संभावित रहने योग्य एक्सोप्लैनेट्स की खोज करते समय, वैज्ञानिक कम-फांसी वाले फल दृष्टिकोण को लेने के लिए मजबूर होते हैं। चूंकि पृथ्वी एकमात्र ऐसा ग्रह है जिसके बारे में हम जानते हैं कि वह जीवन का समर्थन करने में सक्षम है, यह खोज मूल रूप से उन ग्रहों की तलाश में आती है जो "पृथ्वी की तरह" हैं। लेकिन क्या होगा अगर पृथ्वी वास के लिए मीटर की छड़ी नहीं है जो हम सब सोचते हैं कि यह है?
यह एक मुख्य व्याख्यान का विषय था, जिसे हाल ही में गोल्ड्समिडेट जियोकेमिस्ट्री कांग्रेस में बनाया गया था, जो 18 अगस्त से 23 वें, स्पेन के बार्सिलोना में हुआ था। यहां, नासा समर्थित शोधकर्ताओं की एक टीम ने बताया कि कैसे रहने योग्य क्षेत्रों (एचजेडएस) को परिभाषित करने की एक परीक्षा से पता चलता है कि कुछ एक्सोप्लैनेट्स में पृथ्वी की तुलना में जीवन के लिए बेहतर स्थिति हो सकती है।
प्रस्तुति "ए लिमिटेड हैबिटेबल ज़ोन फॉर कॉम्प्लेक्स लाइफ़" नामक एक अध्ययन पर आधारित थी, जो जून 2019 के अंक में छपी थी द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल। अध्ययन कैलटेक, नासा गोडार्ड इंस्टीट्यूट फॉर स्पेस स्टडीज, नासा एस्ट्रोबायोलॉजी इंस्टीट्यूट, नासा पोस्टडॉक्टोरल प्रोग्राम, एनईएक्सएसएस वर्चुअल प्लैनेटरी लेबोरेटरी, ब्लू मार्बल स्पेस इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस और कई विश्वविद्यालयों द्वारा किया गया था।
जैसा कि वे अपने अध्ययन में इंगित करते हैं, HZs को आमतौर पर एक मेजबान स्टार से दूरी की सीमा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसके भीतर तरल पानी सतह पर मौजूद हो सकता है। हालांकि, यह वायुमंडलीय गतिशीलता को ध्यान में नहीं रखता है जो जलवायु स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हैं - जिसमें एक निश्चित सीमा के भीतर सतह के तापमान को बनाए रखने के लिए कार्बोनेट-सिलिकेट प्रतिक्रिया शामिल है।
चूंकि केवल अप्रत्यक्ष तरीके ही गेज के लिए उपलब्ध हैं, जो दूर के एक्सोप्लैनेट पर स्थितियां हैं, खगोलविद ग्रह की जलवायु और विकास के लिए परिष्कृत मॉडल पर निर्भर हैं। मुख्य व्याख्यान के दौरान इस दृष्टिकोण के अपने संश्लेषण को प्रस्तुत करने के दौरान, शिकागो विश्वविद्यालय के डॉ। स्टेफ़नी ओल्सन (अध्ययन पर एक सह-लेखक) ने एक्सोप्लैनेट पर जीवन के लिए सर्वोत्तम वातावरण की पहचान करने के लिए खोज का वर्णन किया:
"ब्रह्मांड में जीवन के लिए नासा की खोज तथाकथित रहने योग्य क्षेत्र ग्रहों पर केंद्रित है, जो दुनिया में तरल जल महासागरों के लिए संभावित हैं। लेकिन सभी महासागर समान रूप से मेहमाननवाज नहीं हैं - और कुछ महासागर अपने वैश्विक संचलन पैटर्न के कारण दूसरों की तुलना में रहने के लिए बेहतर स्थान होंगे।
“हमारे काम का उद्देश्य एक्सोप्लैनेट महासागरों की पहचान करना है, जो विश्व स्तर पर प्रचुर मात्रा में और सक्रिय जीवन की मेजबानी करने की सबसे बड़ी क्षमता है। पृथ्वी के महासागरों में जीवन उर्ध्वगामी (ऊपर की ओर प्रवाह) पर निर्भर करता है जो समुद्र की अंधेरी गहराइयों से पोषक तत्वों को लौटाता है जहां समुद्र के सूर्य के प्रकाश वाले हिस्से होते हैं जहां प्रकाश संश्लेषक जीवन रहता है। अधिक उथल-पुथल का अर्थ है अधिक पोषक तत्व का पुन: उपयोग करना, जिसका अर्थ है अधिक जैविक गतिविधि। इन शर्तों को हमें एक्सोप्लैनेट पर देखने की जरूरत है ”।
उनके अध्ययन के लिए, ऑलसेन और उनके सहयोगियों ने मॉडल बनाया कि ROCKE-3D सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के एक्सोप्लैनेटों पर क्या स्थिति होगी। यह सामान्य संचलन मॉडल (GCM) नासा के गोडार्ड इंस्टीट्यूट फॉर स्पेस स्टडीज (GISS) द्वारा पृथ्वी और अन्य सौर मंडल स्थलीय ग्रहों (जैसे बुध, शुक्र और मंगल) के इतिहास में विभिन्न बिंदुओं का अध्ययन करने के लिए विकसित किया गया था।
इस सॉफ़्टवेयर का उपयोग यह अनुकरण करने के लिए भी किया जा सकता है कि विभिन्न प्रकार के एक्सोप्लेनेट्स पर जलवायु और समुद्र के निवास स्थान क्या होंगे। मॉडलिंग के बाद विभिन्न प्रकार के संभावित एक्सोप्लैनेट्स (4000 से अधिक जो आज तक खोजे गए हैं) के आधार पर, वे यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि किस प्रकार के एक्सोप्लेनेट्स विकसित करने और संपन्न जीवमंडल बनाने के लिए सबसे अधिक संभावना है।
इसमें एक महासागर संचलन मॉडल का उपयोग किया गया था जो यह पहचानता था कि कौन से एक्सोप्लेनेट्स में सबसे कुशल उथल-पुथल होगी और इस प्रकार महासागरों को मेहमाननवाज स्थितियों के साथ बनाए रखने में सक्षम होगा। उन्होंने पाया कि उच्च वायुमंडलीय घनत्व, धीमी घूर्णन दर, और महाद्वीपों की उपस्थिति के साथ ग्रह उच्च दर वाले उच्च उपज देते हैं।
इसका एक बड़ा कारण यह है कि पृथ्वी तेजी से घूमने की दर को देखते हुए, संभवतः रहने योग्य नहीं हो सकती है। "यह एक आश्चर्यजनक निष्कर्ष है", डॉ। ओल्सन ने कहा, "यह हमें दिखाता है कि अनुकूल समुद्र परिसंचरण पैटर्न के साथ कुछ एक्सोप्लैनेट पर स्थितियां जीवन का समर्थन करने के लिए बेहतर अनुकूल हो सकती हैं जो पृथ्वी पर जीवन की तुलना में अधिक प्रचुर या अधिक सक्रिय हैं।"
यह एक अच्छी खबर / बुरी खबर की स्थिति की तरह है। एक ओर, यह एक प्रकार का भ्रम पैदा करता है कि पृथ्वी वह मानक है जिसके द्वारा अन्य संभावित-रहने योग्य एक्सोप्लैनेट को मापा जा सकता है। दूसरी ओर, यह इंगित करता है कि हमारे ब्रह्मांड में जीवन अधिक बहुतायत से हो सकता है क्योंकि पिछले रूढ़िवादी अनुमान इंगित करेगा।
लेकिन जैसा कि ऑलसेन ने संकेत दिया है, जीवन में हमेशा एक अंतर होगा और जो हमारे द्वारा पता लगाने योग्य है, हमारी तकनीक में सीमाओं के कारण। यह अध्ययन इसलिए महत्वपूर्ण है कि यह खगोलविदों को एक्सोप्लेनेट्स के सबसेट की ओर अपने प्रयासों को निर्देशित करने के लिए प्रोत्साहित करता है जो कि संभवतः "बड़े, विश्व स्तर पर सक्रिय बायोसर्फर्स के पक्ष में होगा जहां जीवन का पता लगाना सबसे आसान होगा और जहां गैर-डिटेक्ट सबसे सार्थक होंगे"।
यह आने वाले दशक में संभव होगा, जैसे अगली पीढ़ी के दूरबीनों की तैनाती के लिए जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), जो खगोलविदों को एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल और सतह के वातावरण को चिह्नित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अन्य दूरबीनें, जो अभी भी ड्राइंग बोर्ड पर हैं, आगे भी जा सकती हैं - इस तरह से अध्ययन करने के लिए धन्यवाद।
डॉ। ओल्सन ने कहा, "आदर्श रूप से यह काम टेलीस्कोप डिजाइन को सूचित करेगा, ताकि भविष्य के मिशनों को सुनिश्चित किया जा सके।" अब हम जानते हैं कि क्या देखना है, इसलिए हमें तलाश शुरू करनी चाहिए।
जब यह हमारे सौर मंडल (या इसके भीतर) से परे जीवन के साक्ष्य की तलाश में आता है, तो यह जानने के लिए कि सबसे परिष्कृत उपकरण होने की तुलना में क्या और भी महत्वपूर्ण हो सकता है। आने वाले वर्षों में, खगोलविदों को अत्याधुनिक तकनीक और बेहतर तरीकों का लाभ होगा, जो हमने अब तक सीखे हैं, अपने स्वयं के अलावा अन्य जीवन के प्रमाण खोजने के लिए।
