हाल के वर्षों में अतिरिक्त सौर ग्रह की खोजों में विस्फोट हुआ है। वास्तव में, 1 अगस्त, 2017 के अनुसार, खगोलविदों ने 2,729 ग्रहों की प्रणाली में 3,639 एक्सोप्लेनेट्स और 612 एकाधिक ग्रह प्रणालियों की पहचान की है। और जबकि इनमें से अधिकांश की खोज केपलर द्वारा की गई है - जिसने कुल 5,017 उम्मीदवारों का पता लगाया है और 2009 के बाद से 2,494 एक्सोप्लैनेट के अस्तित्व की पुष्टि की है - अन्य उपकरणों ने इन खोजों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।
इसमें हबल स्पेस टेलीस्कोप शामिल है, जो हाल के वर्षों में दूर के ग्रहों के आसपास के वायुमंडल का पता लगाने के लिए समर्पित है। हाल ही में, यह एक सर्वेक्षण में इस्तेमाल किया गया था जिसने स्ट्रैटोस्फियर के अस्तित्व के लिए आज तक के सबसे मजबूत सबूत का उत्पादन किया है - वातावरण की एक परत जिसमें तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है - हमारे सौर मंडल से लगभग 900 प्रकाश-वर्ष स्थित गैस विशाल के आसपास।
अध्ययन, जिसका शीर्षक "एक अल्ट्राहॉट गैस-विशाल एक्सोप्लेनेट विद ए स्ट्रैटोस्फीयर" है, हाल ही में पत्रिका में दिखाई दिया प्रकृति। थॉमस इवांस, एस्ट्रोटर्फिक्स ग्रुप ऑफ एक्सेटर विश्वविद्यालय के एक रिसर्च फेलो, के नेतृत्व में टीम ने नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा उपलब्ध कराए गए आंकड़ों पर भरोसा किया, जो कि WASP-121b नामक एक गैस विशालकाय ग्रह का अध्ययन करने के लिए एक पीले-सफेद तारे की परिक्रमा करता है। हमारे अपने से थोड़ा बड़ा है।
बृहस्पति के द्रव्यमान का ग्रह लगभग 1.2 गुना है, एक त्रिज्या है जो बृहस्पति के 1.9 गुना के बारे में है, और केवल 1.3 दिनों की एक कक्षीय अवधि है। यह इसके सूरज के करीब होने के कारण है, जो इसे विशेष रूप से "हॉट जुपिटर" बनाता है। वास्तव में, यदि यह एक्सोप्लैनेट अपने तारे के करीब था, तो यह अनुमान लगाया जाता है कि WASP-121 का गुरुत्वाकर्षण इसे तोड़ना शुरू कर देगा।
यह 2,500 ° C (4,600 ° F) तक के तापमान पर चलने वाले ग्रह के वातावरण को सुपर-हीट करता है। मार्क मार्ले के रूप में, नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के एक शोधकर्ता और अध्ययन पर एक सह-लेखक, नासा प्रेस प्रेस में संकेत दिया गया है:
"यह परिणाम रोमांचक है क्योंकि यह दर्शाता है कि हमारे सौर मंडल के अधिकांश वायुमंडलों का एक सामान्य लक्षण - एक गर्म समताप मंडल - भी एक्सोप्लैनेट वायुमंडल में पाया जा सकता है। अब हम एक्सोप्लैनेट वायुमंडल में प्रक्रियाओं की तुलना उसी प्रक्रिया से कर सकते हैं जो हमारे अपने सौर मंडल में विभिन्न परिस्थितियों में होती है। "
जबकि हबल को अतीत में WASP-33b और अन्य गर्म ज्यूपिटरों के आसपास स्ट्रैटोस्फियर के संभावित संकेत मिले हैं, यह नया अध्ययन एक एक्सोप्लैनेट स्ट्रेटोस्फीयर के अस्तित्व के लिए आज तक के सबसे मजबूत सबूत प्रस्तुत करता है। इसका कारण डब्ल्यूएएसपी -121 बी के वायुमंडल के हबल द्वारा प्राप्त स्पेक्ट्रोग्राफिक डेटा के साथ करना है, जिसने जल वाष्प की उपस्थिति का संकेत दिया - जो कि पहले से गर्म-बृहस्पति के संबंध में है।
टॉम इवांस के रूप में - एक्सेटर विश्वविद्यालय में एक रिसर्च फेलो और कागज पर प्रमुख लेखक - समझाया गया, इन निष्कर्षों ने कुछ इस बात की पुष्टि की कि खगोलविदों ने कुछ समय के लिए संदेह किया है। "सैद्धांतिक मॉडल ने सुझाव दिया है कि समताप मंडल अपने वायुमंडलीय भौतिकी और रसायन विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ के साथ अल्ट्रा-हॉट ग्रहों की एक अलग श्रेणी को परिभाषित कर सकते हैं," उन्होंने कहा। "हमारे अवलोकन इस तस्वीर का समर्थन करते हैं।"
WASP-121b के स्ट्रैटोस्फीयर का अध्ययन करने के लिए, टीम हबल के वाइड फील्ड कैमरा द्वारा एकत्र किए गए स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा पर निर्भर थी। विभिन्न तरंगदैर्ध्य का विश्लेषण करने के बाद जो WASP-121b के हल्के इलाज का हिस्सा थे, उन्होंने नोट किया कि कुछ तरंगदैर्ध्य इंफ्रारेड बैंड में चमक नहीं बल्कि चमक रहे थे। यह, उन्होंने निष्कर्ष निकाला, ग्रह के वायुमंडल के शीर्ष पर जल वाष्प की उपस्थिति के कारण था।
नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के अध्ययन के सह-लेखकों में से एक, टिफ़नी कटारिया ने कहा, "पानी से प्रकाश के उत्सर्जन का मतलब है कि तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ रहा है।" "हम इस बात का पता लगाने के लिए उत्साहित हैं कि आने वाले हबल टिप्पणियों के साथ यह व्यवहार कितना लंबा है।"
एक समताप मंडल में एक समताप मंडल के अब तक का सबसे ठोस मामला होने के अलावा, WASP-121b इस कारण भी दिलचस्प है कि यह गर्म बृहस्पति कितना गर्म है। उनके आंकड़ों के आधार पर, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि वातावरण में तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ा - एक समताप मंडल की एक परिभाषित विशेषता। पृथ्वी के समताप मंडल में, यह प्रक्रिया ओजोन द्वारा संचालित होती है, जो सूर्य के पराबैंगनी प्रकाश को फंसाती है और आसपास के अणुओं के तापमान को बढ़ाती है।
हालाँकि, पृथ्वी के समताप मंडल का तापमान 270 K (-3 ° C; 26.6 ° F) से अधिक नहीं है। जब कोई अन्य सौर ग्रहों पर विचार करता है, जिसमें भी समताप मंडल होता है - जैसे शनि का चंद्रमा टाइटन, जो सौर विकिरण, ऊर्जावान कणों और मीथेन की बातचीत के कारण हीटिंग का अनुभव करता है - तापमान 56 ° C (100 ° F) से अधिक नहीं बदलता है। लेकिन WASP-121b के मामले में, समताप मंडल में तापमान लगभग 560 ° C (1,000 ° F) बढ़ जाता है।
सौरमंडल का सबसे गर्म ग्रह शुक्र भी नहीं, उससे मुकाबला कर सकता है! पृथ्वी के "सिस्टर प्लानेट" पर, तापमान लगभग 735 K (462 ° C; 863 ° F) पर स्थिर रहता है, जो गर्म होकर पिघल जाता है। लेकिन WASP-121b पर, तापमान चार गुना अधिक हो जाता है! इसका मतलब है कि ग्रह का वातावरण स्टेनलेस स्टील और अन्य धातुओं को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म है - जैसे बेरिलियम, प्लैटिनम और जिरकोनियम।
वर्तमान में, वैज्ञानिक अब यह नहीं जानते हैं कि कौन से रसायन इस तापमान वृद्धि को बढ़ा रहे हैं। हालांकि, कुछ संभावनाओं का सुझाव दिया गया है, जैसे कि वैनेडियम ऑक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड। न केवल इन यौगिकों को भूरे रंग के बौनों (उर्फ "विफल सितारों" के लिए आम माना जाता है, जिनमें गैस दिग्गजों के साथ बहुत कुछ है), उन्हें गैसीय अवस्था में रखने के लिए सबसे गर्म तापमान की भी आवश्यकता होती है।
किसी भी मामले में, यह दूर की गैस विशाल एक दिलचस्प केस स्टडी साबित हुई है। भविष्य में, इस और अन्य "सुपर-हॉट ज्यूपिटर्स" में शोध करने से वायुमंडलीय रूपों और समय के साथ व्यवहार करने की हमारी वर्तमान समझ को चुनौती देने और विस्तार करने की संभावना है।
