बाहरी ग्रह सूर्य के प्रकाश के रूप में गर्म हो सकते हैं

चित्र साभार: NASA
हम अभिशप्त हैं। एक दिन पृथ्वी एक जलती हुई सिंदर होगी जो एक सूजे हुए लाल तारे की परिक्रमा करती है।

यह किसी भी ग्रह का अंतिम भाग्य है जो हमारे सूर्य जैसे मुख्य अनुक्रम तारे के करीब रहता है। मुख्य अनुक्रम तारे हाइड्रोजन पर चलते हैं, और जब यह ईंधन निकलता है, तो वे हीलियम में बदल जाते हैं और लाल रंग के विशालकाय बन जाते हैं। जबकि एक लाल विशालकाय सूर्य का संक्रमण पृथ्वी के लिए दुखद खबर है, हमारे सौर मंडल के सबसे दूर के क्षेत्रों में बर्फीले ग्रह पहली बार सूरज की गर्मी में आधारभूत होंगे।

सूरज धीरे-धीरे लेकिन तेजी से बढ़ रहा है और अपने जीवनकाल के दौरान तेजी से बढ़ रहा है। जब सूर्य लगभग 4 बिलियन वर्षों में लाल रंग का विशालकाय हो जाता है, तो हमारे परिचित पीले सूरज एक उज्ज्वल लाल हो जाएंगे, क्योंकि यह मुख्य रूप से अवरक्त और दृश्यमान लाल प्रकाश की कम आवृत्ति ऊर्जा का उत्सर्जन करता है। यह हजारों गुना तेज हो जाएगा और अभी तक कूलर की सतह का तापमान है, और इसका वायुमंडल विस्तार करेगा, धीरे-धीरे बुध, शुक्र और संभवतः यहां तक ​​कि पृथ्वी भी।

जबकि सूरज के वायुमंडल में पृथ्वी की कक्षा 1 एयू तक पहुंचने की भविष्यवाणी की जाती है, लाल दिग्गज बहुत अधिक द्रव्यमान खो देते हैं, और निष्कासित गैसों की यह लहर पृथ्वी को सीमा से बाहर धकेल सकती है। लेकिन चाहे पृथ्वी भस्म हो या केवल गायन, पृथ्वी पर सभी जीवन गुमनामी में बीत चुके होंगे।

कोलोराडो के बोल्डर, साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट के अंतरिक्ष अध्ययन विभाग के निदेशक एस एलन स्टर्न द्वारा एस्ट्रोवियोलॉजी पत्रिका में प्रकाशित एक पत्र के अनुसार, जीवन को संभव बनाने वाली परिस्थितियाँ सौर मंडल में कहीं और दिखाई दे सकती हैं। वह कहते हैं कि 10 से 50 एयू में स्थित ग्रह लाल विशाल सूर्य के रहने योग्य क्षेत्र में होंगे। सौर मंडल का रहने योग्य क्षेत्र वह क्षेत्र है जहाँ पानी तरल अवस्था में रह सकता है।

रहने योग्य क्षेत्र धीरे-धीरे 10 से 50 एयू क्षेत्र के माध्यम से स्थानांतरित हो जाएगा, क्योंकि सूरज अपने लाल विशाल चरण के माध्यम से विकसित होकर तेज और उज्जवल हो जाता है। शनि, यूरेनस, नेप्च्यून और प्लूटो सभी 10 से 50 एयू के भीतर झूठ बोलते हैं, जैसे कि उनके बर्फीले चंद्रमा और कूपर बेल्ट ऑब्जेक्ट। लेकिन इन सभी दुनियाओं के जीवन में समान अवसर नहीं होगा।

गैसीय ग्रहों शनि, नेप्च्यून और यूरेनस पर वास होने की संभावनाएं लाल विशाल संक्रमण से बहुत प्रभावित नहीं हो सकती हैं। खगोलविदों ने गैसीय ग्रहों की खोज की है जो अन्य सौर प्रणालियों में अपने मूल तारे के बहुत करीब हैं, और ये "हॉट जुपिटर" तीव्र विकिरण के निकटता के बावजूद अपने गैसीय वायुमंडल पर पकड़ बनाते हैं। जैसा कि हम जानते हैं कि यह गैसीय ग्रहों पर दिखाई देने की संभावना नहीं है।

स्टर्न को लगता है कि नेप्च्यून का चंद्रमा ट्राइटन, प्लूटो और उसके चंद्रमा चारोन और क्विपर बेल्ट ऑब्जेक्ट्स में जीवन के लिए सबसे अच्छा मौका होगा। ये शरीर कार्बनिक रसायनों से समृद्ध हैं, और लाल विशाल सूरज की गर्मी उनकी बर्फीली सतहों को महासागरों में पिघला देगी।

स्टर्न कहते हैं, "जब सूरज एक लाल विशालकाय होता है, तो हमारे सौर मंडल की बर्फ की दुनिया पिघल जाएगी और दसियों साल में दसियों साल तक महासागर बन जाएगी।" "हमारा सौर मंडल तब सतह वाले महासागरों के साथ एक दुनिया को परेशान नहीं करेगा, जैसा कि यह अब करता है, लेकिन सैकड़ों, विशाल ग्रहों के सभी बर्फीले चंद्रमाओं के लिए, और कुइपर बेल्ट के बर्फीले बौने ग्रह भी महासागरों को सहन करेंगे। क्योंकि प्लूटो पर तापमान अब बहुत अलग नहीं होगा, मियामी बीच के तापमान की तुलना में, मैं इन दुनियाओं को 'गर्म प्लूटोस' कहना पसंद करता हूं, 'हाल के वर्षों में गर्म ज्यूपिटर के ढेरों की तरह सूर्य के तारों की परिक्रमा के अनुरूप "।

सूरज का प्रभाव पूरी कहानी नहीं है, हालांकि - एक ग्रह शरीर की विशेषताएं अभ्यस्तता का निर्धारण करने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करती हैं। इस तरह की विशेषताओं में एक ग्रह की आंतरिक गतिविधि, परावर्तकता, या एक ग्रह का "अल्बेडो" और वातावरण की मोटाई और संरचना शामिल है। यहां तक ​​कि अगर किसी ग्रह में सभी तत्व हैं जो निवास करने का पक्ष लेते हैं, तो जीवन जरूरी नहीं दिखाई देगा।

"हमें पता नहीं है कि जीवन को शुरू करने के लिए क्या आवश्यक है," सिएटल में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक खगोलविद और पुस्तक के सह-लेखक डॉन ब्राउनली ने कहा, "द लाइफ एंड डेथ ऑफ प्लेनेट अर्थ।" ब्राउनली का कहना है कि यदि गर्म गीला अंदरूनी और जैविक सामग्री की जरूरत है, तो प्लूटो, ट्राइटन और क्विपर बेल्ट ऑब्जेक्ट जीवन को परेशान कर सकते हैं।

"सावधानी के एक शब्द के रूप में, हालांकि, सौर मंडल के प्रारंभिक इतिहास में शायद करोड़ों वर्षों के लिए कार्बोनेसस चोंड्रेइट उल्कापिंडों का उत्पादन करने वाले क्षुद्रग्रहों के अंदरूनी हिस्से गर्म थे," ब्राउनली कहते हैं। "ये निकाय पानी और कार्बनिक पदार्थों दोनों में बेहद समृद्ध हैं, और अभी तक कोई भी बाध्यकारी सबूत नहीं है कि किसी भी क्षुद्रग्रह के उल्कापिंड में कभी जीवित चीजें थीं।"

एक ग्रह शरीर की कक्षा भी जीवन के लिए इसकी संभावनाओं को प्रभावित करेगी। उदाहरण के लिए, प्लूटो के पास पृथ्वी की तरह एक अच्छी, नियमित कक्षा नहीं है। प्लूटो की कक्षा तुलनात्मक रूप से सनकी है, जो सूर्य से दूरी में भिन्न है। जनवरी 1979 से फरवरी 1999 तक, प्लूटो नेप्च्यून की तुलना में सूर्य के करीब था, और सौ वर्षों में, यह नेप्च्यून के मुकाबले लगभग दोगुना होगा। इस प्रकार की कक्षा प्लूटो को अत्यधिक शीतलन के साथ बारी-बारी से अत्यधिक ताप से गुजरती है।

ट्राइटन की कक्षा भी अजीब है। ट्राइटन केवल बड़े चंद्रमा है जो पीछे की ओर परिक्रमा करता है, या "प्रतिगामी"। ट्राइटन की यह असामान्य कक्षा हो सकती है क्योंकि यह एक कूपर बेल्ट ऑब्जेक्ट के रूप में बनाई गई थी और फिर नेप्च्यून के गुरुत्वाकर्षण द्वारा कब्जा कर लिया गया था। यह एक अस्थिर गठजोड़ है, क्योंकि प्रतिगामी कक्षा नेपच्यून के साथ ज्वारीय बातचीत का निर्माण करती है। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि किसी दिन ट्राइटन नेप्च्यून में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा, या छोटे टुकड़ों में टूट जाएगा और ग्रह के चारों ओर एक अंगूठी का निर्माण करेगा।

स्टर्न कहते हैं, "ट्राइटन की कक्षा के ज्वार के क्षय के लिए अनिश्चितता अनिश्चित है, इसलिए यह चारों ओर हो सकता है, या यह उस समय पहले ही दुर्घटनाग्रस्त हो सकता है जब सूरज लाल हो जाता है।" "यदि ट्राइटन चारों ओर है, तो संभवतः यह प्लूटो के समान कार्बनिक-समृद्ध महासागर की दुनिया की तरह दिखाई देगा।"

सूरज लगभग 250 मिलियन वर्षों के लिए एक लाल विशालकाय के रूप में जल जाएगा, लेकिन क्या जीवन के लिए एक पैर जमाने के लिए पर्याप्त समय है? अधिकांश लाल विशाल जीवनकाल के दौरान, सूर्य अपनी वर्तमान स्थिति से केवल 30 गुना तेज होगा। लाल विशालकाय चरण के अंत में सूरज 1,000 गुना से अधिक तेज हो जाएगा, और कभी-कभी ऊर्जा की दालों को 6,000 गुना वर्तमान चमक तक पहुंचाता है। लेकिन तीव्र चमक की यह अवधि कुछ मिलियन वर्षों तक रहेगी, या दसियों लाख वर्षों तक चलेगी।

लाल विशालकाय चमकीले चरणों की संक्षिप्तता ब्राउनली को बताती है कि प्लूटो जीवन के लिए ज्यादा वादा नहीं करता है। प्लूटो की औसतन 40 एयू की कक्षा के कारण, सूर्य को प्लूटो के लिए 1,600 गुना तेज होना पड़ेगा, वही सौर विकिरण जो हम वर्तमान में पृथ्वी पर प्राप्त करते हैं।

ब्राउनली कहते हैं, "सूर्य इस चमक तक पहुंच जाएगा, लेकिन बहुत ही संक्षिप्त समय के लिए - केवल एक लाख साल या तो।" "प्लूटो की सतह और वातावरण को हमारे दृष्टिकोण से 'बेहतर' बनाया जाएगा, लेकिन यह किसी भी महत्वपूर्ण समय के लिए एक अच्छी जगह नहीं होगी।"

लाल विशाल चरण के बाद, सूरज बेहोश हो जाएगा, और पृथ्वी के आकार में सिकुड़ जाएगा, एक सफेद बौना बन जाएगा। दूर के ग्रह जो लाल विशाल के प्रकाश में आधारित थे, एक बार फिर जमी हुई बर्फ की दुनिया बन जाएंगे।

इसलिए यदि जीवन को लाल विशालकाय प्रणाली में प्रकट होना है, तो इसे एक त्वरित शुरुआत की आवश्यकता होगी। माना जाता है कि पृथ्वी पर जीवन 3.8 अरब साल पहले उत्पन्न हुआ था, हमारे ग्रह के पैदा होने के लगभग 800 मिलियन वर्ष बाद। लेकिन ऐसा शायद इसलिए है क्योंकि आंतरिक सौर मंडल के ग्रहों ने 800 मिलियन वर्ष के भारी क्षुद्रग्रह बमबारी का अनुभव किया। यहां तक ​​कि अगर जीवन तुरंत शुरू हो गया था, तो क्षुद्रग्रहों की शुरुआती बारिश उस जीवन की पृथ्वी को साफ कर देगी।

ब्राउनली का कहना है कि बाहरी ग्रहों के लिए बमबारी का एक नया युग शुरू हो सकता है, क्योंकि लाल विशाल सूरज कुइपर बेल्ट में बड़ी संख्या में धूमकेतु को परेशान कर सकता है।

ब्राउनली कहते हैं, "जब लाल विशाल सूर्य 1,000 गुना तेज होता है, तो वह अपने द्रव्यमान का लगभग आधा हिस्सा खो देता है।" “इससे शरीर की परिक्रमा बाहर की ओर हो जाती है। गैस की हानि और अन्य प्रभाव कुइपर बेल्ट को अस्थिर कर सकते हैं और दिलचस्प बमबारी की एक और अवधि बना सकते हैं। ”

लेकिन स्टर्न का कहना है कि लाल विशाल सूर्य द्वारा रहने योग्य ग्रहों को बमबारी के रूप में अक्सर पृथ्वी पर बमबारी के रूप में देखा जाता था, क्योंकि प्राचीन क्षुद्रग्रह बेल्ट में कुइपर बेल्ट की तुलना में बहुत अधिक सामग्री थी।

इसके अलावा, बाहरी ग्रहों को उसी पराबैंगनी (यूवी) स्तरों का अनुभव नहीं होगा जो पृथ्वी को सहना पड़ा है, क्योंकि लाल दिग्गजों में यूवी विकिरण बहुत कम होता है। एक मुख्य अनुक्रम स्टार की उच्च तीव्रता यूवी नाजुक जीवन के मूल के लिए आवश्यक नाजुक प्रोटीन और आरएनए किस्में के लिए हानिकारक हो सकती है। पृथ्वी पर जीवन केवल पानी के भीतर उत्पन्न हो सकता है, इस प्रकाश की तीव्रता से संरक्षित गहराई में। इसलिए पृथ्वी पर जीवन तरल पानी से जुड़ा हुआ है। लेकिन कौन जानता है कि यूवी परिरक्षण के लिए जिन ग्रहों की आवश्यकता नहीं है, उन पर किस तरह का जीवन हो सकता है?

स्टर्न को लगता है कि हमें आज प्लूटो जैसी दुनिया पर जीवन के सबूत तलाशने चाहिए और लाल दिग्गजों की परिक्रमा करनी चाहिए। हम वर्तमान में मिल्की वे आकाशगंगा में 100 मिलियन सौर-प्रकार के तारों के बारे में जानते हैं जो लाल दिग्गजों के रूप में जलते हैं, और स्टर्न कहते हैं कि इन सभी प्रणालियों में 10 से 50 एयू के भीतर रहने योग्य ग्रह हो सकते हैं। "यह गर्म, पानी से समृद्ध दुनिया पर जीवन बनाने के लिए आवश्यक समय का एक अच्छा परीक्षण होगा," वे कहते हैं।

ब्राउनली कहते हैं, "लाल विशाल तारे के द्वारा जैविक रूप से दूर के पिंडों का विचार एक पेचीदा है, और यह बहुत ही रोचक हो सकता है, यदि जीवन के लिए अल्पकालिक आवास हैं।" "लेकिन मुझे खुशी है कि हमारे सूरज के पास समय का एक अच्छा मार्जिन बचा है।"

आगे क्या होगा
जबकि बाहरी सौर प्रणाली के बारे में हम जो कुछ भी जानते हैं वह पृथ्वी-आधारित दूरबीनों से किए गए दूर के माप पर आधारित है, 2 जनवरी, 2004 को, वैज्ञानिकों ने एक क्विपर बेल्ट ऑब्जेक्ट की नज़दीकी झलक पकड़ी। स्टारडस्ट अंतरिक्ष यान धूमकेतु वाइल्ड 2 के 136 किलोमीटर के भीतर से गुजरा, एक बहुत बड़ा स्नोबॉल जिसने अपने 4.6 बिलियन साल के जीवनकाल का अधिकांश समय क्विपर बेल्ट में परिक्रमा करते हुए बिताया। Wild2 अब ज्यादातर बृहस्पति की कक्षा के अंदर परिक्रमा करता है। ब्राउनली, जो स्टारडस्ट मिशन के लिए सिद्धांत अन्वेषक है, का कहना है कि स्टारडस्ट की छवियां एक प्राचीन और हालिया इतिहास दोनों के आकार वाले शरीर के शानदार सतह विवरण दिखाती हैं। स्टारडस्ट छवियां धूमकेतु से शूटिंग करने वाली गैस और धूल के जेट को दिखाती हैं, क्योंकि वाइल्ड 2 तेजी से आंतरिक सौर मंडल की तेज गर्मी में विघटित हो जाता है।

बाहरी सौर प्रणाली के बारे में अधिक जानने के लिए, हमें जांच के लिए एक अंतरिक्ष यान भेजने की आवश्यकता होगी। 2001 में, नासा ने ऐसे ही एक उद्देश्य के लिए न्यू होराइजन्स मिशन का चयन किया।

स्टर्न, जो न्यू होराइजन्स मिशन के लिए प्रधान अन्वेषक हैं, रिपोर्ट करते हैं कि अंतरिक्ष यान विधानसभा इस गर्मी की शुरुआत के लिए निर्धारित है। अंतरिक्ष यान जनवरी 2006 में लॉन्च होने वाला है, और 2015 की गर्मियों में प्लूटो पहुंचेगा।

न्यू होराइजन्स मिशन वैज्ञानिकों को प्लूटो और चारोन के भूविज्ञान का अध्ययन करने, उनकी सतहों का नक्शा बनाने और उनके तापमान को लेने की अनुमति देगा। प्लूटो के वातावरण का भी विस्तार से अध्ययन किया जाएगा। इसके अलावा, अंतरिक्ष यान इसी तरह के माप बनाने के लिए कुइपर बेल्ट में बर्फीले निकायों का दौरा करेंगे।

मूल स्रोत: एस्ट्रोबायोलॉजी पत्रिका