नासा टेलीस्कोप एक अजीब हाइब्रिड एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल को प्रकट करते हैं

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अंतरिक्ष में एक असामान्य एक्सोप्लैनेट नाम Gliese 3470 b (GJ 3470 b।) है, यह एक अजीब दुनिया है, जो पृथ्वी और नेपच्यून के बीच एक संकर की तरह है। इसमें पृथ्वी की तरह एक चट्टानी कोर है, लेकिन हाइड्रोजन और हीलियम से बने वातावरण से घिरा हुआ है। यह संयोजन हमारे अपने सौर मंडल में किसी भी चीज के विपरीत है।

ग्रह नक्षत्र कर्क में एक लाल बौना तारा, जिसे ग्लिसे 3470 कहा जाता है, परिक्रमा करता है। GJ 3470 b लगभग 12.6 पृथ्वी द्रव्यमान है, जिसका अर्थ है कि यह पृथ्वी और नेप्च्यून के बीच द्रव्यमान में लगभग आधा है। (नेपच्यून लगभग 17 पृथ्वी द्रव्यमान है।)

केपलर मिशन के लिए धन्यवाद, हम जानते हैं कि इस बड़े पैमाने पर कई एक्सोप्लैनेट हैं। यह संभव है कि 80% तक ग्रह इस सीमा में आते हैं, हालांकि भविष्य के एक्सोप्लेनेट मिशनों में कोई संदेह नहीं होगा। अब तक, खगोलविदों को इन ग्रहों में से एक के वातावरण पर अच्छी नज़र नहीं थी, और इसलिए उनका गठन थोड़ा रहस्य है।

हबल और स्पिट्जर स्पेस दूरबीनों ने मिलकर GJ 3470 b के वातावरण पर एक नज़र डाली, और यह पहली बार है कि खगोलविदों ने इस तरह के ग्रह के वातावरण के रासायनिक फिंगरप्रिंट की पहचान करने में सक्षम किया है। उन्होंने पाया कि ग्रह में बिना किसी भारी तत्व के हाइड्रोजन और हीलियम का लगभग प्राचीन, प्रथम वातावरण है।

और यह एक रहस्य का एक सा प्रस्तुत करता है।

"हमारे पास सौर मंडल में ऐसा कुछ नहीं है, और जो इसे बनाता है वह हड़ताली है।"
कनाडा में मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय के ब्योर्न बेनेके

आधा तारा, आधा ग्रह?

हाइड्रोजन और हीलियम के अपने वातावरण के साथ GJ 3470 b, कुछ मायनों में एक ग्रह की तरह एक तारे की तरह है। हमारा अपना सूर्य 73% हाइड्रोजन है, और बाकी लगभग सभी हीलियम है। सूर्य का केवल एक छोटा हिस्सा ऑक्सीजन, नियॉन, लोहा और कार्बन जैसे भारी तत्वों का है। गैस के दिग्गज बृहस्पति और शनि ज्यादातर हाइड्रोजन और हीलियम हैं, लेकिन उनमें मीथेन और अमोनिया जैसे अन्य यौगिकों के साथ-साथ भारी तत्व भी हैं। वे यौगिक जीजे 3470 बी में लगभग अनुपस्थित हैं।

“ग्रह-निर्माण के दृष्टिकोण से यह एक बड़ी खोज है। ग्रह तारे के बहुत करीब पहुंचता है और बृहस्पति की तुलना में बहुत कम है - पृथ्वी के द्रव्यमान का 318 गुना - लेकिन प्राइमरी हाइड्रोजन / हीलियम के वायुमंडल को इकट्ठा करने में कामयाब रहा है जो कि भारी तत्वों द्वारा बड़े पैमाने पर 'अनपॉलिटेड' है, "विश्वविद्यालय के ब्योर्न बेनेके नासा में एक प्रेस विज्ञप्ति में कनाडा में मॉन्ट्रियल। "हमारे पास सौर मंडल में ऐसा कुछ नहीं है, और जो इसे बनाता है वह हड़ताली है।"

इस काम के पीछे के खगोलविदों ने जीजे 3470 बी के वातावरण पर एक अच्छी नज़र पाने के लिए दोनों अंतरिक्ष दूरबीनों की बहु-तरंगदैर्ध्य क्षमताओं को मिलाया। उन्होंने इसे स्टारलाइट के अवशोषण को मापने के द्वारा किया, क्योंकि एक्सोप्लैनेट ने अपने मेजबान स्टार के सामने संक्रमण किया था। उन्होंने परावर्तित प्रकाश के नुकसान को भी मापा क्योंकि एक्सोप्लैनेट स्टार के पीछे से गुजरा था। कुल मिलाकर, अंतरिक्ष दूरबीनों की जोड़ी ने 12 पारगमन और 20 ग्रहण देखे।

खगोलविज्ञानी वायुमंडल में हाइड्रोजन और हीलियम के रासायनिक उंगलियों के निशान की पहचान करने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हैं, और ग्रह के वातावरण की प्रकृति ने यह सब संभव किया है। यह बहुत कम धुंध के साथ ज्यादातर स्पष्ट है, जिसका अर्थ है कि वे वातावरण में गहराई से देखने में सक्षम थे। "पहली बार हमारे पास ऐसी दुनिया का एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक हस्ताक्षर है," बेनेक ने कहा।

लेकिन उस स्पेक्ट्रोस्कोपी से कुछ अप्रत्याशित बात सामने आई। खगोलविदों ने सोचा कि वे नेप्च्यून ग्रह के लिए एक समान रासायनिक संरचना पाते हैं, जिसमें ऑक्सीजन और कार्बन जैसे भारी तत्व होते हैं। लेकिन इसके बजाय उन्हें एक ऐसा वातावरण मिला, जो सूर्य जैसा दिखता था।

"... हमें ऐसा वातावरण मिला है जो भारी तत्वों में इतना खराब है कि इसकी संरचना सूर्य की हाइड्रोजन / हीलियम युक्त संरचना से मिलती है।"
कनाडाई में मॉन्ट्रियल की अद्वितीयता का भाजयुमो

"हमें उम्मीद है कि ऑक्सीजन और कार्बन जैसे भारी तत्वों में एक वातावरण दृढ़ता से समृद्ध है जो प्रचुर मात्रा में जल वाष्प और मीथेन गैस बना रहे हैं, जैसा कि हम नेपच्यून पर देखते हैं," बेनेकी ने कहा। "इसके बजाय, हमने एक ऐसा वातावरण पाया जो भारी तत्वों में इतना खराब है कि इसकी संरचना सूर्य की हाइड्रोजन / हीलियम युक्त संरचना से मिलती जुलती है।"

यह एक साथ पियर्सिंग

अब जब खगोलविदों ने एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल पर एक अच्छा नियंत्रण प्राप्त कर लिया है, तो हबल और स्पिट्जर अंतरिक्ष दूरबीनों की संयुक्त शक्ति की बदौलत, वे यह समझना शुरू कर सकते हैं कि यह विषम ग्रह कैसे बन सकता है।

GJ 3470 b अन्य एक्सोप्लैनेट्स के ठीक विपरीत है। खगोलविदों का मानना है कि अन्य एक्सोप्लैनेट्स, उदाहरण के लिए हॉट जुपिटर, अपने सूर्य से एक महान दूरी पर बनाते हैं, और फिर अंदर की ओर पलायन करते हैं। लेकिन खगोलविदों का मानना है कि इस एक्सोप्लैनेट ने अपने लाल बौने तारे के बहुत करीब का गठन किया, जहां आज यह तैनात है।

यह संभवत: पहली बार एक छोटी चट्टानी वस्तु के रूप में गठित हुआ था, जो कि प्रोटोप्लैनेटरी डिस्क के केंद्र में स्थित था, तारे के बनने के समय के आसपास। यह जिस तार से बनता है, डिस्क में उसी प्राइमर्डियल मटेरियल में से इसका वायुमंडल इकट्ठा होता है, या उत्सर्जित होता है। और यह इसके हाइड्रोजन / हीलियम वातावरण की व्याख्या करेगा, और इसमें भारी तत्वों की कमी क्यों है।

"यह ग्रह-निर्माण के दृष्टिकोण से एक बड़ी खोज है।"
कनाडाई में मॉन्ट्रियल की अद्वितीयता का भाजयुमो

बेन्नेक ने कहा, "हम एक ऐसी वस्तु को देख रहे हैं जो प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क से हाइड्रोजन को इकट्ठा करने में सक्षम थी, लेकिन गर्म बृहस्पति बनने के लिए भाग नहीं पाई," बेनेक ने कहा। "यह एक पेचीदा शासन है।"

क्या हुआ हो सकता है कि यह अभी भी डिस्क से बात कर रहा था, लेकिन स्टार तेजी से बढ़ गया, और डिस्क का प्रसार हो गया। इसने जीजे 3470 बी को हमारे सौरमंडल में भारी तत्वों के साथ, हमारे सौर मंडल में गैस दिग्गजों की तरह बड़े होने और बनने से रोक दिया।

अभी के लिए, यह वह जगह है जहाँ इस पेचीदा, ऑडबॉल एक्सोप्लैनेट की हमारी समझ है। लेकिन एक बार जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ऊपर और चल रहा है, यह हमें और अधिक बताएगा।

JWST एक शक्तिशाली अंतरिक्ष दूरबीन है जो अभूतपूर्व संवेदनशीलता के साथ अवरक्त में देख सकता है। यह GJ 3470 b, और अन्य एक्सोप्लैनेट के वातावरण की जांच करने में सक्षम होगा, और अभी तक अनदेखी के रूप में चीजों को प्रकट करेगा। विशेष रूप से, यह तरंग दैर्ध्य में निरीक्षण करेगा जो लगभग पारदर्शी रूप से धुंध के रूप में प्रस्तुत करता है।

फिर, सभी एक्सोप्लैनेट्स की हमारी समझ, न केवल यह एक, छलांग और सीमा में बढ़ेगी।