हमारे सौर मंडल के बाहर के अलौकिक जीवन की खोज वर्तमान में सूर्य के समान सितारों के आसपास एक्सोप्लेनेटरी सिस्टम के 'रहने योग्य क्षेत्रों' के भीतर एक्स्ट्रासोलर ग्रहों पर केंद्रित है। अन्य तारों के चारों ओर पृथ्वी जैसा ग्रह खोजना नासा के केपलर मिशन का प्राथमिक लक्ष्य है।
एक तारे के चारों ओर रहने योग्य क्षेत्र (HZ) को उन दूरी की सीमा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिन पर स्थलीय ग्रह की सतह पर तरल पानी मौजूद हो सकता है, जिससे घने पर्याप्त वातावरण मिलता है। स्थलीय ग्रहों को आम तौर पर चट्टानी और आकार और द्रव्यमान में पृथ्वी के समान माना जाता है। विभिन्न व्यास और चमक और तापमान के सितारों के आसपास रहने योग्य क्षेत्रों का एक दृश्य यहां दिखाया गया है। लाल क्षेत्र बहुत गर्म है, नीला क्षेत्र बहुत ठंडा है, लेकिन हरा क्षेत्र तरल पानी के लिए सही है। क्योंकि इसे इस तरह वर्णित किया जा सकता है, इसलिए HZ को भी कहा जाता है "गोल्डीलॉक्स ज़ोन".
आम तौर पर, हम अपने सौर मंडल के समान होने पर अन्य सितारों के आसपास के ग्रहों के बारे में सोचते हैं, जहां ग्रहों का एक रेटिन एकल तारे की परिक्रमा करता है। यद्यपि सैद्धांतिक रूप से संभव है, वैज्ञानिकों ने इस बात पर बहस की कि क्या ग्रह कभी सितारों या कई सितारा प्रणालियों के जोड़े के आसपास पाए जाएंगे या नहीं। फिर, सितंबर, 2011 में, नासा के केपलर मिशन के शोधकर्ताओं ने केप्लर -16 बी, एक ठंडे, गैसीय, शनि के आकार के ग्रह की खोज की घोषणा की जो सितारों की एक जोड़ी की परिक्रमा करता है, जैसे स्टार वार्स की काल्पनिक टाटुइन।
इस हफ्ते मुझे एक्प्लैनेट्स, बिली क्वार्ल्स का अध्ययन करने वाले युवा बंदूकों में से एक का साक्षात्कार करने का मौका मिला। सोमवार, बिली और उनके सह-लेखक, प्रोफेसर ज़डज़िस्लाव मसलिक और एसोसिएट प्रोफेसर मैनफ्रेड क्यूंट्ज़ ने केपलर 16 के रहने योग्य क्षेत्रों और अन्य सर्कुलर स्टार सिस्टम, ऑस्टिन, टेक्सास में एएएस की बैठक में पृथ्वी जैसे ग्रहों की संभावना पर अपने निष्कर्ष प्रस्तुत किए। ।
"रहने योग्य क्षेत्र को परिभाषित करने के लिए, हम प्रवाह की मात्रा की गणना करते हैं जो एक निश्चित दूरी पर किसी वस्तु पर होती है," बिली ने समझाया। “हमने यह भी ध्यान रखा कि विभिन्न वायुमंडल वाले विभिन्न ग्रह गर्मी को अलग तरह से बनाए रखेंगे। वास्तव में कमजोर ग्रीनहाउस प्रभाव वाला एक ग्रह सितारों के करीब हो सकता है। अधिक मजबूत ग्रीनहाउस प्रभाव वाले ग्रह के लिए, रहने योग्य क्षेत्र को और बाहर किया जाएगा। "
“हमारे विशेष अध्ययन में, हमारे पास दो सितारों की परिक्रमा करने वाला एक ग्रह है। सितारों में से एक दूसरे की तुलना में बहुत उज्जवल है। इतना उज्जवल, कि हमने छोटे फेनर साथी स्टार से आने वाले प्रवाह को पूरी तरह से नजरअंदाज कर दिया। तो इस मामले में रहने योग्य क्षेत्र की हमारी परिभाषा एक रूढ़िवादी अनुमान है। "
क्वार्ल्स और उनके सहयोगियों ने केपलर 16 एचजेड के भीतर ग्रहों की कक्षाओं की दीर्घकालिक स्थिरता पर व्यापक संख्यात्मक अध्ययन किया। "ग्रह की कक्षा की स्थिरता द्विआधारी सितारों से दूरी पर निर्भर करती है," क्वार्ल्स ने कहा। "जितना अधिक स्थिर वे बाहर होते हैं, क्योंकि माध्यमिक स्टार से कम गड़बड़ी होती है।"
केप्लर 16 प्रणाली के लिए, प्राथमिक तारे के चारों ओर स्थित ग्रह परिक्रमाएँ केवल 0.0675 AU (खगोलीय इकाइयों) के लिए स्थिर हैं। बिली ने बताया, "यह आवास की आंतरिक सीमा के अंदर अच्छी तरह से है, जहां भगोड़ा ग्रीनहाउस प्रभाव होता है।" यह सब लेकिन जोड़ी के प्राथमिक तारे के आस-पास रहने योग्य ग्रहों की संभावना को नियंत्रित करता है। उन्होंने पाया कि केपलर 16 के कम-द्रव्यमान सितारों की जोड़ी के आसपास, गोल्डीलॉक्स ज़ोन में कक्षाएँ एक मिलियन वर्ष या उससे अधिक के समय के पैमाने पर स्थिर हैं, जिससे संभावना है कि जीवन HZ के भीतर एक ग्रह पर विकसित हो सकता है।
केपलर 16 बी की लगभग गोलाकार कक्षा, तारों से लगभग 65 मिलियन मील की दूरी पर, इस रहने योग्य क्षेत्र के बाहरी किनारे पर है। एक गैस विशाल होने के नाते, 16 बी एक रहने योग्य स्थलीय ग्रह नहीं है। हालाँकि, पृथ्वी जैसा चंद्रमा, a गोल्डीलॉक्स मूनयदि इस ग्रह के चारों ओर कक्षा में जीवन को बनाए रखा जा सकता है, तो यह पृथ्वी जैसे वातावरण को बनाए रखने के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त है। "हमने निर्धारित किया है कि केप्लर -16 बी के आसपास एक वाष्पशील निकास संभव है," क्वार्ल्स ने कहा।
मैंने क्वार्ल्स से पूछा कि इन गोल्डीलॉक्स ज़ोन पर तारकीय विकास कैसे प्रभाव डालता है। उन्होंने मुझसे कहा, “एक प्रणाली के जीवनकाल पर विचार करने के लिए कई चीजें हैं। उनमें से एक यह है कि स्टार समय के साथ कैसे विकसित होता है। ज्यादातर मामलों में रहने योग्य क्षेत्र बाहर शुरू होता है और फिर धीरे-धीरे बाहर निकलता है। "
एक स्टार के मुख्य अनुक्रम के जीवनकाल के दौरान, हाइड्रोजन का परमाणु जल इसके मूल में हीलियम बनाता है, जिससे दबाव और तापमान में वृद्धि होती है। यह उन तारों में अधिक तेजी से होता है जो धात्विकता में अधिक विशाल और कम होते हैं। ये परिवर्तन तारे के बाहरी क्षेत्रों को प्रभावित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप चमकदारता और प्रभावी तापमान में लगातार वृद्धि होती है। तारा अधिक चमकदार हो जाता है, जिससे HZ बाहर की ओर निकल जाता है। यह आंदोलन एक तारे के मुख्य अनुक्रम जीवनकाल की शुरुआत में HZ के भीतर एक ग्रह के रूप में परिणत हो सकता है, बहुत गर्म हो सकता है, और अंततः निर्जन हो सकता है। इसी प्रकार, मूल रूप से HZ के बाहर एक अमानवीय ग्रह, पिघलना और जीवन को शुरू करने में सक्षम कर सकता है।
"हमारे अध्ययन के लिए, हमने तारकीय विकास के हिस्से को नजरअंदाज कर दिया," प्रमुख लेखक, क्वार्ल्स ने कहा। "हमने अपने मॉडल को एक लाख वर्षों तक चलाया, यह देखने के लिए कि रहने योग्य क्षेत्र स्टार के जीवन चक्र के उस हिस्से के लिए कहां था।"
अपने तारे से सही दूरी पर होना किसी ग्रह के रहने योग्य होने के लिए आवश्यक आवश्यक शर्तों में से केवल एक है। किसी ग्रह पर रहने योग्य स्थितियों में विभिन्न भूभौतिकीय और भू-रासायनिक स्थितियों की आवश्यकता होती है। कई कारकों को रोका जा सकता है, या अभेद्य, अभ्यस्त। उदाहरण के लिए, ग्रह में पानी की कमी हो सकती है, घने वातावरण को बनाए रखने के लिए गुरुत्वाकर्षण बहुत कमजोर हो सकता है, बड़े प्रभावों की दर बहुत अधिक हो सकती है, या जीवन के लिए आवश्यक न्यूनतम सामग्री (अभी भी बहस के लिए) नहीं हो सकती है।
एक बात साफ है। जीवन के लिए सभी आवश्यकताओं के साथ भी जैसा कि हम जानते हैं, अन्य सितारों के आसपास बहुत सारे ग्रह हैं, और बहुत संभावना है, गोल्डीलॉक्स मून्स ग्रहों के आसपास, हमारी आकाशगंगा में सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों के भीतर की परिक्रमा, जो किसी अन्य सूर्य के चारों ओर किसी ग्रह या चंद्रमा के वातावरण में जीवन के हस्ताक्षर का पता लगाता है, ऐसा लगता है कि अब केवल समय की बात है।
