पिछले कुछ दशकों में, हमारी आकाशगंगा के भीतर हजारों अतिरिक्त-सौर ग्रहों की खोज की गई है। 28 जुलाई, 2018 तक 2,814 ग्रह प्रणालियों में कुल 3,374 अतिरिक्त-सौर ग्रहों की पुष्टि की गई है। जबकि इन ग्रहों में से अधिकांश गैस दिग्गज रहे हैं, एक बढ़ती संख्या प्रकृति में स्थलीय (यानी चट्टानी) रही है और उनके सितारों के संबंधित रहने योग्य क्षेत्रों (HZ) के भीतर परिक्रमा करते पाए गए।
हालांकि, जैसा कि सौर मंडल के मामले से पता चलता है, HZs आवश्यक नहीं है कि एक ग्रह जीवन का समर्थन कर सकता है। भले ही शुक्र और मंगल सूर्य के HZ (क्रमशः) के आंतरिक और बाहरी किनारे पर हों, न तो इसकी सतह पर जीवन का समर्थन करने में सक्षम है। और अधिक संभावित-रहने योग्य ग्रहों को हर समय खोजा जाने के साथ, एक नए अध्ययन से पता चलता है कि यह रहने योग्य क्षेत्रों की हमारी परिभाषा को परिष्कृत करने का समय हो सकता है।
अध्ययन, "अन्य ग्रहों पर जीवन खोजने के लिए एक अधिक व्यापक रहने योग्य क्षेत्र" शीर्षक से, हाल ही में ऑनलाइन दिखाई दिया। अध्ययन का आयोजन टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में पृथ्वी-जीवन विज्ञान संस्थान के शोध वैज्ञानिक डॉ। रामसेस एम। रामिरेज़ द्वारा किया गया था। वर्षों से, डॉ। रामिरेज़ ग्रहों के रहने योग्य बनाने की प्रक्रियाओं का आकलन करने के लिए संभावित रूप से रहने योग्य दुनिया और निर्मित जलवायु मॉडल के अध्ययन में शामिल रहे हैं।
जैसा कि डॉ। रामिरेज़ ने अपने अध्ययन में संकेत दिया, एक रहने योग्य क्षेत्र की सबसे सामान्य परिभाषा एक तारे के चारों ओर का गोलाकार क्षेत्र है जहाँ परिक्रमा करने वाले शरीर पर सतह का तापमान तरल अवस्था में पानी बनाए रखने के लिए पर्याप्त होगा। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि एक ग्रह रहने योग्य है, और यह निर्धारित करने के लिए अतिरिक्त विचार किए जाने की आवश्यकता है कि क्या जीवन वास्तव में वहां मौजूद हो सकता है। जैसा कि डॉ। रामिरेज़ ने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से बताया:
“HZ का सबसे लोकप्रिय अवतार शास्त्रीय HZ है। यह शास्त्रीय परिभाषा मानती है कि संभावित रहने योग्य ग्रहों में सबसे महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैसें कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प हैं। यह यह भी मानता है कि ऐसे ग्रहों पर रहने की क्षमता कार्बोनेट-सिलिकेट चक्र द्वारा कायम है, जैसा कि पृथ्वी के लिए है। हमारे ग्रह पर, कार्बोनेट-सिलिकेट चक्र प्लेट टेक्टोनिक्स द्वारा संचालित है।
“कार्बोनेट-सिलिकेट चक्र पृथ्वी के वायुमंडल, सतह और आंतरिक के बीच कार्बन डाइऑक्साइड के हस्तांतरण को नियंत्रित करता है। यह लंबे समय से अधिक समय में एक ग्रह थर्मोस्टेट के रूप में कार्य करता है और यह सुनिश्चित करता है कि वातावरण में बहुत अधिक CO2 नहीं है (ग्रह बहुत गर्म हो जाता है) या बहुत कम (ग्रह बहुत ठंडा हो जाता है)। शास्त्रीय HZ भी (आम तौर पर) मानता है कि रहने योग्य ग्रह पृथ्वी पर आकार के समान कुल जल सूची (महासागरों और समुद्रों में कुल पानी) के अधिकारी हैं। "
इसे "लो-हैंगिंग फ्रूट" दृष्टिकोण के रूप में संदर्भित किया जा सकता है, जहाँ वैज्ञानिकों ने हम मनुष्यों के रूप में जो सबसे अधिक परिचित हैं, उसके आधार पर रहने की क्षमता के संकेतों की तलाश की है। यह देखते हुए कि हमारे पास आवास का एकमात्र उदाहरण ग्रह पृथ्वी है, एक्सोप्लेनेट अध्ययनों को उन ग्रहों को खोजने पर ध्यान केंद्रित किया गया है जो संरचना (यानी चट्टानी), कक्षा और आकार में "पृथ्वी जैसा" हैं।
हालाँकि, हाल के वर्षों में इस परिभाषा को नए अध्ययनों द्वारा चुनौती दी गई है। जैसा कि एक्सोप्लैनेट अनुसंधान केवल अन्य तारों के आसपास निकायों के अस्तित्व का पता लगाने और पुष्टि करने से दूर चला गया है और लक्षण वर्णन में स्थानांतरित हो गया है, एचजेड के नए फार्मूले उभरे हैं जिन्होंने संभावित-रहने योग्य दुनिया की विविधता को पकड़ने का प्रयास किया है।
जैसा कि डॉ। रामिरेज़ ने समझाया, इन नए योगों ने HZs की पारंपरिक धारणाओं की प्रशंसा की है, यह विचार करके कि रहने योग्य ग्रहों की अलग-अलग वायुमंडलीय रचनाएं हो सकती हैं:
उदाहरण के लिए, वे CH4 और H2 जैसी अतिरिक्त ग्रीनहाउस गैसों के प्रभाव पर विचार करते हैं, जिन्हें पृथ्वी और मंगल दोनों पर प्रारंभिक स्थितियों के लिए महत्वपूर्ण माना गया है। इन गैसों के अलावा रहने योग्य क्षेत्र को शास्त्रीय HZ परिभाषा द्वारा भविष्यवाणी की गई से अधिक व्यापक बनाता है। यह बहुत अच्छा है, क्योंकि ग्रहों को HZ के बाहर माना जाता है, जैसे TRAPPIST-1h, अब इसके भीतर हो सकता है। यह भी तर्क दिया गया है कि गर्म तारों के HZ के बाहरी किनारे के पास घने CO2-CH4 वायुमंडल के साथ ग्रहों का निवास हो सकता है क्योंकि जीवन की उपस्थिति के बिना ऐसे वायुमंडल को बनाए रखना कठिन है। "
ऐसा ही एक अध्ययन कॉर्नेल विश्वविद्यालय में कार्ल सगन इंस्टीट्यूट के एक एसोसिएट प्रोफेसर डॉ। रामिरेज़ और लिसा कल्टेनेगर द्वारा किया गया था। एक पेपर के अनुसार उन्होंने 2017 में उत्पादन किया, जो कि पेपर में दिखाई दिया एस्ट्रोफिजिकल जर्नल पत्र,एक्सोप्लैनेट-शिकारी ग्रहों को पा सकते हैं जो एक दिन ज्वालामुखी गतिविधि की उपस्थिति के आधार पर रहने योग्य बन जाएंगे - जो हाइड्रोजन गैस (एच) की उपस्थिति के माध्यम से पहचानने योग्य होगा2) उनके वायुमंडल में।
यह सिद्धांत "पृथ्वी जैसी" स्थितियों की खोज का एक स्वाभाविक विस्तार है, जो मानता है कि पृथ्वी का वातावरण हमेशा वैसा नहीं था जैसा आज है। मूल रूप से, ग्रहों के वैज्ञानिकों का कहना है कि अरबों साल पहले, पृथ्वी के शुरुआती वातावरण में हाइड्रोजन गैस (एच) की प्रचुर आपूर्ति थी2) इस वायुमंडल में हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के अणुओं के बीच ज्वालामुखी के प्रकोप और बातचीत के कारण पृथ्वी को विकसित होने के लिए जीवन भर गर्म रखा जाता है।
पृथ्वी के मामले में, यह हाइड्रोजन अंततः अंतरिक्ष में भाग गया, जिसे सभी स्थलीय ग्रहों के लिए माना जाता है। हालांकि, एक ऐसे ग्रह पर जहां ज्वालामुखी गतिविधि के पर्याप्त स्तर हैं, वातावरण में हाइड्रोजन गैस की उपस्थिति को बनाए रखा जा सकता है, इस प्रकार एक ग्रीनहाउस प्रभाव की अनुमति मिलती है जो उनकी सतहों को गर्म रखेगा। इस संबंध में, किसी ग्रह के वायुमंडल में हाइड्रोजन गैस की उपस्थिति एक स्टार के HZ का विस्तार कर सकती है।
रामिरेज़ के अनुसार, समय का कारक भी है, जो आमतौर पर एचजेड का आकलन करते समय ध्यान में नहीं रखा जाता है। संक्षेप में, तारे समय के साथ विकसित होते हैं और उनकी आयु के आधार पर विकिरण के विभिन्न स्तरों को बाहर निकालते हैं। इसमें उस परिवर्तन का प्रभाव होता है जहां एक स्टार का HZ पहुंचता है, जो वर्तमान में अध्ययन किए जा रहे किसी ग्रह को शामिल नहीं कर सकता है। जैसा कि रामिरेज़ ने समझाया:
"[I] टी दिखाया गया है कि एम-बौने (वास्तव में शांत तारे) इतने उज्ज्वल और गर्म होते हैं जब वे पहली बार बनाते हैं कि वे किसी भी युवा ग्रहों को हटा सकते हैं जो बाद में शास्त्रीय एचजेड में होना निर्धारित करते हैं। यह इस बिंदु को रेखांकित करता है कि सिर्फ इसलिए कि एक ग्रह वर्तमान में रहने योग्य क्षेत्र में स्थित है, इसका मतलब यह नहीं है कि यह वास्तव में रहने योग्य है (अकेले रहने दें)। हमें इन मामलों को देखने में सक्षम होना चाहिए।
अंत में, इस बात का मुद्दा है कि एक्सोप्लेनेट्स के लिए शिकारी में किस प्रकार के स्टार सिस्टम खगोलविद देख रहे हैं। जबकि कई सर्वेक्षणों ने जी-टाइप येलो ड्वार्फ स्टार (जो कि हमारा सूर्य है) की जांच की है, बहुत शोध एम-प्रकार (लाल बौना) के सितारों पर ध्यान केंद्रित किया गया है क्योंकि उनकी लंबी उम्र के कारण और वे सबसे अधिक विश्वास करते थे। संभावना है कि चट्टानी ग्रहों को खोजने के लिए जो अपने सितारों के HZ के भीतर परिक्रमा करते हैं।
"जबकि पिछले सभी अध्ययनों ने एकल सितारा प्रणालियों पर ध्यान केंद्रित किया है, हाल ही के काम से पता चलता है कि रहने योग्य ग्रह बाइनरी स्टार सिस्टम या यहां तक कि लाल विशाल या सफेद बौने सिस्टम में पाए जा सकते हैं, संभवतः रहने योग्य ग्रह भी रेगिस्तान दुनिया या समुद्री दुनिया का रूप ले सकते हैं जो रामिरेज़ कहते हैं, "पृथ्वी की तुलना में बहुत गीला है।" "ऐसे योग न केवल खोज करने के लिए संभावित रहने योग्य ग्रहों के पैरामीटर स्थान का बहुत विस्तार करते हैं, बल्कि वे हमें उन दुनिया को छानने की अनुमति देते हैं जो जीवन की मेजबानी करने की सबसे अधिक (और कम से कम) संभावना है।"
अंत में, यह अध्ययन बताता है कि शास्त्रीय एचजेड एकमात्र उपकरण नहीं है जिसका उपयोग अतिरिक्त-स्थलीय जीवन की संभावना को सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है। इस तरह, रामिरेज़ सलाह देते हैं कि भविष्य में, खगोलविदों और एक्सोप्लैनेट-शिकारी को इन नए योगों द्वारा उठाए गए अतिरिक्त विचारों के साथ शास्त्रीय एचजेड को पूरक करना चाहिए। ऐसा करने में, वे किसी दिन जीवन को खोजने के लिए अपने अवसरों को अधिकतम करने में सक्षम हो सकते हैं।
"मैं सलाह देता हूं कि वैज्ञानिक ग्रह प्रणालियों के शुरुआती चरणों में वास्तविक विशेष ध्यान देते हैं क्योंकि यह संभावना निर्धारित करने में मदद करता है कि एक ग्रह जो वर्तमान में रहने योग्य क्षेत्र में स्थित है, वास्तव में जीवन के अधिक सबूतों के लिए आगे अध्ययन करने लायक है।" “मैं यह भी सलाह देता हूं कि विभिन्न एचजेड परिभाषाओं का उपयोग संयोजन के रूप में किया जाता है ताकि हम यह निर्धारित कर सकें कि कौन से ग्रह जीवन की मेजबानी करने की सबसे अधिक संभावना है। इस तरह से हम इन ग्रहों को रैंक कर सकते हैं और यह निर्धारित कर सकते हैं कि हमारे टेलीस्कोप का अधिकांश समय और ऊर्जा किस पर खर्च की जाए। जिस तरह से हम यह भी परीक्षण करेंगे कि HZ अवधारणा कितनी वैध है, जिसमें यह निर्धारित करना शामिल है कि कॉस्मिक पैमाने पर कार्बोनेट-सिलिकेट चक्र कितना सार्वभौमिक है। ”
