जब से 1992 में पहले एक्सोप्लैनेट की पुष्टि हुई थी, खगोलविदों ने हमारे सौर मंडल से परे हजारों दुनिया को पाया है। हर समय अधिक से अधिक खोजों के साथ, एक्सोप्लैनेट अनुसंधान का ध्यान धीरे-धीरे एक्सोप्लैनेट खोज से एक्सोप्लैनेट लक्षण वर्णन में स्थानांतरित करना शुरू हो गया है। अनिवार्य रूप से, वैज्ञानिक अब यह निर्धारित करने के लिए एक्सोप्लैनेट की संरचना का निर्धारण कर रहे हैं कि वे जीवन का समर्थन कर सकते हैं या नहीं।
इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा यह पता लगा रहा है कि एक्सोप्लैनेट पर कितना पानी मौजूद है, जो कि जीवन के लिए आवश्यक है जैसा कि हम जानते हैं। हाल ही में एक वैज्ञानिक सम्मेलन के दौरान, वैज्ञानिकों की एक टीम ने नया शोध प्रस्तुत किया जो बताता है कि पानी उन एक्सोप्लैनेट्स का एक प्रमुख घटक होने की संभावना है जो पृथ्वी के आकार के दो से चार गुना के बीच हैं। जब हमारे सौर मंडल से परे जीवन की खोज की बात आती है, तो इन निष्कर्षों के गंभीर निहितार्थ होंगे।
अनुसंधान "ग्रोथ मॉडल डिस्ट्रीब्यूशन ऑफ प्लैनेट साइज डिस्ट्रीब्यूशन" नामक एक प्रस्तुति का विषय था, जो बोस्टन में 2018 गोल्डस्मिक्ट सम्मेलन में हुआ था। "हॉट एक्सोप्लेनेट्स से चरम वायुमंडलीय पलायन की भूमिका" नामक एक सत्र के दौरान, टीम ने ऐसे निष्कर्ष प्रस्तुत किए जो यह संकेत देते थे कि पानी की दुनिया पहले से अधिक आम हो सकती है।
ये निष्कर्ष डेटा से प्राप्त आंकड़ों पर आधारित थे केप्लर स्पेस टेलीस्कोप तथा गैया मिशन, जिसका विश्लेषण डॉ। ली ज़ेंग के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने किया था - हार्वर्ड विश्वविद्यालय के पृथ्वी और ग्रह विज्ञान विभाग के एक शोधकर्ता। जैसा कि उन्होंने संकेत दिया, द केपलर मिशन ने 4000 से अधिक एक्सोप्लेनेट उम्मीदवारों की त्रिज्या को उनके कक्षीय अवधियों और अन्य मापदंडों के साथ मापा है।
इन एक्सोप्लेनेट उम्मीदवारों को दो आकार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: जिनके पास पृथ्वी की त्रिज्या का 1.5 गुना है, और वे जो लगभग 2.5 पृथ्वी की औसत हैं। से बड़े पैमाने पर और हाल ही में त्रिज्या माप के साथ संयुक्त गैया मिशन, टीम इन ग्रहों की आंतरिक संरचना का एक मॉडल विकसित करने में सक्षम थी। जबकि पूर्व श्रेणी में आने वाले ग्रहों को चट्टानी माना जाता है, बाद वाले आमतौर पर सुपर-अर्थ से लेकर नेपच्यून-आकार के गैस दिग्गजों तक माना जाता है।
हालांकि, ली और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित मॉडल के अनुसार, पृथ्वी के आकार के दो से चार गुना के बीच होने वाली पुष्टि की गई कई एक्सोप्लैनेट वास्तव में पानी की दुनिया हो सकती है। इन ग्रहों पर, लगभग 50% द्रव्यमान में पानी होता है, जबकि पानी पृथ्वी के द्रव्यमान का केवल 0.2% बनाता है। जैसा कि डॉ ज़ेंग ने प्रस्तुति के दौरान समझाया:
"यह महसूस करने के लिए एक बहुत बड़ा आश्चर्य था कि इतने सारे जल-संसार होने चाहिए ... हमने देखा है कि द्रव्यमान त्रिज्या से कैसे संबंधित है, और एक मॉडल विकसित किया है जो रिश्ते को समझा सकता है। मॉडल इंगित करता है कि उन एक्सोप्लैनेट्स जिनके पास लगभग X1.5 पृथ्वी त्रिज्या का त्रिज्या चट्टानी ग्रह हैं (आमतौर पर x5 पृथ्वी का द्रव्यमान), जबकि x2.5 पृथ्वी त्रिज्या के त्रिज्या वाले (x10 के आसपास एक द्रव्यमान वाले) कि पृथ्वी के) शायद पानी की दुनिया हैं ”।
हालांकि, जब कोई इन ग्रहों की कक्षीय विशेषताओं पर विचार करता है (यानी वे अपने संबंधित सितारों की परिक्रमा कितनी बारीकी से करते हैं), तो एक बहुत ही दिलचस्प तस्वीर सामने आने लगती है। जैसा कि ली ने समझाया, ये "जल जगत" इतने चट्टानी ग्रह नहीं हैं जो गहरे महासागरों में आच्छादित हैं, लेकिन एक पूरी तरह से नए प्रकार के ग्रह हैं जिनके लिए सौर मंडल में कोई समान नहीं है।
“यह पानी है, लेकिन पृथ्वी पर आमतौर पर यहां नहीं पाया जाता है। उनके सतह का तापमान 200 से 500 डिग्री सेल्सियस की सीमा में रहने की उम्मीद है, ”उन्होंने कहा। “उनकी सतह को जल-वाष्प-वर्चस्व वाले वातावरण में बहाया जा सकता है, जिसके नीचे एक तरल पानी की परत होती है। इससे पहले कि हम ठोस चट्टानी कोर तक पहुँचते हैं, गहराई से बढ़ते हुए, यह पानी उच्च दबाव वाले आयनों में बदल जाता है। मॉडल की सुंदरता यह है कि यह बताता है कि कैसे रचना इन ग्रहों के बारे में ज्ञात तथ्यों से संबंधित है। "
शायद इससे भी अधिक आश्चर्य की बात यह थी कि ये ग्रह कितने सामान्य प्रतीत होते हैं। उनके अध्ययन के अनुसार, ली और उनके सहयोगियों ने संकेत दिया कि सभी ज्ञात एक्सोप्लैनेट्स का लगभग 35% जो पृथ्वी से बड़ा है, पानी से समृद्ध होना चाहिए। क्या अधिक है, वे इस बात की परिकल्पना करते हैं कि वे इस तरह से बनने की संभावना रखते हैं जो गैस दिग्गजों के कोर के समान होती है, ऐसा माना जाता है - एक चट्टानी कोर जो अस्थिर सामग्री की परतों से घिरा होता है जो दबाव द्वारा ठोस बनाया जाता है।
स्वाभाविक रूप से, इस खोज के महत्वपूर्ण प्रभाव हैं जब यह हमारे सौर मंडल से परे जीवन की खोज के लिए आता है। अब तक, विचार है कि पानी जीवन के लिए आवश्यक है क्योंकि हम जानते हैं कि यह वैज्ञानिकों के लिए एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष है। लेकिन अगर यह अध्ययन सही है, तो ऐसा प्रतीत होता है कि पानी पूर्व की तुलना में एक्सोप्लैनेट पर कहीं अधिक भरपूर है, और जीवन के लिए एक बाधा हो सकता है जैसा कि हम जानते हैं।
यदि वास्तव में पानी की दुनिया में गर्म, भाप से भरे वायुमंडल, और घने बर्फ की परतें होती हैं, जो उनके कोर के करीब होती हैं, तो इन दुनियाओं में जीवन के लिए उभरना मुश्किल होगा। मूल रूप से, अत्यधिक गर्मी और पर्याप्त धूप, हाइड्रोथर्मल गतिविधि और भूमि द्रव्यमान तक पहुंच की कमी एक सुंदर मेजबान वातावरण के लिए बनाती है। फिर भी, यह अध्ययन कुछ पेचीदा संभावनाओं की पेशकश करता है, जब यह एक्सोप्लैनेट को चिह्नित करने और वहां क्या हो रहा है, यह देखने के लिए आता है।
भविष्य को देखते हुए, ली और उनके सहयोगियों को उम्मीद है कि नव-लॉन्च किया गया है ट्रांसोपिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) इन पानी की दुनिया के कई और स्थान पाएंगे। इसके बाद ग्राउंड-बेस्ड टेलीस्कोप और उसके बाद जल्द लॉन्च होने वाले हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) - जो स्पेक्ट्रोस्कोपिक माप प्रदान करेगा जो वैज्ञानिकों को इन ग्रहों की रचनाओं और वायुमंडल की विशेषता देगा।
प्रोफेसर सारा सीगर के रूप में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में ग्रह विज्ञान के प्रोफेसर और टीईएस मिशन के उप विज्ञान निदेशक ने कहा:
"यह सोचने के लिए आश्चर्यजनक है कि विशाल मध्यवर्ती आकार के एक्सोप्लेनेट्स पानी की विशाल मात्रा के साथ पानी की दुनिया हो सकते हैं। उम्मीद है कि भविष्य में मोटे भाप के वायुमंडलों का वायुमंडल अवलोकन - नए निष्कर्षों का समर्थन या खंडन कर सकता है। ”
इस बीच, वहाँ अभी भी चट्टानी दुनिया के बहुत सारे हैं वहाँ जीवन के संकेतों के लिए खोज की जानी है!
