जब यह अतिरिक्त-स्थलीय जीवन की खोज की बात आती है, तो वैज्ञानिकों के पास थोड़ा सा भूवैज्ञानिक होने की प्रवृत्ति होती है - यानी वे ऐसे ग्रहों की तलाश करते हैं जो हमारे स्वयं के समान हों। यह समझ में आता है, यह देखते हुए कि पृथ्वी एकमात्र ग्रह है जिसे हम जानते हैं कि वह जीवन का समर्थन करता है। परिणामस्वरूप, जो लोग अतिरिक्त-स्थलीय जीवन की खोज कर रहे हैं, वे ऐसे ग्रहों की तलाश में हैं जो प्रकृति में स्थलीय (चट्टानी) हैं, अपने सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों के भीतर कक्षा में हैं, और उनकी सतहों पर पर्याप्त पानी है।
कई हजार एक्सोप्लैनेट्स की खोज के दौरान, वैज्ञानिकों ने पाया है कि कई वास्तव में "जल दुनिया" (ग्रह जहां उनके द्रव्यमान का 50% तक पानी है) हो सकता है। यह स्वाभाविक रूप से कुछ प्रश्न उठाता है, जैसे कि पानी कितना अधिक है, और बहुत अधिक भूमि भी एक समस्या हो सकती है? इन्हें संबोधित करने के लिए, हार्वर्ड स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) के शोधकर्ताओं की एक जोड़ी ने यह निर्धारित करने के लिए एक अध्ययन किया कि जल और भूमि द्रव्यमान के बीच का अनुपात जीवन में कैसे योगदान दे सकता है।
अध्ययन - "ग्रहों की सतह के पानी की निकासी पर जैविक गतिविधि की निर्भरता", जिसके साथ प्रकाशन के लिए समीक्षा की जा रही है द एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल- Manasvi Lingam द्वारा लिखा गया था, जो CfA के इंस्टीट्यूट फॉर थ्योरी एंड कम्प्यूटेशन (ITC) के पोस्टडॉक्टोरल फेलो, और अब्राहम लोएब - ITC के निदेशक और हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के फ्रैंक बी बेयर्ड जूनियर।
शुरू करने के लिए, लिंगम और लोएब मानवविज्ञान सिद्धांत के मुद्दे को संबोधित करते हैं, जिसने खगोल विज्ञान और एक्सोप्लैनेट अनुसंधान में एक प्रमुख भूमिका निभाई है। संक्षेप में, यह सिद्धांत कहता है कि यदि पृथ्वी पर स्थितियाँ जीवन को समायोजित करने के लिए उपयुक्त हैं, तो जीवन बनाने के लिए इसका अस्तित्व होना चाहिए। पूरे ब्रह्मांड में विस्तारित, इस सिद्धांत का तर्क है कि भौतिकी के नियम मौजूद हैं क्योंकि वे जीवन को जन्म देने के लिए करते हैं।
इस पर गौर करने का एक और तरीका यह है कि पृथ्वी के बारे में हमारा आकलन कैसे "अवलोकन चयन प्रभाव" के रूप में जाना जाता है - जहां परिणाम सीधे शामिल विधि के प्रकार से प्रभावित होते हैं। इस मामले में, प्रभाव इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि पृथ्वी और हमारे सौर मंडल से परे जीवन के लिए हमारी खोज को उचित रूप से तैनात पर्यवेक्षक के अस्तित्व की आवश्यकता है।
वास्तव में, हम यह मानते हैं कि ब्रह्मांड में जीवन के लिए स्थितियां प्रचुर होंगी क्योंकि हम उनसे परिचित हैं। इन स्थितियों में तरल पानी और भूमि द्रव्यमान दोनों की उपस्थिति होती है, जो जीवन के उद्भव के लिए आवश्यक थीं जैसा कि हम जानते हैं। जैसा कि लिंगम ने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से समझाया, यह उन तरीकों में से एक है, जो संभावित रूप से रहने योग्य ग्रहों की खोज करते समय मानवशास्त्रीय सिद्धांत सामने आते हैं:
"तथ्य यह है कि पृथ्वी की भूमि और पानी के अंश तुलनात्मक हैं, मानवजनित चयन प्रभावों का संकेत है, यह कहना है कि मनुष्यों के उद्भव (या अनुरूप सचेत पर्यवेक्षकों) को भूमि और पानी के उपयुक्त मिश्रण से सुविधा हो सकती है।"
हालांकि, जब कई सुपर-अर्थों को संबोधित किया गया है जो अन्य तारा प्रणालियों में खोजे गए हैं, तो उनके औसत घनत्व के सांख्यिकीय विश्लेषणों से पता चला है कि अधिकांश में वाष्पशील के उच्च अंश हैं। इसका एक अच्छा उदाहरण TRAPPIST-1 प्रणाली है, जहां इसके सात पृथ्वी के आकार के ग्रहों के सैद्धांतिक मॉडलिंग ने संकेत दिया है कि वे वजन से 40-50% पानी तक हो सकते हैं।
इसलिए इन "जल संसार" में बहुत गहरे समुद्र और कोई भी भूस्वामी नहीं होगा, जिसके जीवन के उद्भव के लिए कठोर परिणाम हो सकते हैं। इसी समय, जिन ग्रहों की सतह पर पानी नहीं है, उन्हें जीवन के लिए अच्छा उम्मीदवार नहीं माना जाता है, यह देखते हुए कि जीवन के लिए पानी कितना आवश्यक है, जैसा कि हम जानते हैं।
"बहुत ज्यादा भूमाफिया एक समस्या है, क्योंकि यह सतह के पानी की मात्रा को सीमित करता है, जिससे अधिकांश महाद्वीप बहुत शुष्क हो जाते हैं," लिंगम ने कहा। “शुष्क पारिस्थितिक तंत्र आमतौर पर पृथ्वी पर बायोमास उत्पादन की कम दरों की विशेषता है। इसके बजाय, अगर कोई विपरीत परिदृश्य (यानी ज्यादातर महासागरों) पर विचार करता है, तो एक फॉस्फोरस की उपलब्धता के साथ एक संभावित मुद्दे का सामना करता है, जो कि जीवन के लिए आवश्यक तत्वों में से एक है। इसलिए, इससे बायोमास की मात्रा में अड़चन आ सकती है। ”
इन संभावनाओं को संबोधित करने के लिए, लिंगम और लेओब ने विश्लेषण किया कि कैसे बहुत अधिक पानी या भूस्खलन वाले ग्रह एक्सोप्लेनेट बायोसार्फ्स के विकास को प्रभावित कर सकते हैं। लिंगम ने बताया:
"[डब्ल्यू] ई ने अनुमान लगाने के लिए एक सरल मॉडल विकसित किया कि भूमि का कौन सा हिस्सा शुष्क होगा (यानी रेगिस्तान) और अपेक्षाकृत निर्जन। पानी के वर्चस्व वाले बायोस्फ़ोर्स के साथ परिदृश्य के लिए, फॉस्फोरस की उपलब्धता सीमित कारक बन जाती है। यहां, हमने अपने पहले के कागजों में विकसित एक मॉडल का उपयोग किया है जो फॉस्फोरस के स्रोतों और डूब को ध्यान में रखता है। हमने इन दो मामलों को संयुक्त किया, धरती से मिले डेटा को बेंचमार्क के रूप में इस्तेमाल किया, और इस तरह यह निर्धारित किया कि एक सामान्य जीवमंडल के गुण भूमि और पानी की मात्रा पर कैसे निर्भर करेंगे। ”
उन्होंने पाया कि लैंडमास और महासागरों के बीच एक सावधानीपूर्वक संतुलन (जैसे कि हमारे यहां पृथ्वी पर है) जटिल बायोसार्फ्स के उद्भव के लिए महत्वपूर्ण है। अन्य शोधकर्ताओं द्वारा संख्यात्मक सिमुलेशन के साथ संयुक्त, लिंगम और लोएब के अध्ययन से संकेत मिलता है कि पृथ्वी जैसे ग्रह - महासागरों के भू-भाग के अनुपात (लगभग 30:70) - शायद काफी दुर्लभ हैं। लिंगम ने संक्षेप में कहा:
इस प्रकार, मूल निष्कर्ष यह है कि भूमि और जल अंशों का संतुलन एक या दूसरे तरीके से नहीं झुका जा सकता है। हमारा काम यह भी दर्शाता है कि महत्वपूर्ण विकासवादी घटनाएं, जैसे कि ऑक्सीजन के स्तर में वृद्धि और तकनीकी प्रजातियों के उद्भव, भूमि-जल अंश से प्रभावित हो सकती हैं, और यह कि इष्टतम मूल्य पृथ्वी के करीब हो सकता है। "
कुछ समय के लिए, खगोलविदों ने एक्सोप्लैनेट्स की खोज की है जहां पृथ्वी जैसी स्थितियां प्रचलित हैं। इसे "लो-हैंगिंग फ्रूट" दृष्टिकोण के रूप में जाना जाता है, जहाँ हम ऐसे जीवन-विज्ञान की तलाश करके जीवन को खोजने का प्रयास करते हैं जिसे हम जीवन के साथ जोड़ते हैं जैसा कि हम जानते हैं। लेकिन इस नवीनतम अध्ययन के अनुसार, ऐसे स्थानों को ढूंढना रफ में हीरे की तलाश करने जैसा हो सकता है।
अध्ययन के निष्कर्षों में भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है, जब यह अतिरिक्त-स्थलीय बुद्धिमत्ता की खोज के लिए आता है, यह दर्शाता है कि यह बहुत असामान्य है। सौभाग्य से, लिंगम और लोएब स्वीकार करते हैं कि एक्सोप्लेनेट्स और उनके वाटर-टू-लैंडमास अनुपात के बारे में पर्याप्त रूप से कुछ भी कहने के लिए पर्याप्त नहीं है।
लिंगम ने कहा, "हालांकि, यह अनुमान लगाना संभव नहीं है कि यह निश्चित रूप से SETI को कैसे प्रभावित करता है।" "यह इसलिए है क्योंकि हमारे पास अभी तक एक्सोप्लैनेट्स के भूमि-जल अंशों पर उचित अवलोकन संबंधी बाधाएं नहीं हैं, और हमारे वर्तमान ज्ञान में कई अज्ञात अभी भी हैं कि कैसे तकनीकी प्रजातियां (SETI में भाग लेने में सक्षम) विकसित हुई हैं।"
अंत में, हमें धैर्य रखना चाहिए और खगोलविदों को अतिरिक्त सौर ग्रहों और उनके संबंधित वातावरण के बारे में अधिक जानने के लिए इंतजार करना चाहिए। यह आने वाले वर्षों में अगली पीढ़ी के दूरबीनों की बदौलत संभव होगा। इनमें ESO की तरह ग्राउंड-बेस्ड टेलीस्कोप शामिल हैं बहुत बड़ा टेलिस्कोप (ईएलटी) और अंतरिक्ष आधारित दूरबीनों जैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) - जो क्रमशः 2024 और 2021 में परिचालन शुरू करने के लिए निर्धारित हैं।
प्रौद्योगिकी में सुधार और हजारों एक्सोप्लैनेट अब अध्ययन के लिए उपलब्ध हैं, खगोलविदों ने खोज की प्रक्रिया से लक्षण वर्णन तक स्थानांतरित करना शुरू कर दिया है। आने वाले वर्षों में, जो हम एक्सोप्लैनेट वायुमंडल के बारे में सीखते हैं, वह हमारे सैद्धांतिक मॉडल, आशाओं और अपेक्षाओं को साबित करने या बाधित करने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करेगा। समय को देखते हुए, हम आखिरकार यह निर्धारित करने में सक्षम हो सकते हैं कि हमारे ब्रह्मांड में जीवन कितना सुखद है, और यह किन रूपों में हो सकता है।
