के बाद से केप्लर स्पेस टेलीस्कोप अंतरिक्ष में लॉन्च किया गया था, हमारे सौर मंडल (एक्सोप्लैनेट्स) से परे ज्ञात ग्रहों की संख्या तेजी से बढ़ी है। वर्तमान में, 2,918 स्टार सिस्टम में 3,917 ग्रहों की पुष्टि की गई है, जबकि 3,368 पुष्टि की प्रतीक्षा कर रहे हैं। इनमें से, अपने तारे के परिस्थितिजन्य रहने योग्य क्षेत्र (उर्फ "गोल्डीलॉक्स ज़ोन") के भीतर लगभग 50 परिक्रमा, जिस दूरी पर तरल पानी एक ग्रह की सतह पर मौजूद हो सकता है।
हालांकि, हाल के शोध ने इस संभावना को बढ़ा दिया है कि हम एक रहने योग्य क्षेत्र मानते हैं बहुत आशावादी है। हाल ही में ऑनलाइन सामने आए एक नए अध्ययन के अनुसार, "ए लिमिटेड हैबिटेबल जोन फॉर कॉम्प्लेक्स लाइफ" शीर्षक से, रहने योग्य क्षेत्र मूल रूप से सोचा की तुलना में बहुत संकीर्ण हो सकते हैं। ये पता चलता है कि वैज्ञानिकों ने "संभावित रहने योग्य" माना ग्रहों की संख्या पर भारी प्रभाव पड़ सकता है।
अध्ययन का नेतृत्व कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड में एक नासा पोस्टडॉक्टोरल प्रोग्राम फेलो एडवर्ड डब्ल्यू श्वेटरमैन ने किया था और इसमें वैकल्पिक पृथ्वी दल (नासा खगोल विज्ञान संस्थान का हिस्सा), एक्सोप्लेनेट सिस्टम साइंस (NExSS) के लिए नेक्सस के शोधकर्ता शामिल थे। और नासा गोडार्ड इंस्टीट्यूट फॉर स्पेस स्टडीज।
के आधार पर पिछले अनुमानों के अनुसार केपलर डेटा, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि अकेले मिल्की वे गैलेक्सी में 40 बिलियन पृथ्वी जैसे ग्रह होने की संभावना है, जिनमें से 11 बिलियन हमारे सूर्य (यानी जी-प्रकार पीले बौनों) जैसे सितारों की कक्षा में आने की संभावना है। अन्य शोधों ने संकेत दिया है कि यह संख्या 60 अरब या 100 बिलियन से अधिक हो सकती है, जो हम रहने योग्य क्षेत्रों को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मापदंडों के आधार पर होती है।
ये परिणाम निश्चित रूप से उत्साहजनक हैं, क्योंकि वे सुझाव देते हैं कि मिल्की वे जीवन के साथ हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, अतिरिक्त-सौर ग्रहों में हाल के शोध ने इन पिछले अनुमानों पर संदेह किया है। यह विशेष रूप से ऐसा मामला है जहां एम-प्रकार (लाल बौना) तारों की परिकल्पना करने वाले ग्रहों का संबंध है।
इसके अलावा, इस बात पर शोध कि पृथ्वी पर जीवन कैसे विकसित हुआ है, यह दर्शाता है कि अकेले पानी जीवन की गारंटी नहीं देता है - और न ही, इस मामले के लिए, ऑक्सीजन गैस की उपस्थिति है। इसके अलावा, श्वेतेरमैन और उनके सहयोगियों ने दो अन्य प्रमुख बायोसिग्नर्स पर विचार किया जो जीवन के लिए आवश्यक हैं क्योंकि हम इसे जानते हैं - कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड।
इन यौगिकों में से अधिकांश जटिल जीवन के लिए विषाक्त होगा, जबकि बहुत कम का मतलब होगा कि प्रारंभिक प्रोकैरियोट्स नहीं उभरेंगे। यदि पृथ्वी पर जीवन कोई संकेत है, तो अधिक जटिल, ऑक्सीजन की खपत करने वाले जीवनरूपों को विकसित करने के लिए बुनियादी जीवन-दर्शन आवश्यक हैं। इस कारण से, Schwieterman और उनके सहयोगियों ने इसे ध्यान में रखने के लिए एक रहने योग्य क्षेत्र की परिभाषा को संशोधित करने की मांग की।
निष्पक्ष होना, रहने योग्य क्षेत्र की सीमा की गणना करना कभी आसान नहीं होता है। अपने तारे से उनकी दूरी के अलावा, किसी ग्रह की सतह का तापमान वातावरण में विभिन्न प्रतिक्रिया तंत्रों पर निर्भर करता है - जैसे कि ग्रीनहाउस प्रभाव। उसके ऊपर, रहने योग्य क्षेत्र की पारंपरिक परिभाषा "पृथ्वी जैसी" स्थितियों के अस्तित्व को मानती है।
इसका तात्पर्य एक ऐसे वातावरण से है जो नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से समृद्ध है और पृथ्वी पर मौजूद एक ही कार्बोनेट-सिलिकेट जियोकेमिकल चक्र प्रक्रिया द्वारा स्थिर है। इस प्रक्रिया में, अवसादन और अपक्षय के कारण सिलिकेट चट्टानें कार्बनभक्षी बन जाती हैं जबकि भूवैज्ञानिक गतिविधि के कारण कार्बन चट्टानें फिर से सिलिकेट आधारित हो जाती हैं।
यह एक प्रतिक्रिया पाश की ओर जाता है जो यह सुनिश्चित करता है कि वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, इस प्रकार सतह के तापमान (उर्फ ग्रीनहाउस प्रभाव) में वृद्धि की अनुमति मिलती है। रहने योग्य क्षेत्र के आंतरिक किनारे के करीब ग्रह, ऐसा होने के लिए कम कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है। जैसा कि Schwieterman ने हाल ही में MIT टेक्नोलॉजी रिव्यू के एक लेख में बताया है:
"लेकिन रहने योग्य क्षेत्र के मध्य और बाहरी क्षेत्रों के लिए, सतह तरल पानी के लिए अनुकूल तापमान बनाए रखने के लिए वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता बहुत अधिक होनी चाहिए।"
उदाहरण के लिए, टीम ने केप्लर -62 एफ का उपयोग एक उदाहरण के रूप में किया, एक सुपर-अर्थ जो पृथ्वी से लगभग 990 प्रकाश वर्ष स्थित के-टाइप स्टार (हमारे सूर्य से थोड़ा छोटा और धुंधला) की परिक्रमा करता है। यह ग्रह अपने तारे की परिक्रमा उसी दूरी पर करता है, जितना शुक्र सूर्य करता है, लेकिन तारे के निचले द्रव्यमान का मतलब है कि यह रहने योग्य क्षेत्र के बाहरी किनारे पर है।
जब यह 2013 में खोजा गया था, तो इस ग्रह को पर्याप्त ग्रीनहाउस प्रभाव की उपस्थिति मानते हुए, अलौकिक जीवन के लिए एक अच्छा उम्मीदवार माना जाता था। हालांकि, श्वेतेरमैन और उनके सहयोगियों ने गणना की कि जब पृथ्वी पर जीवन का पहला विकास हो रहा था (१. billion५ अरब साल पहले)।
हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड की यह मात्रा पृथ्वी पर यहां के अधिकांश जटिल जीवन-रूपों के लिए विषाक्त होगी। नतीजतन, केप्लर -62 एफ जीवन के लिए उपयुक्त उम्मीदवार नहीं होगा, भले ही यह तरल पानी के लिए पर्याप्त गर्म हो। एक बार जब वे इन शारीरिक बाधाओं में शामिल हो गए, तो श्वाइटरमैन और उनकी टीम ने निष्कर्ष निकाला कि जटिल जीवन के लिए रहने योग्य क्षेत्र काफी संकीर्ण होना चाहिए - जो पहले अनुमान लगाया गया था उसका एक चौथाई।
Schwieterman और उनके सहयोगियों ने यह भी गणना की कि कुछ एक्सोप्लैनेट में कार्बन मोनोऑक्साइड के उच्च स्तर होने की संभावना है क्योंकि वे शांत तारों की परिक्रमा करते हैं। यह लाल बौने तारों के रहने योग्य क्षेत्रों पर एक महत्वपूर्ण बाधा डालता है, जो ब्रह्मांड में 75% सितारों के लिए होता है - और जो कि प्रकृति में स्थलीय (चट्टानी) ग्रहों को खोजने के लिए सबसे संभावित स्थान माना जाता है।
इन निष्कर्षों के बारे में कठोर संकेत हो सकते हैं कि वैज्ञानिक "संभावित-रहने योग्य" मानते हैं, न कि किसी स्टार के रहने योग्य क्षेत्र की सीमाओं का उल्लेख करने के लिए। जैसा कि श्वेटरमैन ने समझाया:
"एक निहितार्थ यह है कि हम देर से एम बौनों की परिक्रमा कर रहे ग्रहों पर या उनके रहने योग्य क्षेत्रों के बाहरी किनारे के पास संभावित रहने योग्य ग्रहों पर बुद्धिमान जीवन या टेक्नोसिग्नेशन के संकेत खोजने की उम्मीद नहीं कर सकते हैं।"
आगे के मामलों को जटिल करने के लिए, यह अध्ययन कई कारणों में से एक है जो देर से रहने योग्य ग्रहों पर विचार करने के लिए अतिरिक्त बाधाओं को रख सकता है। अकेले 2019 में, अनुसंधान आयोजित किया गया है जो दिखाता है कि लाल बौना सितारा सिस्टम जीवन के लिए आवश्यक कच्चे माल के रूप में नहीं हो सकता है, और यह कि लाल बौना सितारे प्रकाश संश्लेषण के लिए पर्याप्त फोटॉन प्रदान नहीं कर सकते हैं।
यह सब इस बात की विशेष संभावना को जोड़ता है कि हमारी आकाशगंगा में जीवन पहले के विचार से दुर्लभ हो सकता है। लेकिन निश्चित रूप से, किसी भी निश्चितता के साथ यह जानना कि वास की सीमाएं क्या हैं और अधिक अध्ययन की आवश्यकता होगी। सौभाग्य से, हमें यह पता लगाने के लिए बहुत लंबा इंतजार नहीं करना पड़ेगा, क्योंकि आने वाले दशक में कई अगली पीढ़ी के टेलीस्कोप चालू हो जाएंगे।
इनमें शामिल हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), द बहुत बड़ा टेलिस्कोप (ईएलटी) और विशालकाय मैगलन टेलीस्कोप (GMT)। इन और अन्य अत्याधुनिक उपकरणों से अपेक्षा की जाती है कि वे एक्सोप्लैनेट के अधिक विस्तृत अध्ययन और लक्षण वर्णन के लिए अनुमति दें। और जब वे करते हैं, तो हमें इस बात का बेहतर अंदाजा होता है कि वहां जीवन की कितनी संभावना है।
