சிவப்பு குள்ளர்களைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களில் சிக்கலான வாழ்க்கை சாத்தியமில்லை என்று புதிய ஆய்வு சுட்டிக்காட்டுகிறது

பூமியில் அறியப்பட்டதைப் போன்ற சிக்கலான வாழ்க்கை, பால்வீதியில் அதிக அளவில் உள்ள நட்சத்திரங்களான சிவப்பு குள்ளர்களை சுற்றி வரும் கிரகங்களில் குறிப்பிடத்தக்க தடைகளை எதிர்கொள்கிறது என்று சமீபத்திய அறிவியல் ஆய்வு முடிவு செய்துள்ளது. இந்த நட்சத்திரங்கள் போதிய அளவு ஒளிச்சேர்க்கை செயலில் உள்ள கதிர்வீச்சை வெளியிடுகின்றன என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடையாளம் கண்டுள்ளனர், இது பலசெல்லுலர் உயிரினங்களைத் தாங்கும் திறன் கொண்ட அளவில் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்திக்கு அவசியம். இந்த வேலை பூமி போன்ற கிரகங்களின் கற்பனையான காட்சிகளை பகுப்பாய்வு செய்தது மற்றும் முக்கிய பரிணாம செயல்முறைகளுக்கு மிக நீண்ட நேரம் கணக்கிடப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பு, காணக்கூடிய பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பகுதியில் வாழ்வதற்கான எதிர்பார்ப்புகளை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

M-வகை நட்சத்திரங்கள் என்றும் அழைக்கப்படும் சிவப்பு குள்ளர்கள், விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள பெரும்பாலான நட்சத்திரங்களைக் குறிக்கின்றன. அவை சூரியனை விட குறைவான நிறை கொண்டவை மற்றும் முக்கியமாக அகச்சிவப்பு நிறத்தில் ஒளியை வெளியிடுகின்றன, புலப்படும் வரம்பில் குறைந்த தீவிரத்துடன்.

ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கை, பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் திரட்சிக்கு பொறுப்பானது, குறிப்பிட்ட ஃபோட்டான்களைப் பொறுத்தது. இந்த நட்சத்திரங்களைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களில், இந்த ஃபோட்டான்களின் பற்றாக்குறை பரிணாம காலக்கெடுவை கடுமையாக நீட்டிக்கிறது.

ஆய்வு பல்வேறு வகையான சிவப்பு குள்ளர்களைக் கருத்தில் கொண்டது மற்றும் TRAPPIST-1 போன்ற அமைப்புகளில் கவனம் செலுத்தியது, இது வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் பல பாறை எக்ஸோப்ளானெட்டுகளை ஹோஸ்ட் செய்யும்.

விண்மீன் மண்டலத்தில் சிவப்பு குள்ளர்களின் ஆதிக்கம்

பால்வீதியில் உள்ள நட்சத்திரங்களில் 75% சிவப்பு குள்ளர்கள். இந்த ஆதிக்கம் வாழக்கூடிய உலகங்களைத் தேடுவதில் அவர்களின் கிரக அமைப்புகளை முன்னுரிமை இலக்குகளாக ஆக்குகிறது.

அவை டிரில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் வாழ்கின்றன, உயிரியல் பரிணாமத்திற்கு நீண்ட தற்காலிக சாளரங்களை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், குறிப்பிட்ட நிறமாலை பண்புகள் மேம்பட்ட வாழ்க்கைக்கான சாத்தியத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன.

முந்தைய ஆராய்ச்சி இந்த நட்சத்திரங்களில் பரந்த வாழக்கூடிய மண்டலத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது. அருகிலுள்ள கிரகங்கள் மேற்பரப்பில் திரவ நீரை பராமரிக்க போதுமான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை செயலில் உள்ள கதிர்வீச்சின் முக்கிய பங்கு

ஒளிச்சேர்க்கை செயலில் உள்ள கதிர்வீச்சு 400 மற்றும் 700 நானோமீட்டர்களுக்கு இடைப்பட்ட அலைநீளங்களை உள்ளடக்கியது. பூமியில் வாழும் உயிரினங்கள் இந்த ஃபோட்டான்களைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை ஆற்றலாகவும் ஆக்ஸிஜனாகவும் மாற்றுகின்றன.

பிற்பகுதியில் சிவப்பு குள்ளர்களில், இந்த இசைக்குழுவில் உள்ள உமிழ்வு மொத்த ஆற்றலின் குறைந்தபட்ச பகுதியைக் குறிக்கிறது. சூரியன் அதன் ஆற்றலில் 22% இந்த பட்டைக்கு செலுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் அல்ட்ராகோல்ட் நட்சத்திரங்கள் 0.15% க்கு அருகில் மதிப்புகளை வெளியிடுகின்றன.

இந்த வேறுபாடு ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி விகிதத்தை வெகுவாகக் குறைக்கிறது. பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது கோள்கள் PAR ஃபோட்டான்களில் 1%க்கும் குறைவாகவே பெறுகின்றன என்று மாதிரிகள் குறிப்பிடுகின்றன.

நிலப்பரப்பு வரலாற்றில் ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறை

பூமியில், பெரும் ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வு சுமார் 2.4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நிகழ்ந்தது. சயனோபாக்டீரியா ஒரு பெரிய அளவில் ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கையைத் தொடங்கியது, வளிமண்டலத்தை நிரந்தரமாக மாற்றியது.

இந்த செயல்முறையானது குறிப்பிடத்தக்க ஆக்ஸிஜன் அளவை உறுதிப்படுத்த நூற்றுக்கணக்கான மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆனது. திரட்சியானது திறமையான ஏரோபிக் சுவாசத்தை உருவாக்க அனுமதித்தது.

பின்னர், சிக்கலான பலசெல்லுலர் வாழ்க்கை தோன்றியது. கேம்ப்ரியன் வெடிப்பு, சுமார் 540 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, விலங்கு வடிவங்களின் விரைவான பல்வகைப்படுத்தலைக் குறித்தது.

இலவச ஆக்ஸிஜனின் இருப்பு ஒரு அத்தியாவசிய வினையூக்கியாக செயல்பட்டது. இது இல்லாமல், உயிரினங்கள் குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட காற்றில்லா வளர்சிதை மாற்றங்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருக்கும்.

சிவப்பு குள்ளர்களை சுற்றி வரும் கோள்களுக்கான கணக்கீடுகள்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் TRAPPIST-1e ஐ சுற்றி வரும் ஒரு கற்பனையான பூமி போன்ற கிரகத்தை வடிவமைத்தனர். இந்த எக்ஸோப்ளானெட் நிலையான PAR வரம்பில் மிகக் குறைந்த ஃபோட்டான் ஃப்ளக்ஸ் பெறுகிறது.

மிகவும் அவநம்பிக்கையான சூழ்நிலையில், பெரிய ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வுக்கு சமமான ஒரு நிகழ்வுக்கு தேவையான நேரம் 63 பில்லியன் ஆண்டுகளை அடைகிறது. இந்த கால அளவு பிரபஞ்சத்தின் தற்போதைய வயதை மீறுகிறது, இது 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகள் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

நம்பிக்கையான மதிப்பீடுகளில் கூட, பாக்டீரியா தழுவல்களைக் கருத்தில் கொண்டு, ஆரம்ப ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கான காலம் 1 முதல் 5 பில்லியன் ஆண்டுகள் வரை மாறுபடும். ஒரு ஒத்த கேம்ப்ரியன் வெடிப்புக்கு, மதிப்புகள் 10 பில்லியன் ஆண்டுகள் அல்லது அதற்கு மேல் அடையும்.

TRAPPIST-1 அமைப்பிற்கான தாக்கங்கள்

TRAPPIST-1 அமைப்பு அறியப்பட்ட ஏழு பாறைக் கோள்களைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில் பல அல்ட்ராகூல் சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரத்தின் வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் அமைந்துள்ளன.

விண்வெளி தொலைநோக்கிகள் மூலம் அவதானிப்புகள் தண்ணீருடன் பொருந்தக்கூடிய கலவைகளை அடையாளம் கண்டுள்ளன. இருப்பினும், புதிய கணக்கீடு ஆக்ஸிஜனேற்ற வளிமண்டலங்களின் நம்பகத்தன்மையை கேள்விக்குள்ளாக்குகிறது.

டைட்டலி பூட்டப்பட்ட கிரகங்கள் நிரந்தர பகல் மற்றும் இரவு பக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன. இந்த கட்டமைப்பு வானிலை முறைகள் மற்றும் ஒளி ஆற்றல் விநியோகத்தை பாதிக்கிறது.

ஆக்ஸிஜனேற்ற ஒளிச்சேர்க்கையின் ஆதிக்கம் அதிகமாக தெரிகிறது. உயிரினங்கள் ஏராளமான அகச்சிவப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் தொடர்புடைய அளவுகளில் இலவச ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்யாது.

குடியிருப்புக்கான கூடுதல் காரணிகள்

• அடிக்கடி ஏற்படும் நட்சத்திர எரிப்பு கிரகங்களை தீவிர புற ஊதா கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படுத்துகிறது.
• வெவ்வேறு சிவப்பு குள்ளர்களுக்கு இடையே காந்த செயல்பாடு மாறுபடும்.
• வளிமண்டல தப்பித்தல் நெருங்கிய சுற்றுப்பாதையில் நிகழ்கிறது.
• திரவ நீரின் இருப்பு அவசியமான நிலையில் உள்ளது, ஆனால் தனிமையில் போதுமானதாக இல்லை.

இந்த உறுப்புகள் PAR வரம்புடன் இணைகின்றன. ஒன்றாக, அவை சிக்கலான உயிரியலுக்கான வாய்ப்புகளை மேலும் குறைக்கின்றன.

எதிர்காலத் தேடல்களுக்கான முன்னோக்குகள்

ஜேம்ஸ் வெப் போன்ற தொலைநோக்கிகள் சிவப்பு குள்ளர்களின் மீது எக்ஸோப்ளானெட் வளிமண்டலங்களை தொடர்ந்து ஆய்வு செய்கின்றன. ஆக்ஸிஜன் கண்டறிதல் சிக்கலான வாழ்க்கைக்கு ஒரு வலுவான உயிரியலாக செயல்படும்.

சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்களைச் சுற்றியுள்ள அமைப்புகளுக்கு முன்னுரிமை அளிக்க ஆய்வு பரிந்துரைக்கிறது. இவை அறியப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கைக்கு மிகவும் சாதகமான நிறமாலையை வழங்குகின்றன.

அகச்சிவப்பு-தழுவல் ஒளிச்சேர்க்கைக்கான சாத்தியக்கூறுகளை நிரப்பு ஆராய்ச்சி ஆராய்கிறது. நிலப்பரப்பு பாக்டீரியாக்கள் இந்த வரம்பில் வரையறுக்கப்பட்ட திறனைக் காட்டுகின்றன.

பரிணாம மாடலிங் முன்னேற்றங்கள் தற்காலிக மதிப்பீடுகளைச் செம்மைப்படுத்துகின்றன. உண்மையான நிறமாலை தரவுகளின் ஒருங்கிணைப்பு கணக்கீடு துல்லியத்தை மேம்படுத்துகிறது.

பலசெல்லுலர் வாழ்க்கைக்கான தேவைகளைப் புரிந்துகொள்வது தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது. புதிய முன்அச்சுகள் வானியற்பியலில் அறிவியல் விவாதத்திற்கு பங்களிக்கின்றன.

சிக்கலான பரிணாம வளர்ச்சிக்கான ஒட்டுமொத்த தேவைகள்

சிக்கலான வாழ்க்கையின் பரிணாம வளர்ச்சிக்கு பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில் குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் வரிசை தேவைப்படுகிறது. வாழக்கூடிய பகுதியில் ஒரு பாறை கிரகம் இருப்பது ஆரம்பத்தை குறிக்கிறது.

ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் நீடித்த ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி ஒரு முக்கியமான படியாக செயல்படுகிறது. இது இல்லாமல், மேம்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற பாதைகள் தடுக்கப்படுகின்றன.

நீண்ட காலநிலை நிலைத்தன்மை ஆரம்ப வெகுஜன அழிவுகளைத் தடுக்கிறது. அதிகப்படியான நட்சத்திரக் கதிர்வீச்சுக்கு எதிரான பாதுகாப்பு கரிம மூலக்கூறுகளைப் பாதுகாக்கிறது.

இந்த காரணிகளின் அரிய கலவையானது பலசெல்லுலர் விலங்குகளைக் கொண்ட உலகங்கள் விதிவிலக்கானதாக இருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. பெரும்பாலான நட்சத்திர அமைப்புகள் எளிமையான நுண்ணுயிர் வாழ்க்கைக்கான முக்கிய இடங்களை மட்டுமே வழங்குகின்றன.

இந்த மாதிரிகளை நேரடியான அவதானிப்புகளுடன் ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து செம்மைப்படுத்துகிறது. எதிர்கால விண்வெளி கருவிகள் அருகிலுள்ள வெளிக்கோள்களில் விரிவான வளிமண்டல கலவைகள் மீது வெளிச்சம் போடுவதாக உறுதியளிக்கின்றன.