खगोलविदों को लगता है कि वे जानते हैं कि गर्म ज्यूपिटर इतने खतरनाक क्यों होते हैं

अतिरिक्त सौर ग्रहों के अध्ययन से कुछ शानदार और आकर्षक चीजें सामने आई हैं। उदाहरण के लिए, अब तक खोजे गए हजारों ग्रहों में से कई अपने सौर समकक्षों की तुलना में बहुत बड़े हैं। उदाहरण के लिए, अधिकांश गैस दिग्गज जिन्हें अपने सितारों (उर्फ "हॉट जुपिटर") के निकट परिक्रमा करते हुए देखा गया है, वे बृहस्पति या शनि के समान द्रव्यमान के समान हैं, लेकिन आकार में भी काफी बड़े हैं।

जब से खगोलविदों ने पहली बार सात साल पहले एक अतिरिक्त-सौर गैस विशाल के आकार पर अड़चनें डालीं, तो रहस्य है कि ये ग्रह इतने विशाल क्यों हैं। K2-132 और K2-97 प्रणाली में जुड़वां ग्रहों की हालिया खोज के लिए धन्यवाद - हवाई विश्वविद्यालय के खगोल विज्ञान के लिए एक टीम द्वारा एस्ट्रोनॉमी के डेटा का उपयोग करके किया गया केपलर मिशन - वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि हम उत्तर के करीब पहुंच रहे हैं।

अध्ययन जो खोज का विवरण देता है - “डबलिंग विथ डबल K2: Red Giant Branch Stars के आसपास दो उल्लेखनीय समान ग्रहों के साथ पुन: मुद्रास्फीति का परीक्षण करना - हाल ही में सामने आया द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल. टीम का नेतृत्व हवाई विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र सैमुएल के। ग्रुनब्लट ने किया और इसमें सिडनी इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी (SIfA), कैलटेक, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA), नासा गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के सदस्य शामिल थे। , SETI संस्थान, और कई विश्वविद्यालय और अनुसंधान संस्थान।

इन ग्रहों की "गर्म" प्रकृति के कारण, उनके असामान्य आकार को उनके वायुमंडलों में बहने वाली गर्मी से संबंधित माना जाता है। इस प्रक्रिया को समझाने के लिए कई सिद्धांत विकसित किए गए हैं, लेकिन उनके परीक्षण का कोई साधन उपलब्ध नहीं है। जैसा कि ग्रुनब्लाट ने समझाया, "चूंकि हमारे पास लाखों साल नहीं हैं कि यह देखने के लिए कि कोई विशेष ग्रह प्रणाली कैसे विकसित होती है, ग्रह मुद्रास्फीति सिद्धांत साबित करना या उसे अस्वीकृत करना मुश्किल है।"

इसे संबोधित करने के लिए, ग्रुनब्लैट और उनके सहयोगियों ने नासा द्वारा एकत्र किए गए डेटा के माध्यम से खोज की केपलर मिशन (विशेषकर इसके से K2 मिशन) "हॉट जुपिटर" की तलाश में लाल विशाल सितारों की परिक्रमा। ये ऐसे तारे हैं जो अपने जीवन काल के मुख्य अनुक्रम से बाहर निकल चुके हैं और रेड जाइंट ब्रांच (RGB) चरण में प्रवेश कर गए हैं, जिसमें बड़े पैमाने पर विस्तार और सतह के तापमान में कमी की विशेषता है।

परिणामस्वरूप, लाल दिग्गज उन ग्रहों से आगे निकल सकते हैं, जो उनकी निकटता की परिक्रमा करते हैं जबकि वे ग्रह जो एक बार दूर थे, वे निकट की परिक्रमा करने लगेंगे। एरिक लोपेज़ द्वारा डाले गए एक सिद्धांत के अनुसार - नासा गोडार्ड के विज्ञान और अन्वेषण निदेशालय के सदस्य - हॉट जुपिटर की कक्षा लाल दिग्गजों को फुलाया जाना चाहिए यदि उनके मेजबान स्टार से प्रत्यक्ष ऊर्जा उत्पादन ग्रहों को प्रभावित करने वाली प्रमुख प्रक्रिया है।

अब तक, उनकी खोज ने दो ग्रहों- K2-132b और K2-97 b को बदल दिया है - जो उनकी कक्षीय अवधि (9 दिन), रेडी और द्रव्यमान के संदर्भ में लगभग समान थे। उनकी टिप्पणियों के आधार पर, टीम दोनों ग्रहों की त्रिज्या की सटीक गणना करने और यह निर्धारित करने में सक्षम थी कि वे बृहस्पति से 30% बड़े थे। डब्ल्यू। एम। से अनुवर्ती टिप्पणियों हवाई के मौनाका में केके वेधशाला ने यह भी दिखाया कि ग्रह बृहस्पति के मुकाबले आधे ही बड़े थे।

टीम ने समय के साथ ग्रहों और उनके सितारों के विकास को ट्रैक करने के लिए मॉडल का इस्तेमाल किया, जिससे उन्हें गणना करने की अनुमति मिली कि ग्रह अपने तारों से कितनी गर्मी अवशोषित करते हैं। जैसे-जैसे यह ऊष्मा बाहरी परतों से उनके गहरी अंदरूनी जगहों पर स्थानांतरित हो रही थी, ग्रहों का आकार बढ़ता गया और घनत्व में कमी आती गई। उनके परिणामों ने संकेत दिया कि जबकि ग्रहों की संभावना बढ़े हुए विकिरण की आवश्यकता थी, उन्हें जो राशि मिली वह उम्मीद से कम थी।

जबकि अध्ययन दायरे में सीमित है, ग्रुनब्लैट और उनकी टीम का अध्ययन इस सिद्धांत के अनुरूप है कि विशाल गैस दिग्गज अपने मेजबान सितारों की गर्मी से फुलाए जाते हैं। यह सबूतों की अन्य पंक्तियों से प्रेरित है कि संकेत है कि तारकीय विकिरण सभी गैस की विशालता को नाटकीय रूप से इसके आकार और घनत्व को बदलने की आवश्यकता है। यह निश्चित रूप से महत्वपूर्ण है, यह देखते हुए कि हमारा अपना सूर्य किसी दिन अपने मुख्य अनुक्रम से बाहर निकल जाएगा, जिसका हमारे ग्रहों की प्रणाली पर व्यापक प्रभाव पड़ेगा।

जैसे, दूर के लाल विशालकाय सितारों का अध्ययन करना और उनके ग्रहों के माध्यम से क्या हो रहा है, इससे खगोलविदों को यह अनुमान लगाने में मदद मिलेगी कि हमारा सौर मंडल कुछ अरब वर्षों में क्या अनुभव करेगा। जैसा कि ग्रुनब्लाट ने एक आईएए प्रेस वक्तव्य में समझाया:

“इस बात का अध्ययन करना कि तारकीय विकास ग्रहों को कैसे प्रभावित करता है, एक नया फ्रंटियर है, दोनों अन्य सौर प्रणालियों में और साथ ही साथ हमारे अपने। ग्रहों के इन परिवर्तनों का जवाब देने के एक बेहतर विचार के साथ, हम यह निर्धारित करना शुरू कर सकते हैं कि सूर्य का विकास पृथ्वी पर वायुमंडल, महासागरों और यहां के जीवन को कैसे प्रभावित करेगा। ”

यह आशा की जाती है कि भविष्य के सर्वेक्षण जो लाल विशाल सितारों के आसपास गैस दिग्गजों के अध्ययन के लिए समर्पित हैं, प्रतिस्पर्धी ग्रह मुद्रास्फीति सिद्धांतों के बीच बहस को निपटाने में मदद करेंगे। उनके प्रयासों के लिए, ग्रुनब्लैट और उनकी टीम को हाल ही में नासा के स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप के साथ समय दिया गया था, जिसे वे K2-132 और K2-97, और उनके संबंधित गैस दिग्गजों के आगे अवलोकन करने के लिए उपयोग करने की योजना बनाते हैं।

लाल विशाल सितारों के चारों ओर ग्रहों की खोज भी आने वाले वर्षों में वह नासा के ट्रांसिटिंग एक्सोप्लेनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) की तैनाती के साथ तेज होने की उम्मीद है। ये मिशन क्रमशः 2018 और 2019 में लॉन्च होगा, जबकि K2 मिशन कम से कम एक और साल तक चलने की उम्मीद है।