खडकाळ राहण्यायोग्य-क्षेत्रातील जगावर वातावरण असल्याचे आतापर्यंतचे सर्वात मजबूत पुरावे खगोलशास्त्रज्ञांना सापडले

संभाव्यतः राहण्यायोग्य जगांच्या शोधातील एक मैलाचा दगड

खगोलशास्त्रज्ञांनी असा अहवाल दिला आहे की दुसऱ्या ताऱ्याच्या राहण्यायोग्य क्षेत्रातील एका खडकाळ ग्रहाकडे वातावरण आहे, याचा आतापर्यंतचा सर्वात स्पष्ट पुरावा मिळाला असल्याचे दिसते. LHS 1140 b हा ग्रह पृथ्वीपासून सुमारे 48 प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या एका लहान लाल बटू ताऱ्याभोवती फिरतो, आणि संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांनी त्या ग्रहातून निघणारे हेलियम शोधले आहे. हा संकेत महत्त्वाचा आहे, कारण तो सूचित करतो की सक्रिय लहान ताऱ्यांच्या आसपासच्या ग्रहांना भेडसावणाऱ्या आव्हानांनंतरही, या जगाने अब्जावधी वर्षे वायूचे आवरण टिकवून ठेवले असावे.

वातावरणे राहण्यायोग्यतेच्या केंद्रस्थानी असल्याने हा निकाल ठळक ठरतो. ती तापमान नियंत्रित करू शकतात, उष्णतेचे पुनर्वितरण करू शकतात, पृष्ठभागाला कठोर विकिरणापासून काही प्रमाणात संरक्षण देऊ शकतात, आणि पाण्याची वाफ तसेच इतर संभाव्य महत्त्वाच्या रेणूंना टिकून राहण्यासाठी माध्यम पुरवू शकतात. शास्त्रज्ञांना बराच काळ माहीत आहे की अनेक बहिर्ग्रह तथाकथित राहण्यायोग्य क्षेत्रात आहेत, जिथे तत्त्वतः द्रव पाणी असू शकते. पण त्या क्षेत्रातील खडकाळ जगाने प्रत्यक्षात वातावरण टिकवून ठेवले आहे हे दाखवणे खूप कठीण होते.

पुरविलेल्या स्रोत सामग्रीनुसार, हे निष्कर्ष 16 जुलै रोजी Science मध्ये प्रकाशित झाले. त्या अहवालात हे शोध दुसऱ्या ताऱ्याच्या राहण्यायोग्य क्षेत्रात फिरणाऱ्या खडकाळ ग्रहाभोवती वातावरणाचा पहिला पुरावा म्हणून वर्णन केले आहे. याचा अर्थ असा नाही की LHS 1140 b नक्कीच राहण्यायोग्य आहे, किंवा तिथे जीव आहे. पण याचा अर्थ असा आहे की दीर्घकालीन पृष्ठभागीय राहण्यायोग्यतेसाठी आवश्यक प्रमुख पूर्वअटांपैकी एक तिथे असू शकते.

LHS 1140 b का महत्त्वाचा आहे

LHS 1140 b ला सुपर-अर्थ म्हणून वर्गीकृत केले जाते, ज्याचे वस्तुमान पृथ्वीच्या सुमारे 5.6 पट आहे. हा ग्रह पृथ्वीपेक्षा मोठा आहे, पण तरीही नेपच्यूनसारख्या वायू दैत्यांपेक्षा खूपच लहान आहे. या जगाला पृथ्वीला मिळणाऱ्या सूर्यप्रकाशाच्या अर्ध्यापेक्षा कमी प्रकाश मिळतो. स्रोत मजकुरात उद्धृत केलेल्या आधीच्या अंदाजांनुसार, वातावरणामुळे मिळू शकणारा उबदारपणा गृहीत न धरता, त्याचे तापमान सुमारे उणे 53 फॅरेनहाइट, म्हणजे उणे 47 सेल्सिअस इतके आहे.

ही सांगड ग्रहाला रोचक बनवते. योग्य वातावरणीय परिस्थितींमध्ये द्रव पाण्याशी सुसंगत असू शकणाऱ्या मर्यादेत तो येतो, जरी त्याचे मूळ समतोल तापमान थंड दिसत असले तरी. दुसऱ्या शब्दांत, LHS 1140 b रंजक आहे ते तो स्पष्टपणे पृथ्वी-सदृश आहे म्हणून नाही. तो रंजक आहे कारण तो एका अरुंद पण वैज्ञानिकदृष्ट्या समृद्ध मधल्या पट्ट्यात असू शकतो: खडकाळ, बहिर्ग्रहांच्या निकषांनुसार सौम्य, आणि आता स्पष्टपणे वायुरहित नाही.

बहिर्ग्रह संशोधकांसाठी हा मोठा फरक आहे. लाल बटू ताऱ्यांभोवती सापडणारे अनेक खडकाळ ग्रह, विशेषतः त्यांच्या सुरुवातीच्या इतिहासात, तीव्र तारकीय सक्रियतेला सामोरे जातात. अशा सक्रियतेमुळे वातावरणे उडून जाऊ शकतात. जर LHS 1140 b ने आपले वातावरण जपले असेल, तर तो वातावरण टिकण्याचे मॉडेल, ग्रहांचा उत्क्रांतीक्रम, आणि राहण्यायोग्य जगांसाठी घर म्हणून लाल-बटू प्रणालींच्या दीर्घकालीन शक्यता यांच्यासाठी एक महत्त्वाचे चाचणी प्रकरण ठरतो.

हेलियम संकेत काय सुचवतो

स्रोत मजकुरानुसार खगोलशास्त्रज्ञांनी ग्रहातून निघणारे हेलियम शोधले. अशा निरीक्षणातून वातावरणाच्या संपूर्ण संरचनेची माहिती मिळत नाही, आणि पृष्ठभागावर महासागर, ढग, किंवा श्वास घेण्यायोग्य मिश्रण आहे का हेही थेट कळत नाही. पण हे भौतिकदृष्ट्या अर्थपूर्ण लक्षण देते की वायूचा बाह्य थर अस्तित्वात आहे आणि तो ग्रहाभोवतालच्या वातावरणाशी परस्परक्रिया करीत आहे.

या संदर्भात हेलियम उपयुक्त आहे, कारण निघणारा वायू ताऱ्याच्या पार्श्वभूमीवर दिसणाऱ्या स्थिर वातावरणापेक्षा सहज ओळखता येतो. संशोधकांनी ग्रहाचा पारगमनाच्या वेळी मागोवा घेतला आणि हेलियमची खूण ओळखली, तर त्यांना ग्रहाच्या वर पदार्थ उपस्थित असल्याचा पुरावा मिळतो, केवळ अप्रत्यक्ष मॉडेलिंगमधून काढलेला निष्कर्ष नव्हे. त्यामुळे हा निकाल हा तात्पुरता अंदाज नसून टिकाऊ वातावरण असल्याची बाजू भक्कम करतो.

हा फरक बहिर्ग्रह विज्ञानाच्या पुढील टप्प्यासाठी महत्त्वाचा आहे. हे क्षेत्र आता केवळ ग्रह मोजण्यापलीकडे जाऊन त्यांचे स्वरूप समजून घेण्याकडे वळत आहे. कोणती जगं खडकाळ आहेत, कोणांकडे वातावरण आहे, ती वातावरणे कशी वागतात, आणि कोणती लक्ष्ये प्रमुख दुर्बिणींच्या दुर्मीळ निरीक्षण वेळेस पात्र ठरतात हे संशोधकांना अधिकाधिक जाणून घ्यायचे आहे. LHS 1140 b वरील आशादायक शोध त्याचे वैज्ञानिक महत्त्व ताबडतोब वाढवतो.

हा सावध टप्पा आहे, जीवनाची घोषणा नाही

या शोधाचा अतिरंजित अर्थ लावणे सोपे आहे, म्हणून सावधगिरी आवश्यक आहे. केवळ वातावरण असल्याने अनुकूल पृष्ठभागीय परिस्थिती सिद्ध होत नाही. शुक्र ग्रहाचे वातावरण दाट आहे, पण तो अतिशय प्रतिकूल आहे. मंगळाचेही वातावरण आहे, पण ते पातळ आणि थंड आहे. हाच सिद्धांत बहिर्ग्रहांनाही लागू होतो: वायूची उपस्थिती वैज्ञानिकांना सांगते की एक महत्त्वाचा घटक आहे, पण जीवनासाठीची पूर्ण पाककृती तयार आहे असे नाही.

वातावरण किती जाड आहे, त्यात कोणते रेणू प्रबळ आहेत, आणि वेळोवेळी त्याच्या रसायनशास्त्रावर यजमान तारा किती प्रभाव टाकतो, याबद्दलही अजून खुले प्रश्न आहेत. लाल बटू आकाशगंगेत सामान्य असल्यामुळे राहण्यायोग्य-क्षेत्र शोधांसाठी आकर्षक लक्ष्य आहेत, पण ते कठीण शेजारी ठरू शकतात. त्यांची विकिरण आणि फ्लेअरिंगची इतिहासं ग्रहांच्या वातावरणांमध्ये असे बदल घडवू शकतात की ज्यामुळे पृथ्वीशी साधी तुलना करणे अवघड होते.

तरीही, हा निकाल सिद्धांत आणि निरीक्षण यांच्यातील दरी कमी करतो. अनेक वर्षे, मोजता येण्याजोगे वातावरण असलेल्या खडकाळ राहण्यायोग्य-क्षेत्र ग्रहाची कल्पना प्रामुख्याने भविष्यातील उपकरणांसाठीचे लक्ष्य होती. आता LHS 1140 b त्या प्रयत्नासाठी प्रत्यक्ष जगातील प्रयोगशाळेसारखा दिसतो.

पुढे काय

या शोधाचा तात्काळ परिणाम अधिक तपासणी असण्याची शक्यता आहे. निष्कर्षाची पुष्टी करण्यासाठी, वातावरणीय चित्र अधिक स्पष्ट करण्यासाठी, आणि अतिरिक्त वायू ओळखता येतात का हे ठरवण्यासाठी संशोधकांना पुढील निरीक्षणे हवी असतील. प्रत्येक नवीन मापन LHS 1140 b ला एक रोचक उमेदवारापासून तुलनात्मक बहिर्ग्रहशास्त्रासाठी मानक जग बनवण्यास मदत करेल.

मोठा परिणाम धोरणात्मक आहे. राहण्यायोग्य ग्रहांचा शोध केवळ ताऱ्यापासून योग्य कक्षीय अंतर शोधण्याबद्दल नाही. तो अशा ग्रहांचा शोध आहे ज्यांनी भूवैज्ञानिक काळात गुंतागुंतीचे हवामान वर्तन टिकवण्यासाठी पुरेशी अस्थिर सामग्री जपली आहे. खगोलीय अर्थाने तरी, असे एक जग जवळ असल्याचा पुरावा या शोधाला अधिक ठोस आकार देतो.

सध्या, LHS 1140 b ला एक उंबरठा-स्वरूपाचा शोध म्हणून समजणे सर्वोत्तम आहे. ही दुसरी पृथ्वी जाहीर करण्याची घोषणा नाही. हे लक्षण आहे की खगोलशास्त्रज्ञ अखेर ग्रहविज्ञानातील सर्वांत कठीण आणि सर्वांत परिणामकारक प्रश्नांपैकी एकाचा खऱ्या डेटासह शोध घेऊ लागले आहेत: राहण्यायोग्य क्षेत्रातील खडकाळ जगं त्यांना अर्थपूर्ण ठरेल इतका काळ वातावरण धरून ठेवू शकतात का?

• LHS 1140 b हा ग्रह पृथ्वीपासून सुमारे 48 प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या थंड लाल बटू ताऱ्याभोवती फिरतो.
• हेलियम शोधाला आता एका खडकाळ राहण्यायोग्य-क्षेत्र बहिर्ग्रहावर वातावरण असल्याचा आतापर्यंतचा सर्वात मजबूत पुरावा मानले जात आहे.
• हा शोध भविष्यातील वातावरणीय पुढील अभ्यासांसाठी LHS 1140 b ला प्राधान्याचे लक्ष्य बनवू शकतो.

हा लेख Live Science च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.