उनके ग्रहों पर जीवन की खोज के लिए एकदम सही सितारे

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हम अपनी सांसारिक परिस्थितियों को सामान्य मानते हैं। एक पानीदार, समशीतोष्ण दुनिया एक स्थिर पीले तारे की परिक्रमा करती है। एक ऐसी जगह जहां जीवन लगभग 4 बिलियन वर्षों से कायम है। यह लगभग अपरिहार्य है कि जब हम अन्य स्थानों के बारे में सोचते हैं जहां जीवन पनप सकता है, हम अपने स्वयं के अनुभव को एक बेंचमार्क के रूप में उपयोग करते हैं।

लेकिन हमें करना चाहिए?

हमारा सूर्य एक जी-प्रकार का मुख्य अनुक्रम तारा है जिसका जीवनकाल लगभग 10 बिलियन वर्ष है। यह लगभग पाँच अरब वर्ष पुराना है और लगभग 4 बिलियन वर्षों से पृथ्वी पर जीवन संचालित है। जी-प्रकार के मुख्य अनुक्रम सितारे सबसे भरपूर नहीं हैं, और न ही वे सबसे लंबे समय तक जीवित हैं। वे मिल्की वे के तारकीय आबादी का केवल 6% बनाते हैं, और वे केवल लगभग 10 बिलियन वर्षों तक जीवित रहते हैं।

मिल्की वे (लगभग 73%) के अधिकांश सितारे लाल बौने, या एम बौने हैं। एम बौने हमारे सूर्य की तुलना में ठंडे होते हैं, और उनके रहने योग्य क्षेत्र छोटे होते हैं। लेकिन वे बहुत अधिक समय तक जीवित रहे, एक परिमाण के अनुसार। उनके लंबे जीवन उन्हें सही ग्रहों को देखते हुए जीवन के लिए आदर्श सितारे बना सकते हैं। लेकिन लाल बौनों को घातक भड़कने का खतरा हो सकता है, और उनका खतरनाक ऊर्जा उत्पादन जीवन के लिए उतना बड़ा नहीं हो सकता है जितना कि वे इसे जानते हैं।

एक अन्य प्रकार का होस्ट स्टार है जिसे खगोलविद गोल्डीलॉक्स स्टार कहना शुरू कर रहे हैं। वे सूर्य से अधिक बहुतायत से हैं, वे अब सूर्य से अधिक जीवित नहीं हैं, और वे एम बौने के रूप में ज्यादा खतरनाक विकिरण का उत्सर्जन नहीं करते हैं।

वे K बौने कहलाते हैं, जिन्हें नारंगी बौने भी कहा जाता है।

"K-dwarf तारे the स्वीट स्पॉट में होते हैं," रेयर के बीच के गुणों के साथ, अधिक चमकदार, लेकिन कम-जीवित सौर-प्रकार के सितारों (G सितारों) और अधिक लाल बौने सितारों (M सितारों) के साथ।
एडवर्ड गिनान, विलानोवा विश्वविद्यालय

K बौने 15 से 45 बिलियन वर्ष के बीच रहते हैं, वे मिल्की वे की आबादी का लगभग 13% बनाते हैं, और वे केवल एक-सोलहवीं को एम बौने के रूप में बहुत घातक विकिरण का उत्सर्जन करते हैं।

अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की 235 वीं बैठक में प्रस्तुत नए काम में, शोधकर्ताओं की एक जोड़ी ने हमारे गैलेक्टिक पड़ोस में कुछ जी और के-ड्वार्फ का सर्वेक्षण करने के लिए कई दूरबीनों का उपयोग किया। वे एडवर्ड गिनीन और स्कॉट एंगल ने एक्ज़ीक्यूटिल्वनी में विलानोवा विश्वविद्यालय का निर्माण किया। उनके उपक्रम को गोल्डीलॉक्स प्रोजेक्ट कहा जाता है।

एक प्रेस विज्ञप्ति में, गिनन ने कहा कि के-बौने सितारे सच्चे गोल्डीलॉक्स सितारे हैं। "K-dwarf तारे, स्वीट स्पॉट में हैं," दुर्लभ, अधिक चमकदार, लेकिन छोटे-जीवित सौर-प्रकार के तारों (G सितारों) और अधिक लाल बौने सितारों (M सितारों) के बीच के गुणों के साथ। K तारे, विशेष रूप से गर्म लोग, सभी दुनिया के सर्वश्रेष्ठ हैं। यदि आप आदतों वाले ग्रहों की तलाश में हैं, तो K सितारों की बहुतायत आपके जीवन को खोजने की संभावनाओं को बढ़ा देती है। ”

हमारे सौर मंडल से 100 सौ प्रकाश वर्ष के दायरे में, लगभग एक हजार K-dwarfs हैं। ये तारे अवलोकन के लिए पके हुए हैं। और भले ही वे एम-बौनों की तुलना में बहुत कम हैं, कुछ खगोलविदों को लगता है कि जब हम संभावित रहने योग्य ग्रहों की खोज करने की बात करते हैं, तो हमें अपना ध्यान K- बौनों पर स्थानांतरित करना चाहिए।

एम-ड्वार्फ्स समस्याग्रस्त हैं जब यह जीवन के लिए उपयुक्तता की बात आती है। वे भरपूर नहीं हैं और वे बहुत सारे एक्सोप्लैनेट की मेजबानी करते हैं, लेकिन वे खतरनाक हैं। चूंकि वे इतने छोटे हैं, उनका रहने योग्य क्षेत्र बहुत करीब है।

इसका मतलब है कि रहने योग्य क्षेत्र में किसी भी ग्रह को संभवतः लॉक किया गया है, जो जीवन के अस्तित्व के अवसरों को कम कर सकता है। एक पक्ष सदा अंधकार में होगा, और दूसरा पक्ष सदा प्रकाश में रहेगा। यह चरम, समस्याग्रस्त तापमान अंतर पैदा करता है, जहां जमे हुए पक्ष मुख्य गैसों को वायुमंडल से बाहर निकाल सकते हैं, जिससे दिन के उजाले की हड्डी सूखी और बंजर हो जाती है।

एम-बौने बेहद ऊर्जावान और अस्थिर होते हैं। वे अक्सर सितारों को भड़कते हैं, और ऊर्जा का उनका हिंसक उत्पादन अपने जीवन में किसी ग्रह के वातावरण को आसानी से दूर कर सकता है, और किसी भी जीव को नष्ट कर सकता है जिसने ग्रह पर पैर रखा था। इनमें से कुछ फ्लेयर्स कुछ ही मिनटों में स्टार की चमक को दोगुना कर सकते हैं।

एम-ड्वार्फ्स में अत्यंत शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र भी हो सकते हैं जो किसी भी ग्रह की परिक्रमा करने वाले सुरक्षात्मक मैग्नेटोस्फेयर को प्रभावित कर सकते हैं। 2013 के एक पेपर ने इस प्रभाव की जांच की कि ये शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र किसी भी संभावित रहने योग्य ग्रहों पर हो सकते हैं। उस अध्ययन में कहा गया है, "केवल कुछ मामलों के अपवाद के साथ, एक पृथ्वी के आकार के मैग्नेटोस्फीयर को बनाए रखने में सक्षम होने के लिए, स्थलीय ग्रह या तो (1) रहने योग्य क्षेत्र की पारंपरिक सीमाओं की तुलना में काफी दूर परिक्रमा करने की आवश्यकता है; या फिर, (2) यदि यह रहने योग्य क्षेत्र के भीतर परिक्रमा कर रहा है, तो इसे कम से कम कुछ जी जी से लेकर कुछ जी जी तक के चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होगी। " यह पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की तुलना में है जो एक गॉस है।

एम-ड्वार्फ्स के शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र उनके प्रवाह के साथ संयुक्त रूप से उन्हें जीवन के लिए लगभग निश्चित रूप से विषाक्त बनाते हैं। और भले ही यह तीव्र प्रवाह और शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बाद में एम-बौने के जीवन में बस सकता है, तब तक रहने योग्य क्षेत्र में ग्रहों ने पहले ही अपने वायुमंडल को खो दिया होगा।

"हम कई एम सितारों के आसपास उन्नत जीवन खोजने की संभावनाओं के बारे में अब और आशावादी नहीं हैं," गिनीन ने कहा।

के-ड्वार्फ अलग हैं।

K-dwarfs वही फ़्लर्टिंग और अराजक ऊर्जा आउटपुट का अनुभव नहीं करते हैं जो M-dwarfs करते हैं। उनके पास समान तीव्र चुंबकीय क्षेत्रों का अभाव है, जो कि एक एम-बौने स्वभाव के बहुत से स्वभाव के लिए जिम्मेदार हैं। गिनी के शोध के अनुसार, के-ड्वार्फ केवल कुछ एम-बौनों के रूप में लगभग १ / १०० वें घातक एक्स-रे का उत्सर्जन करते हैं।

गोल्डीलॉक्स प्रोजेक्ट ने कूल जी और के सितारों के नमूने की आयु, रोटेशन दर और एक्स-रे और दूर अवरक्त आउटपुट को मापा। वे परियोजना में चंद्रा एक्स-रे वेधशाला और एक्सएमएम-न्यूटन उपग्रह का उपयोग कर रहे हैं, लेकिन वे हबल स्पेस टेलीस्कोप पर बहुत अधिक निर्भर हैं। हबल हाइड्रोजन से आने वाली पराबैंगनी विकिरण के प्रति बेहद संवेदनशील है, और उन्होंने उस संवेदनशीलता का उपयोग 20 के-ड्वार्फ से आने वाले विकिरण का आकलन करने के लिए किया।

"हबल एकमात्र टेलीस्कोप है जो इस तरह का अवलोकन कर सकता है," गिनीन ने कहा।

गिनान और एंगल ने पाया कि के-तारों के आसपास विकिरण का स्तर एम-बौनों की तुलना में बहुत कम हानिकारक था। K सितारों में जीवनकाल भी होता है और इसलिए रहने योग्य क्षेत्र का धीमा प्रवास होता है। यह के-बौनों को जीवन की खोज करने के लिए आदर्श स्थान बनाता है, और ये तारे अत्यधिक विकसित जीवन के लिए उपयुक्त ग्रहों पर विकसित होने का समय देते हैं। सूर्य के पूरे जीवनकाल में - 10 बिलियन वर्ष - K तारे अपनी चमक को लगभग 10-15% बढ़ाते हैं, जिससे जैविक विकास को पृथ्वी पर उन्नत जीवन रूपों को विकसित करने में अधिक समय लगता है।

हम पहले से ही कुछ K-dwarfs के बारे में जानते हैं जो एक्सोप्लैनेट की मेजबानी करते हैं, और अन्य जो उन्हें होस्ट कर सकते हैं, लेकिन इसके बारे में हम अनिश्चित हैं। गिनान और एंगल ने तीन विशेष रूप से दिलचस्प लक्ष्यों को देखा: एप्सिलॉन एरिडानी, केप्लर -442, और ताऊ सेटी।

"केप्लर -442 इस मामले में उल्लेखनीय है कि यह तारा (वर्णक्रमीय वर्गीकरण, K5) होस्ट करता है कि क्या सबसे अच्छा गोल्डीलॉक्स ग्रहों में से एक माना जाता है, केपलर -442 बी, एक चट्टानी ग्रह है जो पृथ्वी के द्रव्यमान से दोगुना अधिक है। तो केप्लर -442 प्रणाली एक गोल्डीलॉक्स ग्रह है जिसे एक गोल्डीलॉक्स स्टार द्वारा होस्ट किया गया है! ” गिनी ने कहा।

गिनान और एंगल ने विभिन्न प्रकार के सितारों को देखते हुए 30 साल बिताए हैं। उन्होंने एक स्टार के प्रकार, उसके रोटेशन, आयु, एक्स-रे और यूवी उत्सर्जन के बीच संबंधों को निर्धारित किया है। यह डेटा उनके काम की नींव है कि कैसे एक स्टार की उच्च-ऊर्जा विकिरण एक ग्रह के वातावरण और जीवन के लिए संभावनाओं को प्रभावित करता है।