लाल बौने तारे में बृहस्पति जैसा ग्रह होता है। इतना विशाल यह अस्तित्व में नहीं होना चाहिए, और फिर भी, यह वहां है
केप्लर मिशन और एक्सोप्लैनेट खोजने के अन्य प्रयासों के लिए धन्यवाद, हमने एक्सोप्लैनेट आबादी के बारे में बहुत कुछ सीखा है। हम जानते हैं कि हमें सुपर-अर्थ और नेपच्यून-द्रव्यमान वाले एक्सोप्लैनेट मिलने की संभावना है, जो कम द्रव्यमान वाले सितारों की परिक्रमा कर रहे हैं, जबकि बड़े ग्रह अधिक विशाल सितारों के आसपास पाए जाते हैं। यह के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है कोर अभिवृद्धि सिद्धांत ग्रहों के गठन का।
लेकिन हमारे सभी अवलोकन उस सिद्धांत का अनुपालन नहीं करते हैं। एक छोटे लाल बौने की परिक्रमा करने वाले बृहस्पति जैसे ग्रह की खोज का मतलब है कि ग्रहों के निर्माण की हमारी समझ उतनी स्पष्ट नहीं हो सकती जितनी हमने सोचा था। ग्रहों के निर्माण का दूसरा सिद्धांत, जिसे डिस्क अस्थिरता सिद्धांत कहा जाता है, इस आश्चर्यजनक खोज की व्याख्या कर सकता है।
लाल बौने तारे को जीजे 3512 कहा जाता है और यह उर्स मेजर में हमसे लगभग 31 प्रकाश वर्ष दूर है। GJ 3512 हमारे सूर्य के द्रव्यमान का 0.12 गुना है, और ग्रह, GJ 3512b, बृहस्पति के द्रव्यमान का 0.46 गुना कम से कम है। इसका मतलब है कि तारा ग्रह से लगभग 250 गुना अधिक विशाल है। इतना ही नहीं, बल्कि यह तारे से केवल 0.3 AU की दूरी पर है।
इसकी तुलना हमारे सौर मंडल से करें, जहां सूर्य सबसे बड़े ग्रह बृहस्पति से 1000 गुना अधिक विशाल है। जब कोर-अभिवृद्धि सिद्धांत की बात आती है तो वे संख्याएँ नहीं जुड़ती हैं।
ग्रहों के निर्माण के लिए मूल अभिवृद्धि सिद्धांत सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत सिद्धांत है। कोर अभिवृद्धि तब होती है जब छोटे ठोस कण आपस में टकराते हैं और बड़े पिंडों का निर्माण करते हैं। लंबे समय तक, जो ग्रहों का निर्माण करता है। हालांकि यह कैसे काम करता है इसकी एक सीमा है।
जीजे 3512 की तुलना सौर मंडल और अन्य निकटवर्ती लाल-बौने ग्रह प्रणालियों से की जाती है। सौर-द्रव्यमान सितारों के आसपास के ग्रह तब तक विकसित हो सकते हैं जब तक कि वे गैस जमा करना शुरू नहीं कर देते और कुछ लाखों वर्षों में बृहस्पति जैसे विशाल ग्रह नहीं बन जाते। लेकिन हमने सोचा था कि प्रॉक्सिमा, ट्रैपिस्ट-1, टीगार्डर्न स्टार और जीजे 3512 जैसे छोटे सितारे बृहस्पति द्रव्यमान ग्रह नहीं बना सकते हैं। इमेज क्रेडिट: गुइलम एंगलाडा-एस्कुड - IEEC, SpaceEngine.org . का उपयोग करके
एक बार जब ठोस कोर पृथ्वी के आकार के लगभग 10-20 गुना आकार का हो जाता है, तो यह गैस को जमा करने के लिए पर्याप्त होता है, जो ठोस कोर के चारों ओर एक लिफाफा या वातावरण बनाता है। एक महत्वपूर्ण बात यह है कि तारे से दूरी के आधार पर कोर अभिवृद्धि अलग तरह से काम करती है।
एक आंतरिक सौर मंडल में, तारे ने उपलब्ध सामग्री का अधिकांश भाग ले लिया है, और छोटे ग्रह पृथ्वी की तरह बनते हैं। पृथ्वी का वातावरण भी अपेक्षाकृत छोटा है। बाहरी सौर मंडल में, जिसे फ्रॉस्ट लाइन कहा जाता है, उससे परे, ग्रहों से बनने के लिए बहुत अधिक सामग्री है, हालांकि सामग्री कम घनी है। इस तरह हम बाहरी सौर मंडल में विशाल वातावरण वाले गैस दिग्गजों के साथ समाप्त होते हैं।
लेकिन के मामले में जीजे 3512 , शोधकर्ताओं ने मूल अभिवृद्धि स्पष्टीकरण के साथ कुछ विरोधाभास पाया। सबसे पहले, तारे के कम द्रव्यमान होने का कारण यह है कि वे जिस पूरी डिस्क से बनते हैं उसमें कम सामग्री होती है। जीजे 3512 जैसे सितारे बहुत बड़े होने से पहले ही सामग्री से बाहर हो गए। उसी टोकन से, इसमें कम सामग्री बची है प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क बड़े ग्रह बनाने के लिए।
अपने लाल बौने की परिक्रमा करते हुए बृहस्पति जैसे GJ 3512b का एक कलाकार का चित्रण। ग्रह बृहस्पति के द्रव्यमान का लगभग आधा गैस का विशालकाय है, जो अपने तारे की परिक्रमा केवल 1/3 AU में करता है। छवि क्रेडिट: कारमेनस/रेंडरएरिया/जे। बोलिन/सी. गैलेगो
अपने पेपर में, वे कहते हैं कि 'इस तरह से एक गैस विशाल के निर्माण के लिए कम से कम 5 पृथ्वी द्रव्यमान के एक बड़े ग्रहीय कोर के निर्माण की आवश्यकता होती है।' उनका कहना है कि इतने कम द्रव्यमान वाले तारे के आसपास ऐसा नहीं हो सकता।
ऐसा लगता है कि यह नई स्टार प्रणाली एक स्पष्टीकरण के रूप में मूल अभिवृद्धि सिद्धांत को खारिज करती है। तारे की तुलना में ग्रह बहुत विशाल है। लेकिन एक और सिद्धांत है जिसे डिस्क अस्थिरता सिद्धांत कहा जाता है।
जब एक युवा तारा संलयन में पैदा होता है, तो यह सामग्री के घूमने वाले प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क से घिरा होता है जो तारे के निर्माण से बचा हुआ होता है। उसी पदार्थ से ग्रह बनते हैं। डिस्क अस्थिरता सिद्धांत कहता है कि सामग्री की घूर्णन डिस्क तेजी से ठंडा हो सकती है। यह तेजी से ठंडा होने से सामग्री ग्रह के आकार के टुकड़ों में जमा हो सकती है, जो कि गैस दिग्गज बनाने के लिए अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत गिर सकती है, कोर अभिवृद्धि प्रक्रिया को छोड़ देती है।
जबकि कोर अभिवृद्धि में लंबा समय लगेगा, डिस्क अस्थिरता बहुत कम समय में बड़े ग्रह बना सकती है। यह बड़े ग्रहों को छोटे सितारों के इतने करीब खोजने की व्याख्या कर सकता है, जैसा कि जीजे 3512 के मामले में हुआ था।
इस कार्य के पीछे के वैज्ञानिकों ने इस प्रणाली में अन्य विषमताएं भी पाईं। वे कहते हैं कि सिस्टम में एक तीसरा ग्रह भी हो सकता है - एक गैस विशाल भी - जिसने जीजे 3512 बी को प्रभावित किया, जिससे इसकी लंबी कक्षा हो गई। GJ 3512b की असामान्य कक्षा के माध्यम से उस ग्रह की उपस्थिति का अनुमान लगाया गया था, और इसका अवलोकन नहीं किया गया था। अध्ययन के पीछे की टीम का कहना है कि दूसरे ग्रह को सिस्टम से बाहर निकाल दिया गया था और अब यह एक दुष्ट ग्रह है।
इस प्रणाली को बेहतर ढंग से समझने के लिए अधिक शक्तिशाली उपकरणों के साथ अधिक अध्ययन की आवश्यकता होगी। लेखकों के अनुसार, यह हमारे ग्रहों के निर्माण के सिद्धांतों को ठीक करने का एक शानदार अवसर है। जैसा कि वे पेपर के निष्कर्ष में कहते हैं, 'जीजे 3512 एक बहुत ही आशाजनक प्रणाली है क्योंकि यह पूरी तरह से विशेषता हो सकती है और इस प्रकार अभिवृद्धि और प्रवासन प्रक्रियाओं के साथ-साथ प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क और डिस्क में ग्रह निर्माण की दक्षता पर कड़े प्रतिबंध लगाती रहती है। -टू-स्टार द्रव्यमान अनुपात।
में शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम कारमेनस (कैलर ऑल्टो हाई-रिज़ॉल्यूशन सर्च फॉर एम ड्वार्फ्स विथ एक्सोअर्थ्स विथ नियर-इन्फ्रारेड एंड ऑप्टिकल एशेल स्पेक्ट्रोग्राफ्स) कंसोर्टियम ने यह काम किया। वह संघ अपने रहने योग्य क्षेत्रों में कम द्रव्यमान वाले ग्रहों को खोजने की उम्मीद में आकाशगंगा में सबसे आम प्रकार के लाल बौनों की खोज करता है। कारमेन्स न केवल लाल बौने सितारों को समझने के लिए एक डेटा सेट तैयार करता है, बल्कि पृथ्वी के आकार के ग्रहों को ढूंढकर, यह भविष्य के अध्ययन के लिए अनुवर्ती लक्ष्यों का एक समृद्ध सेट प्रदान करेगा।
अधिक:
- प्रेस विज्ञप्ति: छोटे तारे के चारों ओर विशालकाय एक्सोप्लैनेट ग्रह कैसे बनते हैं, इसकी समझ को चुनौती देता है
- शोध पत्र: एक बहुत कम द्रव्यमान वाले तारे की परिक्रमा करने वाला एक विशाल एक्सोप्लैनेट ग्रह निर्माण मॉडल को चुनौती देता है
- PlanetHunters.org: ग्रहों के निर्माण के बारे में हम वास्तव में क्या समझते हैं?
- शोध पत्र: ग्रहों के निर्माण परिदृश्यों का पुनरीक्षण: कोर-अभिवृद्धि बनाम डिस्क अस्थिरता
- कारमेनस