कभी-कभी, ऐसा लगता है कि 'पृथ्वी जैसे' ग्रहों की खोजों की घोषणाओं की बाढ़ आ गई है। और जबकि वे घोषणाएं रोमांचक हैं, और वैज्ञानिक रूप से उल्लेखनीय हैं, उनमें हमेशा एक छोटा सा सवाल उठता है: वास्तव में वे पृथ्वी की तरह कैसे हैं, वास्तव में?
आखिरकार, पृथ्वी को सूर्य के साथ उसके संबंध से परिभाषित किया गया है।
'पृथ्वी की तरह' शब्द की कोई सख्त परिभाषा नहीं है। इसका मतलब सिर्फ एक ऐसी दुनिया है जो कुछ मायनों में समान है।
लेकिन ज्यादातर समय जब पृथ्वी की तरह शब्द का प्रयोग एक्सोप्लैनेट का वर्णन करने के लिए किया जाता है, तो यह आकार और सतह पर तरल पानी के बने रहने की क्षमता को संदर्भित करता है। समस्या यह है कि अधिकांश विश्व जिन्हें पृथ्वी की तरह वर्णित किया गया है - वास्तव में अधिकांश एक्सोप्लैनेट - लाल बौने सितारों की परिक्रमा कर रहे हैं।
'आदत की पूरी तस्वीर, हालांकि, स्टार के गुणों पर एक नज़र भी शामिल है।'
डॉ. रेने हेलर, प्रमुख लेखक, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च।
लाल बौने तारे हमारे सूर्य से बहुत अलग हैं। वे छोटे, मंद और शांत हैं। वे मुख्य अनुक्रम के सबसे छोटे और सबसे अच्छे सितारे हैं। दूसरी ओर, सूर्य बड़ा, चमकदार है, और इसकी सतह का तापमान लगभग 5700 K (5420 C) है, जबकि लाल बौने की सतह का तापमान लगभग 2,000 K (1730 C) है।
हमारे सूर्य के सबसे निकटतम तारे, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी जैसे लाल बौने तारे की कलाकार छाप। अधिकांश पुष्टि किए गए एक्सोप्लैनेट एक लाल बौने तारे की परिक्रमा करते हैं, जो मिल्की वे में सबसे सामान्य प्रकार का तारा है। क्रेडिट: एनआरएओ/एयूआई/एनएसएफ; डी. बेरी
तो अगर पृथ्वी जैसा वर्णित एक एक्सोप्लैनेट लाल बौने तारे की परिक्रमा कर रहा है, तो यह वास्तव में पृथ्वी जैसा कैसे हो सकता है? ग्रह-तारा जोड़े को पृथ्वी-सूर्य की तरह वर्णित करना अधिक सटीक है, क्योंकि किसी ग्रह और उसके तारे के बीच संबंध ग्रह के बारे में बहुत कुछ निर्धारित करता है।
एक नए अध्ययन के लेखक इस विचार को रखते हैं।
अध्ययन का शीर्षक है 'ट्रांजिट कम से कम वर्ग सर्वेक्षण। III. ए 1.9आर?केप्लर-160 के रहने योग्य क्षेत्र में पारगमन उम्मीदवार और पारगमन-समय भिन्नताओं द्वारा विशेषता एक गैर-पारगमन ग्रह।' मुख्य लेखक मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च (एमपीएस) से डॉ रेने हेलर हैं। यह अध्ययन एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
जब रहने की बात आती है, और कोई ग्रह पृथ्वी जैसा है या नहीं, हेलर कहते हैं a प्रेस विज्ञप्ति कि 'आदत की पूरी तस्वीर में, हालांकि, स्टार के गुणों पर एक नज़र भी शामिल है।'
आकाशगंगा में अधिकांश तारे लाल बौने हैं; वे हमारे सूर्य की तरह कुछ भी नहीं हैं। यदि कोई ग्रह सूर्य के समान किसी तारे की परिक्रमा नहीं कर रहा है, तो क्या उस ग्रह को वास्तव में 'पृथ्वी जैसा' कहा जा सकता है? सूर्य की छवि। श्रेय: एसडीओ/नासा
नया पेपर केप्लर-160 के इर्द-गिर्द घूमता है, जो सूर्य के समान एक मुख्य-अनुक्रम वाला तारा है। केपलर-160 सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 90%, सूर्य की त्रिज्या का लगभग 1.12 है, और इसकी सतह का तापमान लगभग 5470 K (5200 C) है। यह सूर्य की सतह के तापमान के समान है, जो लगभग 5770 K (5500 C) है।
केपलर 160 लगभग 3140 प्रकाश वर्ष दूर है, नक्षत्र लायरा में।
इस दूर के तारे में दो पुष्ट ग्रह भी हैं जो इसकी परिक्रमा कर रहे हैं, और खगोलविद उनके बारे में वर्षों से जानते हैं। एक्सोप्लैनेट नामकरण परंपराओं के बाद उन ग्रहों को केप्लर-160 बी और केप्लर-160 सी नाम दिया गया है। वे दोनों ग्रह पृथ्वी से काफी बड़े हैं, और वे तारे की परिक्रमा करते हैं। वे जीवन के लिए बहुत गर्म हैं क्योंकि हम जानते हैं कि वहां जीवित रहना है।
लेकिन केपलर-160 c (K160c) के साथ कुछ हो रहा है। यह डगमगा रहा है, और इन छोटे कक्षीय बदलावों का कारण बनने के लिए कुछ छोटा है। क्या मूल केपलर डेटा में कुछ छिपा था? K160 की कक्षा में एक और छोटा ग्रह?
यहीं पर हेलर और उनके सहयोगी आते हैं। वे पहले से ही मौजूदा केपलर डेटा के माध्यम से तलाशी लेने और छूटे हुए ग्रहों को खोजने में सफल रहे थे। 2019 में, केलर और उनके सहयोगियों, माइकल हिप्पके और काई रोडेनबेक, एक पत्र प्रकाशित किया मूल केपलर डेटा में छिपे 17 नए एक्सोप्लैनेट की खोज प्रस्तुत करता है। और वे सभी सौर मंडल में थे जहां ग्रहों की खोज पहले ही हो चुकी थी।
अब ऐसा लग रहा है कि उन्होंने इसे फिर से किया है।
NS केपलर अंतरिक्ष यान एक बात में वास्तव में अच्छा था: दूर के सौर मंडल में तारों की रोशनी में गिरावट का पता लगाना, हमारे दृष्टिकोण से, इसके सामने एक ग्रह के चलने के कारण। इसे ट्रांजिट कहते हैं। लेकिन उस पद्धति में एक समस्या है।
बड़े ग्रहों के पक्ष में एक अंतर्निहित चयन पूर्वाग्रह है, जो छोटे ग्रहों की तुलना में, जब वे पारगमन करते हैं, तो स्टारलाइट में अधिक स्पष्ट गिरावट का कारण बनता है। नतीजतन, केप्लर द्वारा खोजे गए अधिकांश एक्सोप्लैनेट बड़े हैं। वे नेपच्यून के आकार के गैस ग्रह हैं, जो पृथ्वी से लगभग उतने ही भिन्न हैं जितने आप प्राप्त कर सकते हैं।
जैसे ही ग्रह अपने तारे के सामने चलता है, तारे की चमक कम हो जाती है, और फिर पारगमन पूरा होने पर अपने पूर्व स्तर पर लौट आता है। केपलर अंतरिक्ष यान इस पद्धति के साथ बहुत सफल रहा, लेकिन इस पद्धति में बड़े ग्रहों के लिए एक अंतर्निहित चयन पूर्वाग्रह है। छवि क्रेडिट: NASA, ESA, G. बेकन (STSci)
इस नए काम में केलर और हिप्पके ने एक अलग तरीका अपनाया। कदम जैसे पारगमन की तलाश करने के बजाय, जहां स्टारलाइट है, फिर अवरुद्ध है, फिर वापस लौटता है, उन्होंने कुछ अलग किया। उन्होंने स्टेलर डिमिंग में विविधताओं का एक अधिक सूक्ष्म भौतिक मॉडल विकसित किया। वे इसे कहते हैं ट्रांजिट कम से कम वर्ग (TLS) एल्गोरिथ्म . उस एल्गोरिदम को छोटे ग्रहों को खोजने के लिए अनुकूलित किया गया है, और केप्लर के अंतर्निर्मित चयन पूर्वाग्रह को कम करने में मदद करता है।
हेलर बताते हैं, 'छोटे, पृथ्वी के आकार के ग्रहों की खोज में हमारा सुधार विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।' 'ग्रहों का संकेत इतना फीका है कि यह लगभग पूरी तरह से डेटा के शोर में छिपा हुआ है। महत्वपूर्ण मामलों में शोर से एक सच्चे एक्सोप्लैनेटरी सिग्नल को अलग करने में हमारा नया सर्च मास्क थोड़ा बेहतर है, ”हेलर कहते हैं।
इस मामले में, टीम को K-160 प्रणाली में एक नहीं, बल्कि दो नए उम्मीदवार एक्सोप्लैनेट मिले। इससे कुल चार ग्रह बनते हैं।
हेलर ने कहा, 'हमारे विश्लेषण से पता चलता है कि केप्लर-160 दो नहीं बल्कि कुल चार ग्रहों द्वारा परिक्रमा कर रहा है।'
उनमें से एक, K160d, वह है जो K160c पर टगिंग कर रहा था। लेकिन यह दूसरा है जो रुचि बटोर रहा है। दूसरा नया ग्रह अभी भी अपुष्ट है, और उसने अपने तारे के सामने कोई पारगमन नहीं दिखाया है। तो इसका नाम KOI-456.04 है, जो केपलर ऑब्जेक्ट ऑफ इंटरेस्ट 456.04 के लिए है।
KOI-456.04 की त्रिज्या 1.9 पृथ्वी त्रिज्या है, इसलिए यह पृथ्वी से काफी बड़ा है। लेकिन इसकी कक्षीय अवधि 378 दिन है, जो पृथ्वी के समान ही है। और यह जिस तारे की परिक्रमा करता है वह सूर्य के समान है, इसलिए की मात्रा आतपन यह प्राप्त करता है बहुत पृथ्वी के समान है। इतना ही नहीं, बल्कि उन सभी एक्सोप्लैनेट के विपरीत जो लाल बौनों की परिक्रमा करते हैं, और इसलिए इन्फ्रारेड ऊर्जा के रूप में अपना सूर्यातप प्राप्त करते हैं, KOI-456.04 दृश्य प्रकाश में अपनी ऊर्जा प्राप्त करता है। बिल्कुल पृथ्वी की तरह।
केपलर मिशन के अधिकांश एक्सोप्लैनेट नेप्च्यून के आकार के हैं और अपने मेजबान सितारों के आसपास अपेक्षाकृत करीब कक्षाओं में हैं, जहां इन ग्रहों पर तापमान तरल सतह के पानी (ऊपर से तीसरा पैनल) के लिए बहुत गर्म होगा।.पृथ्वी के आकार के लगभग सभी ग्रह जिन्हें संभावित रूप से पृथ्वी के समान सतह के तापमान के लिए जाना जाता है, लाल बौने सितारों के चारों ओर कक्षा में हैं, जो दृश्य प्रकाश नहीं बल्कि अवरक्त विकिरण (निचला पैनल) का उत्सर्जन करते हैं। पृथ्वी सूर्य से सही दूरी पर है। तरल पानी के अस्तित्व के लिए सतह के तापमान की आवश्यकता होती है। नए खोजे गए ग्रह उम्मीदवार KOI-456.04 और इसके तारे केपलर-160 (ऊपर से दूसरा पैनल) में पृथ्वी और सूर्य (शीर्ष पैनल) से काफी समानताएं हैं। छवि क्रेडिट: एमपीएस / रेने हेलर
यह पृथ्वी की तुलना में लगभग 93% ऊर्जा प्राप्त करता है। इसलिए यदि इसमें हल्के ग्रीनहाउस प्रभाव के साथ अपेक्षाकृत निष्क्रिय वातावरण है, तो इसकी सतह का तापमान लगभग +5 डिग्री सेल्सियस होगा। और भले ही यह पृथ्वी के औसत सतह के तापमान से लगभग 10 C कम है, फिर भी यह तरल पानी के बने रहने के लिए पर्याप्त गर्म है।
बड़ी तस्वीर यह है कि यह नया खोजा गया ग्रह अपने तारे के साथ बहुत ही समान संबंध में है जैसे पृथ्वी सूर्य के साथ है। यह अपने तारे के रहने योग्य क्षेत्र में पृथ्वी के समान ही बैठता है। तो उस अर्थ में, यह सबसे अधिक पृथ्वी जैसा एक्सोप्लैनेट हो सकता है जिसे हमने अभी तक खोजा है, भले ही यह पृथ्वी की त्रिज्या से लगभग दो गुना अधिक हो।
अधिकांश खोजे गए एक्सोप्लैनेट लाल बौने सितारों की परिक्रमा करने वाले दुर्गम गैस दिग्गज हैं। निश्चित रूप से पृथ्वी जैसा नहीं। मिल्की वे के खिलाफ शांत लाल तारे और गैस-विशाल ग्रह NGTS-1b की कलाकार की छाप। क्रेडिट: वारविक विश्वविद्यालय / मार्क गार्लिक।
'KOI-456.01 कई अन्य ग्रहों की तुलना में अपेक्षाकृत बड़ा है जिन्हें संभावित रूप से रहने योग्य माना जाता है। लेकिन यह पृथ्वी ग्रह और उसके सौर प्रकार के मेजबान तारे के आकार से दोगुने से भी कम का संयोजन है जो इसे इतना खास और परिचित बनाता है, 'हेलर स्पष्ट करता है।
बेशक, KOI-456.04 अभी भी सिर्फ एक उम्मीदवार एक्सोप्लैनेट है, जिसके अस्तित्व की पुष्टि अभी तक नहीं हुई है। यह सिर्फ एक माप त्रुटि हो सकती है, या एक सांख्यिकीय अस्थायी भी हो सकती है। हेलर और उनके सहयोगियों का कहना है कि जैसा कि यह अभी खड़ा है, लगभग 85% संभावना है कि यह वास्तव में एक ग्रह है। औपचारिक रूप से एक ग्रह के रूप में माने जाने के लिए, उस संख्या का 99% होना आवश्यक है। इसकी पुष्टि करने के लिए एक शक्तिशाली ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप के साथ और अधिक टिप्पणियों की आवश्यकता होगी, या बेहतर अभी तक, आगामी अंतरिक्ष दूरबीनों के साथ अवलोकन।
यह खोज खगोल विज्ञान समुदाय के लिए एक प्रश्न बन गई है। किसी ग्रह का वर्णन करने के लिए 'पृथ्वी जैसा' उपनाम का उपयोग कब किया जाना चाहिए? विशेष रूप से अब जब यह वास्तव में पृथ्वी जैसा ग्रह खोजा गया है, और यह देखते हुए कि जैसे-जैसे हम पृथ्वी के आकार के एक्सोप्लैनेट का पता लगाने में बेहतर होते जाते हैं, कुछ वर्षों में दर्जनों, सैकड़ों या उनमें से हजारों होने की संभावना है।
जब हम ग्रहों को पृथ्वी के रूप में वर्गीकृत करते हैं तो तारे के प्रकार को खेल में आना पड़ता है। अधिकांश एक्सोप्लैनेट लाल बौने सितारों की परिक्रमा कर रहे हैं, जो आकाशगंगा में सबसे सामान्य प्रकार का तारा है। वे मंद, शांत, और हिंसक भड़कने वाले प्रकोपों के लिए प्रवण हैं। ये विस्फोट किसी भी ग्रह को बहुत करीब से पीड़ा देंगे, और जीवन को अत्यधिक असंभव बना देंगे। क्या इन तारों की परिक्रमा करने वाले ग्रहों को वास्तव में पृथ्वी जैसा माना जा सकता है?
एक बौने तारे पर एक सुपरफ्लेयर घटना की एक कलाकार की अवधारणा। इस प्रकार की तीव्र घटना के अधीन होने पर कोई ग्रह पृथ्वी जैसा कैसे हो सकता है? छवि क्रेडिट: मार्क गार्लिक / वारविक विश्वविद्यालय
एक्सोप्लैनेट का वर्णन करने के लिए पृथ्वी की तरह शब्द का उपयोग करने के लिए कुछ संदर्भ हैं। पिछले डेढ़ दशक में, हमने 4,000 से अधिक पुष्टि किए गए एक्सोप्लैनेट की खोज की है, और अब हम जानते हैं कि आकाशगंगा में उनमें से बड़ी संख्या में खोजे जाने की प्रतीक्षा है। और इन 4,000 में से अधिकांश गैस दिग्गज हैं। वे नेपच्यून के आकार के ग्रह हैं, जो पृथ्वी से लगभग 4 गुना बड़े हैं।
इसलिए जब खगोलविदों को एक ऐसा ग्रह मिलता है जो छोटा है, संभवतः चट्टानी है, और अपने तारे से उतनी ही ऊर्जा प्राप्त करता है, जितनी कि पृथ्वी अपने सूर्य से प्राप्त करती है, तो इसे अक्सर 'पृथ्वी जैसा' लेबल के साथ टैग किया जाता है। वहां कुछ भी बेमानी नहीं है।
लेकिन ज्यादातर लोग इस बात से सहमत होंगे कि कोई भी ग्रह जो बार-बार हिंसक लपटों से घिरा हुआ था, निश्चित रूप से पृथ्वी जैसा नहीं है। पृथ्वी केवल पृथ्वी है क्योंकि इसका सूर्य के साथ उदार संबंध है। क्या पृथ्वी जैसा शब्द पृथ्वी के समान ग्रहों तक सीमित होना चाहिए, वह भी सूर्य के समान परिक्रमा करने वाले तारे? शायद।
भविष्य में, क्या हम ग्रहों को केवल पृथ्वी के समान ही वर्णित करेंगे जब उनके पास भी एक समान चंद्रमा होगा? यह छवि चंद्रमा के दूर की ओर की छवियों को दिखाती है, जो सूर्य द्वारा प्रकाशित होती है, क्योंकि यह DISCOVR अंतरिक्ष यान के पृथ्वी पॉलीक्रोमैटिक इमेजिंग कैमरा के बीच से गुजरती है ( EPIC) कैमरा और टेलीस्कोप, और पृथ्वी - दस लाख मील दूर। श्रेय: नासा/एनओएए
और चंद्रमा के बारे में क्या? पृथ्वी के चंद्रमा का पृथ्वी की जलवायु पर एक स्थिर प्रभाव पड़ता है, जो पृथ्वी के अपनी धुरी पर हिलने-डुलने को नियंत्रित करता है। ज्वार पर चंद्रमा का भी बहुत प्रभाव पड़ता है, और वह कूद-शुरू या तेज हो सकता है धरती पर जीवन . क्या भविष्य में हम पृथ्वी जैसे ग्रहों की नहीं, बल्कि पृथ्वी-सूर्य जैसी व्यवस्थाओं की बात करेंगे? या पृथ्वी-सूर्य-चंद्रमा जैसी व्यवस्था?
बेशक, हम एक्सोमून का पता लगाने में सक्षम नहीं हैं। अभी नहीं। लेकिन एक दिन हम होंगे।
फिर हमें अपनी भाषा और वर्गीकरण पर फिर से विचार करना होगा।
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