రాతి స్వభావం గల జీవనయోగ్య మండల ఎక్సోప్లానెట్‌పై వాతావరణం గుర్తించారు

జీవనయోగ్య ప్రపంచాల శాస్త్రానికి ఒక సంభావ్య మైలురాయి

సౌరవ్యవస్థకు బయట జీవానికి అనుకూలమైన ప్రపంచాల అన్వేషణలో ఒక మలుపు కావచ్చని సూచించే ఆధారాలను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు నివేదించారు: తన నక్షత్రం యొక్క జీవనయోగ్య మండలంలో పరిభ్రమిస్తున్న రాతి గ్రహం LHS 1140 b చుట్టూ వాతావరణం ఉన్నట్టు సాక్ష్యాలు. తరువాతి పరిశీలనలతో ఇది ధృవీకరించబడి మరింత బలపడితే, ఆ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో, సూత్రీయంగా ద్రవ జలం ఉండగల చోట, ఒక రాతి గ్రహంపై వాతావరణాన్ని పరిశోధకులు మొదటిసారిగా గుర్తించిన సందర్భం అవుతుంది.

ఒక ప్రపంచం ఎక్కడ ఉందో మాత్రమే దాన్ని జీవనయోగ్యంగా చేయదు కాబట్టి ఈ కనుగొనడం ముఖ్యం. వేలాది ఎక్సోప్లానెట్లు ఇప్పటికే కనుగొన్నారు, వాటిలో పెరుగుతున్న సంఖ్య తమ నక్షత్రాల నుండి అలాంటి దూరాల్లో పరిభ్రమిస్తోంది, అక్కడ ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతలు నీటిని ద్రవరూపంలో ఉంచేందుకు అనుకూలంగా ఉండవచ్చు. కానీ ఆ “జీవనయోగ్య మండలం” అన్న లేబుల్ కేవలం మొదటి అడుగు మాత్రమే. ఒక గ్రహం ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించగల, రసాయన చక్రాలను సాధ్యమయ్యేలా చేయగల, మరియు అంతరిక్షంలోని కఠిన పరిస్థితుల నుంచి ఉపరితలాన్ని కాపాడగల వాతావరణాన్ని కూడా నిలుపుకోవాలి.

మూల నివేదిక ప్రకారం, LHS 1140 b భూమి నుండి సుమారు 48 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉండి, ఒక చిన్న ఎరుపు బౌన నక్షత్రాన్ని చుట్టి తిరుగుతోంది. ఇది చాలాకాలంగా ఆశాజనకమైన కక్ష్యలో ఉన్న సంభావ్య రాతి ప్రపంచంగా దృష్టిని ఆకర్షిస్తోంది. ఇప్పటివరకు లేనిది, ఈ గ్రహం కేవలం గాలిలేని, ఖాళీ ఉపరితలం కాకుండా, ఇంకా వాయువును నిలుపుకుంటోందన్న ప్రత్యక్ష సాక్ష్యమే.

వాతావరణం చిత్రాన్ని ఎందుకు మారుస్తుంది

వాతావరణం జీవనయోగ్యతకు నిరూపణ కాదు, జీవానికి అయితే అసలే కాదు. కానీ అది లేకుండా, స్థిరమైన ఉపరితల పర్యావరణానికి అవసరమైన అత్యంత ముఖ్యమైన అంశాలు చాలా తక్కువగా సాధ్యమవుతాయి. గాలి వేడిని పట్టుకొని పంచగలదు, వాతావరణాన్ని ఆకృతీకరించగలదు, రసాయనాలను తరలించగలదు, మరియు కిరణాలు, కణాల దాడులకు వ్యతిరేకంగా ఒక తడిగా పనిచేయగలదు. ప్రాయోగికంగా చెప్పాలంటే, ఒక ప్రపంచాన్ని శాస్త్రీయంగా ఆసక్తికరంగా, సంభావ్య జీవన-ఆధారిత పర్యావరణంగా మార్చే ప్రాథమిక మౌలిక సదుపాయంలో వాతావరణం ఒక భాగం.

అందుకే LHS 1140 b ప్రత్యేకంగా కనిపిస్తోంది. మూల పాఠ్యం ప్రకారం, ఈ ఫలితం Science లో ప్రచురించబడింది మరియు హార్వర్డ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన కాలిన్ చెరూబిమ్ నేతృత్వంలో సాగింది. ఆశాజనకమైన లక్ష్యాన్ని స్కాన్ చేసి సంకేతం కోసం ఆశించడమే కాకుండా, బృందం ముందుగా హీలియం సమృద్ధిగా ఉన్న పై వాతావరణం ఉండాలి, అది నెమ్మదిగా అంతరిక్షంలోకి పారిపోతుందని అంచనా వేసే ఒక నమూనాను నిర్మించింది. కొత్త పరిశీలన యొక్క ప్రాముఖ్యత ఏమిటంటే, పరిశోధకులు ఆ అంచనాతో సరిపోయే సంకేతాన్ని తర్వాత కనుగొన్నారు.

నివేదించబడిన గుర్తు గ్రహం నుండి పారిపోతున్న హీలియం, ఇది భౌగోళిక కాలపరిమాణాల్లో ఆ వాతావరణం కొనసాగిందని సూచిస్తోంది. బృందం ఆ వాతావరణం మూడు బిలియన్ సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ కాలం నిలిచి ఉండవచ్చని భావిస్తున్నట్టు నివేదిక చెబుతోంది, ఇది చిన్న నక్షత్రాల చుట్టూ గ్రహాల పరిణామాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ఈ ప్రపంచాన్ని మరింత ఆసక్తికరమైన దీర్ఘకాలిక ప్రయోగశాలగా మారుస్తుంది.

గుర్తింపు ఎలా జరిగింది

ఎక్సోప్లానెట్ వాతావరణాలపై పని చేయడం కష్టం, ఎందుకంటే గ్రహాలు తమ హోస్ట్ నక్షత్రాలతో పోలిస్తే చాలా చిన్నవిగా, మసకగా ఉంటాయి. పరిశోధకులు తరచుగా ట్రాన్సిట్ పరిశీలనలపై ఆధారపడతారు; అంటే ఒక గ్రహం తన నక్షత్రం ముందు నుంచి దాటుతున్నప్పుడు, చుట్టూ ఉన్న వాయువుల ద్వారా వడపోసబడిన నక్షత్ర కాంతిలో వచ్చే సూక్ష్మ మార్పులను పరిశీలించడం. ఈ సందర్భంలో, బృందం చిలీలోని Magellan Telescope పై WINERED spectrograph ను ఉపయోగించింది.

మూల నివేదికలో అసాధారణంగా అనుకూలమైన ఒక పరిశీలనా రాత్రిని వివరించారు: ఆ పరుగులో LHS 1140 b మరియు పొరుగున ఉన్న మరో గ్రహం రెండూ తమ నక్షత్రం ముందు నుంచి దాటాయి. దాంతో ఒక ఉపయోగకరమైన పోలిక లభించింది. ఒక గ్రహంలో వాతావరణానికి ఎలాంటి ఆధారాలు కనిపించలేదు, కానీ LHS 1140 b హీలియం సంకేతాన్ని చూపించింది. ఆ వ్యత్యాసం, గుర్తించిన లక్షణం గ్రహానికే చెందినదని, నక్షత్రం లేదా పరికరం వల్ల వచ్చిన కృత్రిమ ఫలితం కాదని బలపరచడానికి సహాయపడుతుంది.

హీలియం అంటే ఆక్సిజన్-సమృద్ధిగా ఉన్న, భూమిలాంటి వాతావరణం కాదు. అయినప్పటికీ, అది ఒక ముఖ్యమైన సంకేతం. పారిపోతున్న హీలియం పొర, ఒక గ్రహం దీర్ఘకాలం గ్యాస్‌ను నిలుపుకున్నదని సూచించగలదు, మరియు చాలా దూరం నుంచే వాతావరణ నిర్మాణాన్ని పరిశీలించడానికి ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు మార్గం అందిస్తుంది. ఎరుపు బౌన నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచాలకు ఈ ప్రశ్న ప్రత్యేకంగా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే అలాంటి నక్షత్రాలు చురుకుగా ఉండి, గ్రహ వాతావరణాలను క్షీణింపజేసే అవకాశముంది.

ఎరుపు బౌన గ్రహాలు ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనవి

ఎరుపు బౌన నక్షత్రాలు సూర్యుడి కంటే చిన్నవీ, మసకవీ కావడంతో, ట్రాన్సిట్ గ్రహాలను అధ్యయనం చేయడం సులభమవుతుంది. వాటి జీవనయోగ్య మండలాలు కూడా మరింత దగ్గరగా ఉంటాయి, కాబట్టి గ్రహాలు ఎక్కువసార్లు పరిభ్రమించి, మరిన్ని పరిశీలనా అవకాశాలను ఇస్తాయి. అందుకే అత్యంత చర్చనీయాంశంగా ఉన్న సంభావ్య జీవనయోగ్య ఎక్సోప్లానెట్లలో చాలావరకు ఈ రకమైన నక్షత్రాన్ని చుట్టి తిరుగుతాయి.

కానీ ఒక సమతుల్యం ఉంది. ఎరుపు బౌన నక్షత్రాలు ఫ్లేర్స్‌ను, అధిక-శక్తి కిరణాలను విడుదల చేయవచ్చు, ఇవి కాలక్రమంలో సమీప గ్రహాల వాతావరణాలను తొలగించగలవు. అందుకే ఎరుపు బౌన జీవనయోగ్యత పరిశోధనలో వాతావరణం నిలిచే సామర్థ్యం ప్రధాన ప్రశ్నలలో ఒకటిగా మారింది. ఒక గ్రహం నామమాత్రపు జీవనయోగ్య మండలంలో ఉన్నప్పటికీ, దాని వాతావరణం చాలా కాలం క్రితమే పోయి ఉంటే, అది జీవానికి చెడ్డ అభ్యర్థి కావచ్చు.

అందుకే LHS 1140 b గురించి నివేదించిన ఫలితం ఒక్క ప్రపంచానికే పరిమితం కాదు. ఈ తరహా వాతావరణాల్లో ఉన్న కనీసం కొన్ని రాతి గ్రహాలు బిలియన్‌ల సంవత్సరాల పాటు వాతావరణాన్ని నిలుపుకోగలవని ఇది సూచిస్తోంది. ఇది విస్తృత చర్చను ముగించదు, కానీ బలమైన పరికరాలు, అదనపు పరిశీలనలతో పరీక్షించదగిన స్పష్టమైన ఉదాహరణను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు ఇస్తుంది.

తర్వాత ఏముంది

తక్షణ తదుపరి దశ ధృవీకరణ మరియు లక్షణ నిర్ధారణ. శాస్త్రవేత్తలు ఆ సంకేతాన్ని ధృవీకరించాలనుకుంటారు, గ్రహ వాతావరణ కూర్పు అంచనాలను మెరుగుపరచాలనుకుంటారు, మరియు వాయువు ఎలా విభజించబడింది, ఎంత వేగంగా అది పారిపోతోంది అన్నదాన్ని తెలుసుకోవాలనుకుంటారు. హీలియం కేవలం దిగువన ఉన్న మరింత సంక్లిష్ట వాతావరణానికి పై పొరలో కనిపించే సూచిక మాత్రమేనా అనే విషయాన్ని కూడా వారు తెలుసుకోవాలనుకుంటారు.

భవిష్యత్ పని కొన్ని ప్రశ్నలపై దృష్టి పెట్టవచ్చు:

• మొత్తంగా వాతావరణం ఎంత సాంద్రంగా ఉంది.
• పై హీలియం పొర కింద భారీకణాలు ఉన్నాయా.
• హోస్ట్ నక్షత్ర కార్యకలాపం వాతావరణ నష్టాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది.
• అదే నక్షత్రం చుట్టూ ఉన్న పొరుగుని వాతావరణం లేని గ్రహంతో పోలిక, గ్రహ జీవనంపై ఏమి వెల్లడిస్తుంది.

ఈ తదుపరి అధ్యయనాలు LHS 1140 b జీవనయోగ్య ప్రపంచాల ఖగోళ శాస్త్రంలో వచ్చే దశలో ప్రమాణ లక్ష్యంగా మారుతుందా, లేక ఆకర్షణీయమైన కానీ పరిమిత కేసుగానే మిగులుతుందా అనే దానిని నిర్ణయిస్తాయి. ఏదైనా సరే, ఈ నివేదిక ఒక అర్థవంతమైన పురోగతిని సూచిస్తోంది: పరిశోధకులు ఆశాజనకమైన రాతి గ్రహాలను గుర్తించడం నుంచి, ఆ గ్రహాల్లో జీవనయోగ్యతకు అవసరమైన ప్రాథమిక అర్హతలలో ఒకటి ఉందా లేదా అనే విషయాన్ని నేరుగా పరీక్షించడానికి కదులుతున్నారు.

ఒక అడుగు, సమాధానం కాదు

ఎక్సోప్లానెట్ శీర్షికలు తరచుగా “జీవనయోగ్య మండలం” నుంచి “భూమిలాంటి” అనే నిర్ణయానికి చాలా త్వరగా వెళ్లిపోతాయి, కానీ ఇక్కడ మరింత జాగ్రత్తైన వ్యాఖ్యానం బలంగా ఉంది. LHS 1140 b లో సముద్రాలు, జీవం, లేదా భూమిని పోలిన ఉపరితల పర్యావరణం ఉన్నట్లు చూపబడలేదు. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నది మరింత సంకుచితమైనదైనా, మరింత ప్రాథమికమైనదైనా కావచ్చు: సరైన కక్ష్యా ప్రాంతంలో ఉన్న ఒక రాతి గ్రహం వాతావరణాన్ని నిలుపుకున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

అది ఇప్పటికీ ఒక పెద్ద అభివృద్ధే. ఇతరత్రా జీవం కోసం అన్వేషణ, విస్తృత ప్రపంచాల నుండి లోతైన పరిశీలనకు తగిన చిన్న సమూహంగా వాటిని కుదించే ప్రక్రియపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పరిశోధకులు ఒక సిద్ధాంతాత్మక అవకాశాన్ని కొలవగల గ్రహ లక్షణంగా మార్చగల ప్రతి సందర్భంలో, ఈ రంగం మరింత అనుభవాత్మకంగా, మరింత ఖచ్చితంగా మారుతుంది. LHS 1140 b నిజంగా వాతావరణాన్ని కలిగి ఉంటే, ఆ ప్రక్రియలోని అత్యంత ముఖ్యమైన వడపోతల్లో ఒకటి ఇప్పుడు కొంచెం నిర్వహణీయంగా మారింది.

ప్రస్తుతం, ఈ ఫలితాన్ని ప్రారంభ దశలో ఉన్నప్పటికీ గమనించదగిన మైలురాయిగా చూడటం ఉత్తమం. ఇది భూమి బయట జీవం ఉందని శాస్త్రవేత్తలకు చెప్పదు. కానీ కనీసం ఒక రాతి జీవనయోగ్య-మండల అభ్యర్థి, అనేక ప్రపంచాలు చేయలేని ఒక ప్రధాన అంచును దాటివుండవచ్చని చెబుతోంది: గాలిని నిలుపుకోవడం.

ఈ వ్యాసం Universe Today అందించిన నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.