनकी रचनाओं को आवश्यक रूप से एक लोहे के कोर के बिना समझाया जा सकता है - उदाहरण के लिए, एक शुद्ध सिलिकेट मेंटल यह सब हो सकता है। लेकिन TRAPPIST-1e के मामले में, उन्होंने पाया कि इसके मूल में कम से कम 50% ग्रह त्रिज्या से और अधिकतम 78% होने चाहिए।
इसकी तुलना पृथ्वी से करें, जहाँ लोहे और निकल के ठोस आंतरिक कोर और पिघले हुए लोहे-निकल मिश्र धातु के तरल बाहरी कोर में ग्रह की त्रिज्या का 55% हिस्सा होता है। TRAPPIST-1e के CRF की ऊपरी और निचली सीमा के बीच, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि इसमें एक घना कोर होना चाहिए, जो कि पृथ्वी की तुलना में संभव है। इस खोज का मतलब हो सकता है कि सभी TRAPPIST-1 ग्रहों में, ई सबसे "पृथ्वी जैसा" है और एक सुरक्षात्मक मैग्नेटोस्फीयर होने की संभावना है।
जैसा कि किपिंग ने संकेत दिया है, यह रहने योग्य एक्सोप्लेनेट्स के शिकार के लिए बहुत अधिक प्रभाव हो सकता है, और सूची के शीर्ष पर TRAPPIST-1e को धक्का दे सकता है:
“यह मुझे विशेष रूप से TRAPPIST-1e के बारे में अधिक उत्साहित करता है। वह ग्रह पृथ्वी की तुलना में छोटा है, रहने योग्य क्षेत्र में सही बैठता है और अब हम जानते हैं कि पृथ्वी की तरह एक बड़ा लौह कोर है। हम यह भी जानते हैं कि यह अन्य मापों के लिए एक प्रकाश वाष्पशील लिफाफे के अधिकारी नहीं है। इसके अलावा, TRAPPIST-1 प्रॉक्सिमा की तुलना में एक शांत सितारा प्रतीत होता है इसलिए मैं TRPPIST-1e के बारे में बहुत अधिक आशावादी हूं क्योंकि अभी Proxima b की तुलना में संभावित जैवमंडल है। "
यह निश्चित रूप से हाल के अध्ययनों के प्रकाश में अच्छी खबर है जिन्होंने संकेत दिया है कि प्रॉक्सीमा बी रहने योग्य नहीं है। अपने तारे के बीच शक्तिशाली फ्लेयर्स जो नग्न आंखों से इस संभावना की ओर देखा जा सकता है कि एक वायुमंडल और तरल पानी इसकी सतह पर लंबे समय तक जीवित नहीं रहेगा, हमारे सौर मंडल के सबसे नज़दीकी एक्सोप्लैनेट को वर्तमान में एक खुशहाल दुनिया खोजने के लिए एक अच्छा उम्मीदवार नहीं माना जाता है या अतिरिक्त-स्थलीय जीवन।
हाल के वर्षों में, किपिंग और उनके सहयोगियों ने प्रोक्सिमा सेंटौरी के आसपास संभावित एक्सोप्लैनेट्स के अध्ययन के लिए खुद को और कूल वर्ल्ड्स प्रयोगशाला को समर्पित किया है। कनाडाई स्पेस एजेंसी की माइक्रोबायारैबिलिटी और ऑसिलेशन ऑफ स्टार्स (MOST) उपग्रह का उपयोग करते हुए, किपिंग और उनके सहयोगियों ने 2014 के मई में और फिर 2015 के मई में प्रॉक्सिमा सेंटौरी की निगरानी की ताकि वे पारगमन ग्रहों के संकेतों की तलाश कर सकें।
जबकि प्रॉक्सिमा बी की खोज अंततः खगोलविदों द्वारा रेडियल वेलोसिटी मेथड का उपयोग करके ईएसओ में की गई थी, यह अभियान आस-पास के एम-प्रकार (लाल बौना) सितारों के आसपास स्थलीय, संभावित रहने योग्य ग्रहों की खोज की संभावना पर ध्यान आकर्षित करने में महत्वपूर्ण था। भविष्य में, किपिंग और उनकी टीम ने यह निर्धारित करने के लिए प्रॉक्सिमा बी के अध्ययन का संचालन करने की उम्मीद की कि क्या इसका माहौल है और यह निर्धारित करें कि इसका सीआरएफ क्या हो सकता है।
एक बार फिर, ऐसा प्रतीत होता है कि कई चट्टानी ग्रहों में से एक लाल बौने तारे की परिक्रमा कर रहा है (और जो पृथ्वी के करीब है) बस अभ्यस्त अध्ययन के लिए एक प्रमुख उम्मीदवार हो सकता है! भविष्य के सर्वेक्षण, जो अगली पीढ़ी के टेलीस्कोप (जैसे) की शुरूआत से लाभान्वित होंगे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप) कोई संदेह नहीं है कि इस प्रणाली और किसी भी संभावित रहने योग्य दुनिया के बारे में अधिक पता चलता है।
