यह है कि आप चंद्रमा कैसे प्राप्त करते हैं। एक पृथ्वी के आकार की दुनिया बस कुछ विशाल द्वारा पंप हो गई।
युवा सौर मंडल में टाइटैनिक की टक्कर आम बात है। पृथ्वी का चंद्रमा उन टकरावों में से एक का परिणाम था जब लगभग 4.5 अरब साल पहले प्रोटोप्लैनेट थिया पृथ्वी से टकराया था। टक्कर, या टकराव की श्रृंखला ने इजेक्टा का एक घूमता हुआ द्रव्यमान बनाया जो अंततः चंद्रमा में समा गया। इसे कहा जाता है विशाल प्रभाव परिकल्पना .
खगोलविदों का मानना है कि इस तरह की टक्कर युवा सौर प्रणालियों में ग्रह निर्माण का एक सामान्य हिस्सा है, जहां चीजें भविष्यवाणी में नहीं बसी हैं। लेकिन इनमें से किसी भी टक्कर को दूसरे सितारों के आसपास देखना मुश्किल साबित हुआ है।
खगोलविदों की एक टीम ने इन युवा प्रणालियों में से एक को अभी भी अपने अराजक युवाओं में पाया है। उन्हें मोटे तौर पर पृथ्वी के आकार के ग्रह और एक छोटे प्रभावक के बीच टकराव का सबूत मिला है जिसने बड़े ग्रह से वायुमंडल को छीन लिया है। टक्कर लगभग 200,000 साल पहले हुई थी। जबकि पिछले शोध से पता चला है कि टकराव की संभावना थी, वायुमंडलीय स्ट्रिपिंग की खोज नई है।
टीम ने नेचर जर्नल में एक पेपर प्रकाशित किया है जो उनकी टिप्पणियों को रेखांकित करता है। पेपर का शीर्षक है ' एक युवा प्रणाली के आंतरिक क्षेत्र में एक विशाल प्रभाव से उत्पन्न कार्बन मोनोऑक्साइड गैस। 'मुख्य लेखक तजाना श्नाइडरमैन हैं, जो एमआईटी के पृथ्वी विभाग, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान में स्नातक छात्र हैं।
खोज एक तारे के इर्द-गिर्द केंद्रित है जिसने 1980 के दशक में खगोलविदों का ध्यान आकर्षित किया था। इसे HD 172555 कहा जाता है और यह लगभग 95 प्रकाश वर्ष दूर और लगभग 23 मिलियन वर्ष पुराना है। यह तारा मध्य-अवरक्त में अपनी चमक के लिए उल्लेखनीय था। अपनी कम उम्र में, खगोलविदों को लगता है कि यह सौर मंडल स्थलीय ग्रहों के निर्माण के प्रारंभिक चरण में है।
जब एक सौर मंडल स्थलीय ग्रहों का निर्माण कर रहा होता है, तो खगोलविद तारे के प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में पाइरोक्सिन और ओलिवाइन जैसी चीजों को देखने की उम्मीद करते हैं। लेकिन इसके बजाय, HD 172555 अनाकार सिलिका और SiO गैस जैसी अप्रत्याशित सामग्री से घिरा हुआ है। लेकिन SiO गैस मूल रूप से वाष्पीकृत चट्टान है, और इसकी उपस्थिति का मतलब है कि इसे वाष्पीकृत करने के लिए कुछ अत्यंत ऊर्जावान हुआ। इतना ही नहीं तारा भी धूल के गुबार से घिरा हुआ है। और इस मामले में, धूल के दाने असामान्य रूप से ठीक हैं।
केवल एक उच्च गति प्रभाव चट्टान को SiO में वाष्पीकृत कर सकता था। चट्टान को वाष्पीकृत करने में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है, और केवल 10 किमी प्रति सेकंड की गति या 22,000 मील प्रति घंटे से अधिक की गति ही इसे कर सकती है।
नासा के स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप से यह स्पेक्ट्रम, या इन्फ्रारेड डेटा का प्लॉट, युवा, हॉट स्टार एचडी 172555 के आसपास, मलबे के साथ वाष्पीकृत और पिघली हुई चट्टान की उपस्थिति का खुलासा करता है। छवि क्रेडिट: NASA/JPL-Caltech/C। लिस्से (जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय।)
लेकिन और भी है। एचडी 172555 की परिक्रमा करने वाली न केवल महीन दाने वाली धूल और वाष्पीकृत चट्टान है, बल्कि तारे में कार्बन मोनोऑक्साइड का एक वलय भी है जो SiO और धूल भरे मलबे के साथ सह-कक्षा करता है। शोधकर्ताओं का समूह सोचता है कि इसके लिए भी टक्कर जिम्मेदार है। उन्हें लगता है कि CO बड़े ग्रह के वायुमंडल का एक हिस्सा है जो टक्कर से फट गया था। मलबे और सीओ की इस दोहरी पहचान ने टीम को उत्साहित कर दिया।
'इन दो कारकों के कारण, एचडी 172555 को यह अजीब प्रणाली माना गया है,' श्नाइडरमैन ने एक में कहा प्रेस विज्ञप्ति।
प्रमुख लेखक तजाना श्नाइडरमैन कहते हैं, 'यह पहली बार है जब हमने इस घटना का पता लगाया है, जो एक विशाल प्रभाव में एक छीन लिया हुआ प्रोटोप्लानेटरी वातावरण है।' 'हर कोई एक विशाल प्रभाव को देखने में रुचि रखता है क्योंकि हम उन्हें सामान्य होने की उम्मीद करते हैं, लेकिन हमारे पास इसके लिए बहुत सी प्रणालियों में सबूत नहीं हैं। अब हमारे पास इन गतिशीलता में अतिरिक्त अंतर्दृष्टि है।'
तारे की परिक्रमा करने वाली छीनी गई कार्बन मोनोऑक्साइड ने इस शोध में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। खगोलविद इसकी चमक के कारण CO की तलाश करते हैं। 'जब लोग मलबे के डिस्क में गैस का अध्ययन करना चाहते हैं, तो कार्बन मोनोऑक्साइड आमतौर पर सबसे चमकीला होता है, और इस प्रकार खोजने में सबसे आसान होता है,' श्नाइडरमैन ने कहा। 'तो, हमने एचडी 172555 के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड डेटा को फिर से देखा क्योंकि यह एक दिलचस्प प्रणाली थी।'
टीम ने के डेटा पर गौर किया आत्मा (अटाकामा लार्ज मिलिमीटर/सब-मिलीमीटर एरे), रेडियो व्यंजनों की एक शक्तिशाली सरणी जो एक इंटरफेरोमीटर के रूप में काम करती है। उन्होंने डेटा में सीओ के सबूत तलाशे और पाया। वे इसकी प्रचुरता को मापने में सक्षम थे और टीम का कहना है कि उन्होंने सीओ को पृथ्वी के पूरे वायुमंडल के द्रव्यमान के लगभग 10 गुना के बराबर पाया।
लेकिन इतना सीओ खोजने के महत्व से परे, इसका स्थान और भी पेचीदा था। तारे से गैस केवल 10 AU की दूरी पर थी, जो आश्चर्यजनक रूप से करीब है। आमतौर पर, एक प्रोटोप्लानेटरी डिस्क में गैस और धूल कागज के अनुसार दसियों या सैकड़ों एयू तक फैल जाएगी।
'कार्बन मोनोऑक्साइड की उपस्थिति के लिए इस करीब कुछ स्पष्टीकरण की आवश्यकता है,' श्नाइडरमैन कहते हैं।
और यह केवल सीओ की निकटता नहीं है जिसके लिए स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। यह सच है कि यह अभी भी है। युवा सितारे गैस और धूल के मूल डिस्क के साथ पैदा होते हैं, लेकिन बहुत कम ही एचडी 172555 की उम्र तक चलते हैं। 23 मिलियन वर्ष की उम्र में, उस गैस को इतने लंबे समय तक जीवित रहने के लिए किसी तरह परिरक्षित करना होगा। लेखक लिखते हैं, 'युवा ए-प्रकार के सितारे प्राइमर्डियल गैस और धूल के प्रोटोप्लानेटरी डिस्क से घिरे हुए हैं, लेकिन केवल 2-3% ही स्टार के जीवनकाल के पहले 3 Myr से आगे जीवित रहते हैं।' 'यहां तक कि अगर सीओ ने एचडी 172555 के आसपास देखा, तो वह मौलिक थे, इसके जीवनकाल को परिरक्षण के माध्यम से बढ़ाया गया था, यह प्रणाली न केवल उम्र में (23 Myr पुराने) बल्कि धूल द्रव्यमान में भी एक उल्लेखनीय बाहरी बनी रहेगी ...'
कुल मिलाकर, तारे के चारों ओर सामग्री के प्रकार, महीन दाने वाली धूल और CO एक बहुत ही असामान्य प्रणाली में जुड़ जाते हैं। क्या इसे बिना किसी प्रभाव के इस तरह से समझा जा सकता था? संभवतः, लेकिन संभावना नहीं, लेखकों के अनुसार।
उच्च गति प्रभाव के बिना यह सब समझाना मुश्किल होगा। यह संभव है कि तारे के चारों ओर अदृश्य ग्रह साथी हों जिन्होंने डिस्क को आकार दिया हो और CO को पास रखा हो। यह संभव है कि सौर नीहारिका के झटकों ने चट्टान को SiO गैस में वाष्पीकृत कर दिया, जैसा कि बनने वाले झटकों के समान है कोन्ड्रूल हमारे अपने सौर मंडल में। और यह संभव है कि क्षुद्रग्रहों के बीच टकराव का एक चल रहा झरना एचडी 172555 के आसपास धूल का विशाल द्रव्यमान बना सकता है।
लेकिन इसकी संभावना नहीं है, लेखकों के अनुसार। हमारे अपने सौर मंडल में कुइपर बेल्ट जैसी किसी चीज़ से धूमकेतुओं के आवक बिखरने जैसी कोई अन्य संभावित व्याख्या भी नहीं है।
यह एचडी 17255 का एक कलाकार का चित्रण है। 2017 में हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले खगोलविदों ने एचडी 172555 के आसपास कार्बन मोनोऑक्साइड और सिलिकॉन गैस की खोज की और इसे तारे के सौर मंडल के दूर तक पहुंचने वाले धूमकेतुओं के लिए जिम्मेदार ठहराया। लेकिन इस नए शोध से पता चलता है कि केवल ग्रहों के बीच टाइटैनिक टकराव ही इसका कारण हो सकता है। छवि क्रेडिट: नासा, ईएसए, ए फील्ड और जी बेकन (एसटीएससीआई)
लेखकों के अनुसार सभी टिप्पणियों के लिए केवल एक ही निष्कर्ष है।
'धूल इमेजिंग और स्पेक्ट्रोस्कोपी से पिछले साक्ष्य के साथ संयुक्त सीओ गैस का पता लगाने और आकारिकी, एक तस्वीर का समर्थन करती है जहां एक विशाल प्रभाव कम से कम 0.2? मायर? पहले 23-मायर-पुराने के बाहरी स्थलीय ग्रह-निर्माण क्षेत्र में हुआ था। एचडी? 172555 सिस्टम,' वे लिखते हैं। इस प्रकार के ग्रहों के प्रभाव इस युग की प्रणालियों में आम होने की उम्मीद है।
'सभी परिदृश्यों में से, यह केवल एक ही है जो डेटा की सभी विशेषताओं की व्याख्या कर सकता है,' श्नाइडरमैन कहते हैं। 'इस युग की प्रणालियों में, हम उम्मीद करते हैं कि विशाल प्रभाव होंगे, और हम उम्मीद करते हैं कि विशाल प्रभाव वास्तव में काफी सामान्य होंगे। टाइमस्केल्स काम करते हैं, उम्र काम करती है, और रूपात्मक और संरचना संबंधी बाधाएं काम करती हैं। इस संदर्भ में इस प्रणाली में कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन करने वाली एकमात्र प्रशंसनीय प्रक्रिया एक विशाल प्रभाव है।'
HD 172555 के आसपास CO का पता लगाना युवा सौर प्रणालियों के अध्ययन के लिए एक वास्तविक वरदान हो सकता है।
'अब इस प्रणाली से परे भविष्य के काम की संभावना है,' श्नाइडरमैन कहते हैं। 'हम दिखा रहे हैं कि, यदि आप किसी स्थान पर कार्बन मोनोऑक्साइड पाते हैं और आकारिकी एक विशाल प्रभाव के अनुरूप है, तो यह विशाल प्रभावों की तलाश करने और यह समझने के लिए एक नया अवसर प्रदान करता है कि मलबे बाद में कैसे व्यवहार करता है।'