इस वर्ष की शुरुआत में स्टार TRAPPIST-1 के आसपास सात-ग्रह प्रणाली की घोषणा ने वैज्ञानिक हित की एक लहर पैदा की। न केवल एकल तारे के चारों ओर खोजे जाने वाले ग्रहों के सबसे बड़े बैचों में से एक था, यह तथ्य कि सभी सात को प्रकृति में स्थलीय (चट्टानी) दिखाया गया था, अत्यधिक उत्साहजनक था। इससे भी अधिक उत्साहजनक तथ्य यह था कि इनमें से तीन ग्रह तारे के रहने योग्य क्षेत्र के साथ परिक्रमा करते पाए गए थे।
उस समय से, खगोलविद ग्रहों की इस प्रणाली के बारे में सभी जानने की कोशिश कर रहे हैं। इसके अलावा कि उनके पास वायुमंडल है या नहीं, खगोलविद अपनी कक्षाओं और सतह की स्थिति के बारे में अधिक जानने के लिए भी देख रहे हैं। वॉशिंगटन के नेतृत्व वाली अंतरराष्ट्रीय टीम के खगोलविदों के एक विश्वविद्यालय के प्रयासों के लिए धन्यवाद, अब हमें इस बात का सटीक अंदाजा है कि इसके सबसे बाहरी ग्रह - TRAPPIST-1h पर क्या स्थितियां हो सकती हैं।
टीम के अध्ययन के अनुसार - "TRAPPIST-1 में एक सात-ग्रह प्रतिध्वनि श्रृंखला", जिसे हाल ही में पत्रिका में प्रकाशित किया गया था प्रकृति खगोल विज्ञान - वे ग्रह की कक्षीय अवधि निर्धारित करने के लिए केपलर मिशन के डेटा पर निर्भर थे। विशेष रूप से, उन्होंने K2 मिशन के अभियान 12 के दौरान प्राप्त डेटा से परामर्श किया, 79-दिन का अवलोकन अवधि जो 15 दिसंबर, 2016 से 4 मार्च, 2017 तक चला।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय में स्नातक के छात्र रॉड्रिगो लुगर के नेतृत्व में, टीम पहले से ही सिस्टम के छह आंतरिक ग्रहों की कक्षाओं में पैटर्न से अवगत थी। यह स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप द्वारा उपलब्ध कराए गए पहले के आंकड़ों पर आधारित था, जिसने संकेत दिया कि ये ग्रह एक कक्षीय प्रतिध्वनि में हैं - यानी उनके संबंधित कक्षीय अवधि गणितीय रूप से संबंधित हैं और एक दूसरे को प्रभावित करते हैं।
इस डेटा से, टीम ने पहले ही गणना कर ली थी कि TRAPPIST-1h की मात्र 19 दिनों से कम की कक्षीय अवधि होगी। एक बार जब उन्होंने K2 डेटा से परामर्श किया, तो उन्होंने देखा कि 79-दिवसीय अवलोकन अवधि के दौरान, TRAPPIST-1h ने स्टार के चार पारगमन किए - जो 18.77 दिनों की कक्षीय अवधि के लिए काम करते थे। दूसरे शब्दों में, टीम ने पाया कि उनकी टिप्पणियां उनकी गणना के अनुरूप थीं।
यह खोज लुगर और उनके सहयोगियों के लिए एक स्वागत योग्य राहत थी। जैसा कि उन्होंने UW प्रेस विज्ञप्ति में कहा था:
“TRAPPIST-1h वही था जहाँ हमारी टीम ने इसकी भविष्यवाणी की थी। इससे मुझे थोड़ी देर के लिए चिंता हुई कि हम वही देख रहे थे जो हम देखना चाहते थे। चीजें लगभग वैसी नहीं हैं जैसी आप इस क्षेत्र में उम्मीद करते हैं - आमतौर पर हर कोने में आश्चर्य होता है, लेकिन सिद्धांत और अवलोकन इस मामले में पूरी तरह से मेल खाते हैं। "
इस प्रतिध्वनि की खोज का अर्थ है कि TRAPPIST-1 ने एक और कीर्तिमान स्थापित किया है। शुरुआत के लिए, यह पहले से ही सात अतिरिक्त-सौर ग्रहों की मेजबानी करने के लिए केवल दो स्टार सिस्टमों में से एक होने से प्रसिद्ध है - दूसरा एचआर 8832 स्टार सिस्टम है, जो 21 प्रकाश वर्ष दूर स्थित एक मुख्य अनुक्रम के 3 वी-प्रकार चर स्टार है। दूसरा, यह एक तारांकित प्रणाली में आज तक खोजे जाने वाले सबसे अधिक पुष्टि किए गए स्थलीय ग्रह हैं।
लेकिन इस नवीनतम आंकड़ों के साथ, TRAPPIST-1 अब एक कक्षीय प्रतिध्वनि में सबसे अधिक ग्रहों के होने का रिकॉर्ड रखता है। पिछले स्थान धारक केप्लर -80 और केप्लर -223 थे, दोनों की कक्षीय परिक्रमा में चार ग्रह हैं। लुगर के अनुसार, यह अनुनाद की संभावना तब स्थापित की गई थी जब TRAPPIST-1 प्रणाली अभी भी युवा थी और ग्रह अभी भी बनने की प्रक्रिया में थे। जैसा कि लुगर ने समझाया:
“प्रतिध्वनि संरचना कोई संयोग नहीं है, और एक दिलचस्प गतिशील इतिहास को इंगित करता है जिसमें ग्रह लॉक-स्टेप में आवक माइग्रेट करते हैं। यह ग्रह निर्माण और प्रवास सिद्धांतों के लिए प्रणाली को एक महान परीक्षण बनाता है। इसलिए हम एक ऐसे ग्रह को देख सकते हैं जो कभी रहने योग्य था और जब से जमे हुए हैं, जो कि चिंतन और अध्ययन के लिए बहुत अच्छा है। "
इस संभावना ने कि ग्रहों ने अपने वर्तमान कक्षीय नृत्य को प्रणाली के इतिहास में जल्दी प्राप्त किया, इसका मतलब यह भी हो सकता है कि TRAPPIST-1h एक बार रहने योग्य था। जबकि तीन ग्रह तारे के रहने योग्य क्षेत्र (TRAPPIST-1 d, e, और f) के साथ परिक्रमा करते हैं, TRAPPIST-1h लगभग 10 मिलियन किमी (6 मिलियन मील) की दूरी पर तारे की परिक्रमा करता है, जो अच्छी तरह से पहुंच से बाहर है। स्टार का रहने योग्य क्षेत्र।
वास्तव में, इस दूरी पर, TRAPPIST-1h को सूर्य से बौनी ग्रह सेरेस (मंगल और बृहस्पति के बीच मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट में हमारे सौर मंडल में स्थित) के रूप में लगभग ऊर्जा मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप औसतन तापमान 173 K होता है। -100 ° C! -148 ° F)। लेकिन अतीत में, जब इसका तारा चमकीला और गर्म था, तो ग्रह को इतनी ऊर्जा मिल सकती थी कि इसकी सतह तरल पानी का समर्थन करने के लिए पर्याप्त गर्म होती।
"इसलिए हम एक ऐसे ग्रह को देख सकते हैं जो कभी रहने योग्य था और जब से जमे हुए हैं, जो कि चिंतन और अध्ययन के लिए महान है," लुगर ने कहा। TRAPPIST-1 इसके अनुसरण को देखते हुए अनुवर्ती अध्ययन के लिए एक प्रमुख उम्मीदवार भी है। पृथ्वी से सिर्फ 39.5 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित, यह तारा और इसके ग्रहों की प्रणाली एक्सोप्लैनेट्स और एम-टाइप स्टार वास के अध्ययन के लिए कुछ असाधारण अवसर प्रस्तुत करती है।
इसके अलावा, इस अध्ययन ने यह भी प्रदर्शित किया कि दो प्रतिक्रिया पहियों की विफलता के बावजूद, केप्लर मिशन अभी भी बेहद उपयोगी है जब यह एक्सोप्लैनेट्स के अध्ययन की बात आती है। इस तथ्य के बावजूद कि TRAPPIST-1 प्रणाली पर एक स्थिर नजर बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, केपलर अभी भी विश्वसनीय जानकारी का उत्पादन करने में कामयाब रहा जो टीम की गणना के अनुरूप था।
TRAPPIST-1h की कक्षीय अवधि का निर्धारण करने के अलावा, टीम ने K2 डेटा का उपयोग अन्य छह ग्रहों की कक्षाओं को आगे बढ़ाने के लिए किया, सिस्टम में और अधिक ग्रहों के होने की संभावना को खारिज किया, और स्वयं स्टार के बारे में और जानें (जैसे कि इसका रोटेशन) अवधि और गतिविधि का स्तर)। यह जानकारी यह निर्धारित करने में भी महत्वपूर्ण होगी कि स्टार के रहने योग्य क्षेत्र के भीतर स्थित कोई भी ग्रह वास्तव में रहने योग्य है या नहीं।
TRAPPIST-1 की प्रणाली की खोज एक ऐसी घटना थी जिसे बनाने में कई साल लगे थे। लेकिन जिस दर से नई खोज हुई है वह बहुत प्रभावशाली रही है। आने वाले वर्षों में, अगली पीढ़ी के ग्रह-शिकारियों की तैनाती के साथ - जैसे जेम्स वेब टेलिस्कोप और ट्रांज़िटिंग एक्सोप्लेनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस) - हम गहराई से खुदाई करने और अधिक जानने में सक्षम होंगे।
और TRAPPIST-1 के कक्षीय अनुनाद के इस वीडियो का आनंद लेना सुनिश्चित करें, शिकागो विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर डैनियल फैब्रिक के सौजन्य से:
