आकाशगंगा में बड़े महासागरों वाले ग्रह शायद आम हैं

हमारे सौर मंडल के भीतर, कई चंद्रमा हैं जहां खगोलविदों का मानना ​​​​है कि जीवन पाया जा सकता है। इसमें सेरेस, कैलिस्टो, यूरोपा, गेनीमेड, एन्सेलेडस, टाइटन और शायद डायोन, मीमास, ट्राइटन और बौना ग्रह प्लूटो शामिल हैं। इन ' समुद्र की दुनिया माना जाता है कि उनके अंदरूनी हिस्सों में प्रचुर मात्रा में तरल पानी है, साथ ही साथ कार्बनिक अणु और ज्वारीय ताप - जीवन के लिए बुनियादी तत्व हैं।

जो सभी महत्वपूर्ण प्रश्न उठाता है: क्या इसी तरह के चंद्रमा अन्य स्टार सिस्टम में पाए जा सकते हैं? ये है नासा के ग्रह वैज्ञानिक का सवाल डॉ. लीना सी. क्विक और नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर से उनकी टीम ने संबोधित करने की मांग की। हाल के एक अध्ययन में, क्विक और उसके सहयोगियों ने एक्सोप्लैनेट सिस्टम के एक नमूने की जांच की और पाया कि हमारी आकाशगंगा में महासागरों की दुनिया बहुत आम है।

उनका अध्ययन, ' स्थलीय एक्सोप्लैनेट पर ज्वालामुखीय गतिविधि की भविष्यवाणी दर और एक्स्ट्रासोलर महासागर संसारों पर क्रायोवोल्केनिक गतिविधि के लिए निहितार्थ ', हाल ही में पत्रिका में दिखाई दियाप्रशांत के खगोलीय सोसायटी के प्रकाशन. डॉ. क्विक के साथ नासा गोडार्ड के शोधकर्ता अकी रॉबर्ट, प्लैनेटरी साइंस इंस्टीट्यूट (पीएसआई) के एमी बर्र मिलिनर और इडाहो विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी मैथ्यू एम। हेडमैन शामिल थे।

यूरोपा के आंतरिक भाग से प्लम सतह पर जमा हो जाते हैं, जिससे कोई भी कार्बनिक अणु बृहस्पति के विकिरण के संपर्क में आ जाता है। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक

अपने अध्ययन के लिए, डॉ क्विक और उनकी टीम ने विचार किया कि क्या आकाशगंगा में अन्य प्रणालियों में भी आंतरिक महासागर वाले ग्रह हो सकते हैं जो भूगर्भीय रूप से सक्रिय हैं। इसके परिणामस्वरूप प्लम गतिविधि होगी जो भविष्य के एक्सोप्लैनेट-शिकार दूरबीनों का पता लगाने में सक्षम हो सकती है। जैसा कि डॉ। क्विक ने हाल ही में नासा की एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया:

'यूरोपा और एन्सेलेडस से पानी के ढेर फूटते हैं, इसलिए हम बता सकते हैं कि इन निकायों में उनके बर्फ के गोले के नीचे उपसतह महासागर हैं, और उनके पास ऊर्जा है जो प्लम को चलाती है, जो जीवन के लिए दो आवश्यकताएं हैं जैसा कि हम जानते हैं। इसलिए यदि हम इन स्थानों के बारे में संभवतः रहने योग्य होने के बारे में सोच रहे हैं, तो शायद अन्य ग्रह प्रणालियों में इनके बड़े संस्करण भी रहने योग्य हैं।'

जबकि वर्तमान टेलीस्कोप एक्सोप्लैनेट पर प्लम का पता लगाने के लिए पर्याप्त परिष्कृत नहीं हैं, डॉ क्विक और उनकी टीम ने 2017 में एक गणितीय विश्लेषण करना शुरू किया, यह देखने के लिए कि एक्स्ट्रासोलर महासागर की दुनिया कितनी संभावित है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने 53 एक्सोप्लैनेट का चयन किया जो पृथ्वी के आकार के समान हैं, हालांकि कुछ आठ गुना अधिक बड़े पैमाने पर थे। फिर उन्होंने यह निर्धारित करने की कोशिश की कि प्रत्येक कितनी ऊर्जा पैदा कर सकता है और गर्मी के रूप में जारी कर सकता है।

सौर मंडल की महासागरीय दुनिया को एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हुए, इस गर्मी के स्रोत दो संभावनाओं में से एक पर आ सकते हैं। सबसे पहले, ग्रह की पपड़ी और मेंटल (उर्फ रेडियोजेनिक हीट) में रेडियोधर्मी पदार्थों का धीमा क्षय होता है। दूसरा, ज्वारीय बल है, जहां किसी अन्य वस्तु का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव ग्रह के आंतरिक भाग को फ्लेक्स और खिंचाव का कारण बनता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है जिसे बचने के मार्ग की आवश्यकता होती है।

एन्सेलेडस की पपड़ी के एक आंतरिक क्रॉस-सेक्शन को दिखाते हुए कलाकार का प्रतिपादन, जो दिखाता है कि हाइड्रोथर्मल गतिविधि कैसे चंद्रमा की सतह पर पानी के ढेर का कारण बन सकती है। श्रेय: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-कैल्टेक/साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट

पृथ्वी जैसे स्थलीय (चट्टानी) ग्रहों के मामले में, यह गर्मी ज्वालामुखी और प्लेट टेक्टोनिक्स के रूप में क्रस्ट और मेंटल के माध्यम से निकलती है। यूरोपा, एन्सेलेडस, ट्राइटन, एट अल जैसे चंद्रमाओं के मामले में। इसके परिणामस्वरूप क्रायोवोल्केनिज्म होता है (जहां पानी बर्फीली सतह से टूटकर प्लम बनाता है), या बर्फीले क्रस्ट के प्रवास के माध्यम से। किसी भी तरह, यह जानकर कि कितनी गर्मी निकलती है, वैज्ञानिकों को यह पता चलता है कि क्या शरीर रहने योग्य हो सकता है।

उदाहरण के लिए, बहुत अधिक ज्वालामुखीय गतिविधि किसी ग्रह की सतह को पिघली हुई बंजर भूमि में बदल सकती है, जबकि ज्वालामुखी गैसें वातावरण का एक विषैला प्लम बना सकती हैं। इस बीच, बहुत कम गतिविधि, पर्याप्त ग्रीनहाउस गैसों के बिना एक पतले वातावरण का कारण बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप ठंडी, बंजर सतह हो सकती है। वही क्रायोवोल्केनिज्म के लिए जाता है, जहां बहुत अधिक एक आंतरिक महासागर को गर्म कर सकता है जो जीवन का समर्थन करने के लिए बहुत गर्म है, और बहुत कम समुद्र को जमने की ओर ले जाएगा।

अंततः, उनके विश्लेषण ने पुष्टि की कि उनके द्वारा नमूने लिए गए 53 एक्सोप्लैनेट में से एक चौथाई से अधिक (26%, जो 14 ग्रहों के लिए काम करता है) समुद्र की दुनिया होने की संभावना थी और इनमें से अधिकांश यूरोपा या की तुलना में अधिक ऊर्जा जारी करने में सक्षम होंगे। एन्सेलेडस। इसके अलावा, टीम ने एक नज़र डाली ट्रैपिस्ट-1 प्रणाली , जिसमें सात चट्टानी एक्सोप्लैनेट हैं जिनकी पुष्टि 2017 में खगोलविदों ने की थी।

इन ग्रहों पर कई अध्ययन किए गए हैं जो संकेत देते हैं कि वे पानी हो सकते हैं, जिसका यह अध्ययन समर्थन करता है। डॉ. क्विक और उनकी टीम की गणना के अनुसार, TRAPPIST-1 e, f, g और h सभी महासागरीय विश्व हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि इस अध्ययन में वैज्ञानिकों द्वारा पहचाने गए 14 महासागरों में से 4 केवल एक प्रणाली में पाए जा सकते हैं। .

सौर मंडल निकायों (महासागरों के साथ और बिना) के बीच ज्ञात भूगर्भिक गतिविधि की तुलना में एक्सोप्लैनेट (महासागरों के साथ और बिना) पर अनुमानित भूगर्भिक गतिविधि दिखाने वाला एनिमेटेड ग्राफ। श्रेय: लिनए क्विक एंड जेम्स ट्रैली/नासा-जीएसएफसी

यह देखते हुए कि बहुत कम एक्सोप्लैनेट का सीधे अध्ययन किया गया है (अर्थात प्रत्यक्ष इमेजिंग विधि), इस अध्ययन में नियोजित विश्लेषण बहुत सारी अनिश्चितताओं और कुछ मान्यताओं के अधीन है। फिर भी, ये और अन्य अध्ययन जो ग्रहों की आदत पर प्रतिबंध लगाते हैं, तब काम आएंगे जब अगली पीढ़ी के उपकरण जैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जेडब्लूएसटी) और नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप अंतरिक्ष में ले जाओ।

जैसा अकी रॉबर्ट्स , एक नासा गोडार्ड खगोल भौतिक विज्ञानी जिन्होंने इस विश्लेषण पर क्विक के साथ सहयोग किया, कहा :

'भविष्य के मिशन सौर मंडल से परे जीवन के संकेतों को देखने के लिए हमारे जैसे ग्रहों पर केंद्रित हैं जिनके पास वैश्विक जीवमंडल है जो इतना प्रचुर मात्रा में है कि यह पूरे वातावरण के रसायन शास्त्र को बदल रहा है। लेकिन सौर मंडल में, महासागरों के साथ बर्फीले चंद्रमा, जो सूर्य की गर्मी से दूर हैं, ने अभी भी दिखाया है कि उनमें वे विशेषताएं हैं जो हमें लगता है कि जीवन के लिए आवश्यक हैं। ”

और फिर ऐसे मिशन हैं नासा का यूरोपा क्लिपर (जो 2020 के कुछ समय में लॉन्च होने वाला है) जो इसके इंटीरियर के बारे में अधिक जानने के लिए यूरोपा की सतह और उपसतह का पता लगाएगा। नासा का भी है ड्रैगनफ्लाई मिशन , जो 2030 के दशक में टाइटन की यात्रा करेगा ताकि चंद्रमा के वातावरण और सतह का पता लगाया जा सके और इसकी समृद्ध प्रीबायोटिक स्थितियों और कार्बनिक रसायन के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त की जा सके।

इन दोनों मिशनों में विज्ञान टीम के सदस्य क्विक कहते हैं, 'आने वाले मिशन हमें यह देखने का मौका देंगे कि हमारे सौर मंडल में महासागर चंद्रमा जीवन का समर्थन कर सकते हैं या नहीं।' 'अगर हमें जीवन के रासायनिक हस्ताक्षर मिलते हैं, तो हम अंतरतारकीय दूरी पर समान संकेतों को देखने का प्रयास कर सकते हैं।'

विश्लेषण के बीच जो संभावित रूप से रहने योग्य एक्सोप्लैनेट की खोज को सीमित कर सकता है, और हमारे सौर मंडल में संभावित रूप से रहने योग्य निकायों के लिए मिशन, वैज्ञानिकों के पृथ्वी और हमारे सौर मंडल से परे जीवन खोजने में सक्षम होने की अधिक संभावना है। और वह जीवन, इन सबसे हाल के निष्कर्षों के अनुसार, काफी प्रचुर मात्रा में हो सकता है - चाहे वह अतिरिक्त-स्थलीय या एक्स्ट्रासोलर हो!

आगे की पढाई: नासा , प्रशांत की खगोलीय सोसायटी