सुपरसेटेलस्कोप आ रहे हैं, विशाल ग्राउंड और अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाएं जो हमें दूर के दुनिया के वायुमंडल का सीधे निरीक्षण करने देंगी। हमें पता है कि पृथ्वी पर जीवन है, और हमारा वातावरण कहानी कहता है, तो क्या हम एक्स्ट्रासोलर ग्रहों के साथ भी ऐसा ही कर सकते हैं? यह पता चला है, एक एकल बायोसिग्नेचर के साथ आने से, वातावरण में एक रसायन जो आपको बताता है कि हां, बिल्कुल, उस दुनिया पर जीवन है, वास्तव में कठिन है।
मैं मानता हूँ, मैं अतीत में इसके लिए बहुत बुरा रहा हूँ। एस्ट्रोनॉमी कास्ट और वीकली स्पेस हैंगआउट के पुराने एपिसोड में, यहां तक कि गाइड टू स्पेस में भी, मैंने कहा है कि अगर हम बस एक दूर की दुनिया के माहौल का नमूना ले सकते हैं, तो हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि क्या वहां जीवन है।
बस वातावरण, या मीथेन, या यहां तक कि प्रदूषण में ओजोन का पता लगाएं और आप कह सकते हैं, "वहां का जीवन।" खैर, भविष्य फ्रेजर पिछले फ्रेजर को सही करने के लिए यहां है। जबकि मैं एलियंस की खोज के लिए उनके भोले उत्साह की प्रशंसा करता हूं, यह पता चला है, हमेशा की तरह, चीजें पहले की तुलना में अधिक कठिन होने जा रही हैं।
एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट वास्तव में एक एकल धूम्रपान बंदूक बायोसिग्नेचर का पता लगाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं जिसका उपयोग वहां के जीवन को कहने के लिए किया जा सकता है। और ऐसा इसलिए है क्योंकि प्राकृतिक प्रक्रियाओं से हमें मूर्ख बनाने के चतुर तरीके प्रतीत होते हैं।
कुछ संभावित बायोसिग्नर्स क्या हैं, वे समस्याग्रस्त क्यों हैं, और उस पुष्टि को प्राप्त करने में क्या लगेगा?
चलो घर के करीब एक दुनिया के साथ शुरू करें: मंगल।
लगभग दो दशकों तक, खगोलविदों ने मंगल के वातावरण में मीथेन के बड़े बादलों का पता लगाया है। यहां पृथ्वी पर, मीथेन जीवित प्राणियों से आते हैं, जैसे बैक्टीरिया और गोज़ गाय। इसके अलावा, मीथेन सूरज की रोशनी से आसानी से टूट जाता है, जिसका अर्थ है कि यह अरबों साल पहले के प्राचीन मीथेन बचे हुए नहीं है। मंगल पर कुछ प्रक्रिया लगातार इसकी भरपाई कर रही है।
पर क्या?
खैर, जीवन के अलावा, मीथेन प्राकृतिक रूप से ज्वालामुखी के माध्यम से बन सकता है, जब चट्टानें गर्म पानी के साथ बातचीत करती हैं।
नासा ने आत्मा और अवसर रोवर्स के साथ इस सवाल की तह तक जाने की कोशिश की, और यह उम्मीद की गई कि क्यूरियोसिटी में मीथेन के स्रोत को खोजने के लिए बोर्ड पर उपकरण होने चाहिए।
कई महीनों के दौरान, क्यूरियोसिटी ने सतह पर मीथेन को बढ़ावा देने का पता लगाया, लेकिन इससे भी विवाद पैदा हो गया। यह पता चला है कि रोवर खुद मीथेन ले जा रहा था, और अपने आसपास के क्षेत्र को दूषित कर सकता था। शायद यह पता चला मीथेन खुद से आया था। यह भी संभव है कि एक चट्टानी उल्कापिंड पास में गिरा और कुछ गैस निकली जिसने परिणामों को दूषित किया।
यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का एक्सोमार्स मिशन अक्टूबर, 2016 में मंगल पर आया था। हालांकि शियापारेली लैंडर को नष्ट कर दिया गया था, ट्रेस गैस ऑर्बिटर यात्रा से बच गया और मंगल ग्रह के वातावरण को बड़े विस्तार से मैप करना शुरू कर दिया, उन स्थानों की खोज की जो मीथेन को वेंट कर सकते हैं, और इसी तरह अब तक, हमारे पास निर्णायक परिणाम नहीं हैं।
दूसरे शब्दों में, हमें मंगल ग्रह पर कक्षा और लैंडर्स का एक बेड़ा मिला है, जो मंगल पर मीथेन के बेहोश कगार को सूँघने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों से लैस है।
मंगल ग्रह पर मीथेन के स्तर में वृद्धि और गिरावट के साथ जीवन का संकेत देते हुए वास्तव में कुछ दिलचस्प संकेत हैं, लेकिन ज्योतिषविद् अभी भी सहमत नहीं हैं।
असाधारण दावों के लिए असाधारण साक्ष्य और सभी की आवश्यकता होती है।
कुछ दूरबीनें पहले से ही अन्य तारों की परिक्रमा कर रहे ग्रहों के वायुमंडल को माप सकती हैं। पिछले एक दशक से नासा का स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप विभिन्न दुनिया के वायुमंडल की मैपिंग कर रहा है। उदाहरण के लिए, यहाँ गर्म बृहस्पति HD 189733b का एक नक्शा है
। किसी अन्य ग्रह के वातावरण को मापने के लिए यह स्थान बेकार है, लेकिन वाह, यह बहुत ही शानदार है।
वे ग्रह के सामने से गुजरने के दौरान तारे के रसायनों को माप कर यह करतब करते हैं, और जब कोई ग्रह नहीं होता है तब इसे मापते हैं। यह बताता है कि ग्रह पार्टी में कौन से रसायन ला रहा है।
वे एचएटी-पी -26 बी के वातावरण को मापने में सक्षम थे, जो कि एक अपेक्षाकृत छोटा नेपच्यून आकार का दुनिया है और पास के तारे की परिक्रमा कर रहा है, और ग्रह के वातावरण में जल वाष्प को खोजने के लिए आश्चर्यचकित था।
क्या इसका मतलब वहाँ जीवन है? पृथ्वी पर जहां भी हमें पानी मिलता है, हम जीवन पाते हैं। नहीं, आप पूरी तरह से जीवन पाने के बिना पानी प्राप्त कर सकते हैं।
जब यह 2019 में लॉन्च होगा, तो नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप इस वायुमंडलीय संवेदन को अगले स्तर पर ले जाने वाला है, जिससे खगोलविदों को कई और दुनिया के वायुमंडल का अध्ययन करने की अनुमति मिलती है।
वेब के लिए पहले लक्ष्यों में से एक TRAPPIST-1 प्रणाली होगी, जिसके आधे दर्जन ग्रह लाल बौने तारे के रहने योग्य क्षेत्र में परिक्रमा करते हैं। वेब को ओजोन, मीथेन, और जीवन के लिए अन्य संभावित बायोसिग्नेट्स का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए।
तो क्या यह एक दूर की दुनिया को देखने में सक्षम हो सकता है और वहाँ के जीवन के लिए यकीन है कि पता है।
जर्मन एयरोस्पेस सेंटर के एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट जॉन ली ग्रेनफेल ने हाल ही में एक रिपोर्ट बनाई, जिसमें सभी एक्सोप्लेनेटरी बायोसाइन्ग के माध्यम से जाना जा सकता है और उनकी समीक्षा की जा सकती है कि वे किसी अन्य दुनिया के लिए जीवन का संकेत होने की कितनी संभावना है।
पहला लक्ष्य आणविक ऑक्सीजन, या O2 होगा। अभी आप इसे सांस ले रहे हैं वैसे भी हर सांस का 21% हिस्सा है। ऑक्सीजन एक स्रोत के बिना हजारों वर्षों तक दूसरी दुनिया के वातावरण में रहेगी।
यह प्रकाश संश्लेषण द्वारा पृथ्वी पर यहां निर्मित होता है, लेकिन अगर कोई दुनिया अपने तारे से टकरा रही है और वातावरण खो रही है, तो हाइड्रोजन को अंतरिक्ष में उड़ा दिया जाता है, और आणविक ऑक्सीजन रह सकती है। दूसरे शब्दों में, आप किसी भी तरह से निश्चित नहीं हो सकते।
कैसे ओजोन, उर्फ ओ 3 के बारे में? O2 वायुमंडल में एक रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से O3 में परिवर्तित हो जाता है। यह एक अच्छे उम्मीदवार की तरह लगता है, लेकिन समस्या यह है कि प्राकृतिक प्रक्रियाएं हैं जो ओजोन का उत्पादन भी कर सकती हैं। शुक्र पर मंगल पर एक ओजोन परत है, और वे सौर मंडल में बर्फीले चंद्रमाओं के आसपास भी पाए गए हैं।
एक नाइट्रस ऑक्साइड है, जिसे हंसाने वाली गैस भी कहा जाता है। यह मिट्टी में बैक्टीरिया द्वारा एक आउटपुट के रूप में उत्पादित होता है, और पृथ्वी के नाइट्रोजन चक्र में योगदान करने में मदद करता है। और एक अच्छी खबर यह है कि पृथ्वी सौरमंडल की एकमात्र ऐसी दुनिया है, जिसके वायुमंडल में नाइट्रस ऑक्साइड है।
लेकिन वैज्ञानिकों ने इस बात के लिए भी मॉडल विकसित किए हैं कि यह रसायन पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास में कैसे उत्पन्न हो सकता है जब इसके सल्फर युक्त सागर ने ग्रह पर नाइट्रोजन के साथ बातचीत की। वास्तव में, शुक्र और मंगल दोनों एक समान चक्र से गुजर सकते थे।
दूसरे शब्दों में, आप जीवन देख रहे होंगे, या आप एक युवा ग्रह देख रहे होंगे।
तब मीथेन, जिस रसायन के बारे में बात करने में हमने इतना समय लगाया। और जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, पृथ्वी पर यहाँ जीवन द्वारा निर्मित मीथेन है, लेकिन यह मंगल पर भी है, और टाइटन पर मीथेन के तरल महासागर हैं।
एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट ने अन्य हाइड्रोकार्बन, जैसे कि एथेन, आइसोप्रीन का सुझाव दिया है, लेकिन इनकी अपनी समस्याएं भी हैं।
उन्नत सभ्यताओं द्वारा उत्सर्जित प्रदूषकों के बारे में क्या? एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट इन "टेक्नोसिग्नस" को कहते हैं, और वे क्लोरोफ्लोरोकार्बन या परमाणु पतन जैसी चीजों को शामिल कर सकते हैं। लेकिन फिर से, इन रसायनों से प्रकाश वर्ष दूर का पता लगाना मुश्किल होगा।
खगोलविदों ने सुझाव दिया है कि हमें मृत पृथ्वी की खोज करनी चाहिए, बस एक आधार रेखा निर्धारित करनी चाहिए। यह रहने योग्य क्षेत्र में स्थित दुनिया होगी, लेकिन स्पष्ट रूप से जीवन कभी नहीं मिला। सिर्फ चट्टान, पानी और एक गैर-जैविक रूप से निर्मित वातावरण।
समस्या यह है कि हम शायद इस बात की पुष्टि करने का कोई तरीका भी नहीं सीख सकते हैं कि दुनिया कहीं मृत है। वातावरण में आपके द्वारा देखे जाने वाले रसायनों के प्रकार, जैसे कि कार्बन डाइऑक्साइड को महासागरों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, इसलिए आप एक नकारात्मक पुष्टि भी नहीं कर सकते।
हो सकता है कि एक विधि में भी वायुमंडल को स्कैन करना शामिल न हो। पृथ्वी पर यहाँ की वनस्पति 700-750 नैनोमीटर क्षेत्र में प्रकाश की एक बहुत विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को दर्शाती है। एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट इसे "रेड एज" कहते हैं, क्योंकि आपको अन्य सतहों की तुलना में परावर्तन में 5X की वृद्धि दिखाई देगी।
हालाँकि आज ऐसा करने के लिए हमारे पास टेलीस्कोप नहीं हैं, लेकिन वास्तव में कुछ चतुर विचार हैं, जैसे किसी ग्रह से प्रकाश पास के चंद्रमा पर कैसे प्रतिबिंबित होता है, और इसका विश्लेषण करते हैं। एक्सोप्लेनेट पृथ्वी की खोज।
वास्तव में, पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास में, यह आर्कियन बैक्टीरिया के कारण अधिक बैंगनी दिखाई देता था।
अंतरिक्ष यान और ग्राउंड वेधशालाओं का एक पूरा बेड़ा ऑनलाइन आ रहा है जो इस प्रश्न को और आगे बढ़ाने में हमारी मदद करेगा।
ईएसए का गैया मिशन मिल्की वे में 1% सितारों का नक्शा और चरित्रांकन करने जा रहा है, हमें बता रहा है कि किस प्रकार के सितारे हैं, साथ ही आगे के अवलोकन के लिए हजारों ग्रहों का पता लगा सकते हैं।
ट्रांसिटिंग एक्सोप्लेनेट स्पेस सर्वे, या टीईएस, 2018 में लॉन्च होगा, और हमारे पड़ोस में सभी ट्रांसमिटिंग पृथ्वी के आकार और बड़े एक्सोप्लैनेट मिलेंगे।
PLATO 2 मिशन में रहने योग्य क्षेत्र में चट्टानी दुनिया मिलेगी, और जेम्स वेब अपने वायुमंडल का अध्ययन करने में सक्षम होगा। हमने 2030 के दशक में ऑनलाइन आने वाले बड़े LUVOIR टेलीस्कोप के बारे में भी बात की और इन टिप्पणियों को अगले स्तर तक ले गए।
और कार्यों में कई और अधिक स्थान और जमीन पर आधारित वेधशालाएं हैं।
जैसे ही दूरबीनों का यह अगला दौर ऑनलाइन होता है, पृथ्वी के आकार की दुनिया को सीधे मापने में सक्षम और दूसरे तारे की परिक्रमा करने वाले, खगोलविद एक ऐसे जीव विज्ञान को खोजने के लिए संघर्ष करने जा रहे हैं जो वहां के जीवन को एक स्पष्ट संकेत प्रदान करता है।
निश्चितता के बजाय, ऐसा लगता है कि हम जो देख रहे हैं, उसे समझने के लिए हमें उतना ही संघर्ष करना होगा। खगोलविद एक दूसरे से असहमत होंगे, अनसुलझे सवालों के जवाब देने के लिए नई तकनीकों और नए उपकरणों का विकास करेंगे।
इसमें कुछ समय लगने वाला है, और अनिश्चितता को संभालना कठिन होने वाला है। लेकिन याद रखें, यह संभवतः सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक प्रश्न है जो कोई भी पूछ सकता है: क्या हम ब्रह्मांड में अकेले हैं?
जवाब का इंतजार करने लायक है।
स्रोत: जॉन ली ग्रेनफेल: एक्सोप्लेनेटरी बायोसिग्नेस की समीक्षा।
मुझे इस कागज पर निर्देशित करने के लिए डॉ। किम्बर्ली कार्टियर को हैट टिप। ईओएस पत्रिका पर उसके काम का पालन करें।
