Webb ने अंतरतारकीय धूमकेतु 3I/ATLAS पर मीथेन और असामान्य रसायन विज्ञान का पता लगाया

एक अंतरतारकीय आगंतुक के पास दुर्लभ रासायनिक हस्ताक्षर

NASA की James Webb Space Telescope ने किसी अंतरतारकीय पिंड का पहला mid-infrared chemical fingerprint प्रदान किया है, जिससे पता चला है कि धूमकेतु 3I/ATLAS में मीथेन और असाधारण रूप से उच्च स्तर का carbon dioxide मौजूद है। यह अवलोकन दूसरे तारे के चारों ओर बने पदार्थ की संरचना की अब तक की सबसे स्पष्ट झलकियों में से एक है, और यह संकेत देता है कि इस पिंड ने हमारे सौरमंडल के अधिकांश धूमकेतुओं से बिलकुल अलग रास्ता अपनाया।

मीथेन का परिणाम विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। NASA के अनुसार, यह किसी अंतरतारकीय आगंतुक पर मीथेन गैस की पहली direct detection है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि मीथेन अत्यधिक volatile है, यानी यह ice से gas में तेजी से बदल सकता है। सूर्य के पास से गुजरने के बाद ही इसका प्रकट होना बताता है कि मीथेन सतह के नीचे दबा हुआ था और तभी निकला जब solar heating गहरी परतों तक पहुँचा।

यह buried-reservoir व्याख्या वैज्ञानिकों को धूमकेतु की संरचना की अधिक विस्तृत तस्वीर देती है। इसके volatile materials को एक साथ समान रूप से उजागर करने के बजाय, 3I/ATLAS ने ऐसा प्रतीत किया है कि उसने एक outer layer के नीचे मीथेन को संरक्षित रखा, जिसने शुरू में उसे solar heating से बचाया।

3I/ATLAS अलग क्यों दिखता है

Webb के अवलोकनों ने यह भी पुष्टि की कि धूमकेतु water की तुलना में unusually large amounts of carbon dioxide छोड़ता है। NASA का कहना है कि ये स्तर सौरमंडल के धूमकेतुओं में सामान्यतः मापे जाने वाले स्तरों से काफी अधिक हैं। मीथेन के संकेत के साथ मिलकर, यह परिणाम ऐसे formation environment की ओर इशारा करता है जो हमारे Sun की परिक्रमा करने वाले अधिकांश बर्फीले पिंडों को आकार देने वाले वातावरण से अलग था।

मीथेन-से-water अनुपात ने भी शोध दल को चौंकाया। NASA नोट करता है कि केवल कुछ ज्ञात solar-system comets में ही समान विशेषताएँ दिखाई देती हैं। इससे 3I/ATLAS पूरी तरह alien नहीं हो जाता, लेकिन यह इसे उन सामान्य compositional ranges से काफी बाहर रखता है जिन्हें खगोलविद स्थानीय धूमकेतु आबादियों में देखने के आदी हैं।

यही कारण है कि अंतरतारकीय पिंड वैज्ञानिक रूप से इतने मूल्यवान हैं। वे केवल गुजरने वाले यात्री नहीं हैं। वे दूसरे planetary systems से आए नमूने हैं, जो यह तुलना करने का छोटा लेकिन महत्वपूर्ण अवसर देते हैं कि हमारा सौरमंडल रसायन के मामले में कितना सामान्य या असामान्य हो सकता है।

Webb ने डेटा कैसे पकड़ा

ये माप Webb के Mid-Infrared Instrument, या MIRI, के दो observing runs से आए, धूमकेतु के सूर्य के सबसे निकट बिंदु से गुजरने के बाद। पहली observations 15 और 16 दिसंबर को ली गईं, जब 3I/ATLAS सूर्य से लगभग 205 million miles, या 329 million kilometers, दूर था। दूसरा set 27 दिसंबर को लिया गया, जब धूमकेतु लगभग 236 million miles, या 379 million kilometers, दूर था।

ये mid-infrared observations महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे वैज्ञानिकों को केवल brightness या visible structure पर निर्भर रहने के बजाय विशिष्ट molecular signatures पहचानने देती हैं। इस मामले में, Webb धूमकेतु की छवि से आगे जाकर यह सीधे बता सका कि वह कौन-सी gases छोड़ रहा था।

यह स्तर की chemical resolution एक दुर्लभ दृश्य को अर्थपूर्ण data point में बदल देती है। अंतरतारकीय पिंडों का अध्ययन कठिन होता है क्योंकि वे inner solar system से तेज़ी से गुजरते हैं और एक छोटा ही observational window देते हैं। इसलिए ऐसे instruments जो उस window में विस्तृत composition निकाल सकें, असाधारण रूप से महत्वपूर्ण हैं।

ग्रह निर्माण का व्यापक दृष्टिकोण

The Astrophysical Journal Letters में प्रकाशित निष्कर्ष, विस्तार से देखे गए अंतरतारकीय पिंडों के छोटे लेकिन बढ़ते रिकॉर्ड में जोड़ते हैं। हर नया मामला खगोलविदों को यह परखने में मदद करता है कि planetary systems कितने विविध हो सकते हैं, खासकर ठंडे बाहरी क्षेत्रों में जहाँ धूमकेतु बनते हैं और प्राचीन रसायन विज्ञान को सुरक्षित रखते हैं।

3I/ATLAS के लिए, छिपी हुई मीथेन और carbon-dioxide richness का संयोजन एक ऐसी formation history की ओर संकेत करता है जो हमारे सौर पड़ोस के सामान्य cometary recipe से काफी अलग है। इसका यह अर्थ नहीं कि वैज्ञानिक अभी इसके मूल तंत्र की सटीक परिस्थितियों का पुनर्निर्माण कर सकते हैं, लेकिन यह इस बात को मजबूत करता है कि अंतरतारकीय धूमकेतु यहाँ दुर्लभ रसायन को संरक्षित रख सकते हैं।

इसका व्यापक महत्व यह है कि Webb केवल अजीब आगंतुकों को देख नहीं रहा। वह उनकी chemical histories पढ़ना शुरू कर रहा है। 3I/ATLAS के मामले में, उस इतिहास में volatile reservoirs, असामान्य carbon balance, और यह याद दिलाना शामिल है कि आकाशगंगा में कहीं और धूमकेतु बनने के ingredients घर के पास दिखने वाले ingredients जैसे नहीं भी हो सकते।

यह लेख Science Daily की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.