अंतराळ दुर्बिणीने 35 प्रकाशवर्षे दूर मॅग्मा महासागर आणि सल्फर वातावरणासह एक्सोप्लॅनेट प्रकट केले

खगोलशास्त्रज्ञांच्या एका आंतरराष्ट्रीय संघाने आपल्या सौरमालेच्या बाहेर असलेल्या खगोलीय पिंडावर अभूतपूर्व वातावरण आणि पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये ओळखली आहेत. अलीकडील निरीक्षणे एका अत्यंत वातावरणाकडे निर्देश करतात, सक्रिय ज्वालामुखी आणि तापमान यांचे वर्चस्व आहे ज्यामुळे कोणत्याही ज्ञात जीवनाचे अस्तित्व अशक्य होते. अभ्यासाचे लक्ष्य एल 98-59 डी नामित एक्सोप्लॅनेट आहे, जो वोलन्स नक्षत्रातील लाल बटू ताऱ्याभोवती फिरतो.

उच्च-अचूक साधनांद्वारे कॅप्चर केलेल्या डेटावरून असे दिसून आले की या ग्रहाचा पृष्ठभाग पूर्णपणे वितळला आहे, ज्यामुळे मॅग्माचा एक विशाल आणि खोल महासागर तयार झाला आहे. थर्मल मोजमाप सूचित करतात की ग्रहाच्या दिवसाच्या बाजूचे तापमान 1,500 अंश सेल्सिअस चिन्हापेक्षा जास्त आहे. अति उष्णतेची ही पातळी पृष्ठभागावरील आवरण घट्ट होण्यापासून प्रतिबंधित करते, एक गतिशील आणि सतत भूवैज्ञानिक वातावरण तयार करते.

तपशीलवार स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणामुळे शास्त्रज्ञांना स्थानिक परिस्थिती अचूकपणे प्रोफाइल करण्याची परवानगी मिळाली. सर्वात संबंधित शोधांपैकी, ग्रह प्रणालीबद्दल खालील मुद्दे वेगळे आहेत:

– पृथ्वीपासून प्रणालीचे अचूक अंतर 35 प्रकाश वर्षे आहे, जे खगोलशास्त्रीय दृष्टीने तुलनेने जवळचे वैश्विक शेजारी बनवते.

– यजमान तारा लाल बटू आहे, तार्यांचा प्रकार सूर्यापेक्षा लहान आणि थंड आहे, परंतु त्याच्या उच्च चुंबकीय क्रियाकलापांसाठी ओळखला जातो.

– ग्रहाचे वातावरण दाट आहे आणि ते प्रामुख्याने जड घटकांनी बनलेले आहे, ज्यामध्ये प्राथमिक हायड्रोजन आणि हीलियमची जवळजवळ संपूर्ण अनुपस्थिती आहे.

घनता विसंगती आणि संरचनात्मक रचना

L 98-59 d चे भौतिक मोजमाप ग्रहांच्या निर्मिती मॉडेल्ससाठी एक वेधक परिस्थिती सादर करते. एक्सोप्लॅनेटची त्रिज्या पृथ्वीपेक्षा अंदाजे 1.6 पट जास्त आहे, जी सुरुवातीला सुपर-अर्थ श्रेणीमध्ये वर्गीकृत करेल. तथापि, त्याचे वस्तुमान हे प्रमाण रेषीयपणे पाळत नाही, परिणामी सरासरी घनता केवळ 2.2 ग्रॅम प्रति घन सेंटीमीटर इतकी मोजली जाते.

खडकाळ ग्रहासाठी ही विलक्षण कमी घनता सूचित करते की त्याच्या आकारमानाचा एक महत्त्वपूर्ण अंश अस्थिर पदार्थांच्या लिफाफापासून बनलेला आहे. संशोधकांनी ठरवले की अंतर्गत रचना शुद्ध लोह कोर आणि सिलिकेट आवरणाद्वारे स्पष्ट केली जाऊ शकत नाही. जाड वातावरणाची उपस्थिती आणि थर्मली विस्तारित मॅग्मा महासागर हे खगोलीय शरीराच्या एकूण वस्तुमानाच्या संबंधात निरीक्षण केलेल्या खंडाचे सर्वात सुसंगत भौतिक स्पष्टीकरण आहे.

भरतीची गरम यंत्रणा

L 98-59 d च्या पृष्ठभागावर अत्यंत उष्णतेचा वितळण्याचा प्राथमिक स्त्रोत केवळ त्याच्या यजमान ताऱ्याच्या किरणोत्सर्गातून येत नाही. ग्रहाची कक्षा लाल बौनेच्या अगदी जवळ आहे, परिणामी तीव्र गुरुत्वाकर्षण परस्परसंवाद होतो. ही समीपता प्रचंड भरती-ओहोटीची शक्ती निर्माण करते जी ग्रहाच्या परिभ्रमण मार्गावर जात असताना त्याची रचना भौतिकरित्या विकृत करते.

तारकीय आकर्षणाव्यतिरिक्त, L 98-59 d हे त्याच प्रणालीतील इतर ग्रहांसह ऑर्बिटल रेझोनान्स कॉन्फिगरेशनमध्ये आहे. हे जटिल गुरुत्वाकर्षण नृत्य ग्रहाची कक्षा पूर्णपणे वर्तुळाकार होण्यापासून प्रतिबंधित करते. सतत परिभ्रमण विलक्षणता ग्रहाच्या आतील भागाला वारंवार आकुंचन आणि विस्तार करण्यास भाग पाडते, मोठ्या प्रमाणात अंतर्गत घर्षण निर्माण करते.

खगोलभौतिकीमध्ये भरती-ओहोटी म्हणून ओळखली जाणारी ही यांत्रिक प्रक्रिया, गुरूच्या चंद्र Io वर अत्यंत ज्वालामुखी निर्माण करणारी तीच घटना आहे. L 98-59 d च्या बाबतीत, गरम करण्याचे प्रमाण अधिक परिमाणाचे आहे, जे जागतिक स्तरावर खडकाला द्रव अवस्थेत ठेवण्यासाठी आणि अखंडित ज्वालामुखीला इंधन देण्यासाठी आवश्यक थर्मल ऊर्जा प्रदान करते.

सल्फरयुक्त वातावरणाची रासायनिक स्वाक्षरी

L 98-59 d च्या वातावरणाचे निरीक्षण करण्यासाठी ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी तंत्राचा वापर करणे आवश्यक आहे. जेव्हा ग्रह त्याच्या ताऱ्यासमोरून जातो, तेव्हा पृथ्वीवरील दुर्बिणीपर्यंत पोहोचण्यापूर्वी ताऱ्याच्या प्रकाशाचा एक छोटासा अंश ग्रहाच्या वायूच्या थरातून जातो. भिन्न रेणू प्रकाशाच्या विशिष्ट तरंगलांबी शोषून घेतात, कॅप्चर केलेल्या स्पेक्ट्रममध्ये एक अद्वितीय रासायनिक स्वाक्षरी सोडतात.

Leia Tambem

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की पालकांना त्यांची मुले कृत्रिम बुद्धिमत्ता कशी वापरतात याबद्दल माहिती नसते

Zach Cregger चे नवीन Resident Evil गेमकडे दुर्लक्ष करते आणि नवीन पात्रांसह अभूतपूर्व कथेवर लक्ष केंद्रित करते

अफवा सुचविते की निन्टेन्डो स्विच 2 ची विशेष आवृत्ती ओकारिना ऑफ टाइमच्या रीमेकसह तयार करत आहे

डेटाने सल्फर-आधारित संयुगांशी संबंधित तरंगलांबीमध्ये मजबूत शोषण प्रकट केले. सल्फर डायऑक्साइड आणि हायड्रोजन सल्फाइड मोठ्या प्रमाणात आढळल्याने ग्रहाच्या ज्वालामुखीच्या स्वरूपाची पुष्टी होते. पृष्ठभागावर प्रकट झालेला मॅग्मा हे वायू सतत सोडत असतो, वातावरण पुन्हा भरून काढतो आणि वितळलेल्या खडकाचा महासागर आणि वायूयुक्त लिफाफा यांच्यामध्ये एक बंद रासायनिक चक्र तयार करतो.

मुबलक गंधकाची उपस्थिती देखील सूचित करते की ग्रहाचे मूळ वातावरण अब्जावधी वर्षांमध्ये पूर्णपणे बदलले आहे. प्रणालीच्या सुरुवातीच्या काळात लाल बटू ताऱ्याच्या अतिनील किरणोत्सर्गामुळे पाण्याचे रेणू आणि इतर फिकट संयुगे फुटण्याची शक्यता होती. परिणामी हायड्रोजन अवकाशात पळून गेला आणि आता वातावरणातील रसायनशास्त्रावर वर्चस्व गाजवणारे जड घटक मागे सोडले.

ही सल्फर समृद्ध रचना अतिरिक्त थर्मल ब्लँकेट म्हणून कार्य करते. ज्वालामुखीय वायूंमध्ये इन्फ्रारेड किरणोत्सर्ग टिकवून ठेवण्याची उच्च क्षमता असते, ज्यामुळे अत्यंत हरितगृह प्रभाव निर्माण होतो ज्यामुळे पृष्ठभागाचे तापमान बेसाल्ट खडकांच्या वितळण्याच्या बिंदूपेक्षा जास्त राखण्यास मदत होते.

खगोलशास्त्रीय निरीक्षणाची उत्क्रांती

TESS उपग्रहाद्वारे गोळा केलेल्या डेटाद्वारे L 98-59 प्रणालीची प्रारंभिक ओळख 2019 मध्ये झाली. उपग्रहाद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या संक्रमण पद्धतीमुळे ताऱ्याच्या ब्राइटनेसमधील नियतकालिक थेंब शोधणे शक्य झाले, ज्यामुळे कक्षेत अनेक ग्रहांच्या अस्तित्वाची पुष्टी होते. त्या वेळी, खगोलशास्त्रज्ञ खगोलीय पिंडांचा आकार आणि परिभ्रमण कालावधी मोजण्यात सक्षम होते, परंतु त्यांच्या वातावरणाचे अचूक स्वरूप तांत्रिक आवाक्याबाहेर राहिले.

मोठ्या व्यासाच्या आरशांसह इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रममध्ये कार्यरत असलेल्या नवीन पिढीच्या अंतराळ दुर्बिणीच्या कार्यात प्रवेश केल्याने ही परिस्थिती बदलली. ताऱ्याचा प्रकाश ग्रहाच्या स्वतःच्या थर्मल उत्सर्जनापासून विभक्त करण्याच्या क्षमतेमुळे तपशीलवार वैशिष्ट्यीकरणास अनुमती मिळाली जी आता सार्वजनिक आहे. सक्रिय ज्वालामुखी आणि दुय्यम वातावरण असलेल्या गतिमान जगापासून नापीक खडकाळ ग्रह वेगळे करण्यात वाद्यपूर्ण यश महत्त्वाचे होते.

पाणी निर्मिती आणि तोटा गतिशीलता

L 98-59 d चा भूगर्भीय इतिहास लाल बौनाच्या आसपासच्या ग्रहांच्या उत्क्रांतीचा अनुभवजन्य डेटा प्रदान करतो. सैद्धांतिक मॉडेल्स असे सूचित करतात की, त्याच्या निर्मितीनंतरच्या पहिल्या 100 दशलक्ष वर्षांमध्ये, यजमान तारा अत्यंत क्रियाशीलतेच्या टप्प्यातून गेला होता, उच्च-ऊर्जा किरणोत्सर्गाचे आणि तीव्र तार्यांचे वारे उत्सर्जित करत होता. जर या काळात ग्रहाच्या पृष्ठभागावर द्रव पाण्याचे महासागर असतील तर, तारकीय उर्जेमुळे या पाण्याचे संपूर्ण बाष्पीभवन झाले असते. वरच्या वातावरणातील पाण्याच्या वाफेच्या रेणूंच्या फोटोडिसोसिएशनने ऑक्सिजन हायड्रोजनपासून वेगळे केले. ग्रहाच्या कमी सापेक्ष गुरुत्वाकर्षणामुळे स्पेस व्हॅक्यूममध्ये हायड्रोजनचे नुकसान झाल्यामुळे, पृष्ठभाग पूर्णपणे कोरडा झाला. उर्वरित ऑक्सिजन कवचातील खनिजांसह आणि आवरणातून बाहेर काढलेल्या सल्फरसह प्रतिक्रिया देते, सल्फर डायऑक्साइड संयुगे तयार करतात जे आज खगोलशास्त्रज्ञांनी पाहिलेले जाड वायूचे थर बनवतात.

नवीन ग्रह श्रेणी

L 98-59 d ची अद्वितीय वैशिष्ट्ये वैज्ञानिक समुदायाला खगोलीय पिंडांसाठी नवीन वर्गीकरण स्थापित करण्यास भाग पाडतात. हा ग्रह दाट खडकाळ सुपर-अर्थ्सच्या पारंपारिक मॉडेल्समध्ये किंवा जाड हायड्रोजन वातावरणासह मिनी-नेपच्यूनमध्ये बसत नाही. जागतिक मॅग्मा महासागरासह सल्फर जगाची व्याख्या आकाशगंगेतील ग्रहांच्या विविधतेसाठी एक नवीन पॅरामीटर तयार करते.

एक्सप्लॅनेट एक्सप्लोरेशनचे भविष्य

एखाद्या ग्रहावरील सल्फर-समृद्ध वातावरणाची पुष्टी त्याच्या ताऱ्याच्या अगदी जवळ आहे, हे अत्यंत किरणोत्सर्गाच्या परिस्थितीत वायूयुक्त लिफाफ्यांची लवचिकता दर्शवते. सतत ज्वालामुखी तारकीय वाऱ्यांमुळे होणाऱ्या वातावरणातील धूपविरूद्ध संरक्षण यंत्रणा म्हणून कार्य करते. जोपर्यंत ग्रहाला वितळलेले आवरण राखण्यासाठी अंतर्गत ऊर्जा आहे, तोपर्यंत ज्वालामुखीय वायूंचे उत्सर्जन अवकाशात गमावलेल्या वातावरणाची जागा घेत राहील.

या तारा प्रणालीचा अभ्यास हे खगोल भौतिकशास्त्रासाठी अग्रक्रमाचे लक्ष्य राहील. L 98-59 d चे सतत निरीक्षण केल्याने आम्हाला मॅग्मा महासागरातील फ्लुइड डायनॅमिक्स मॉडेल्स परिष्कृत करण्यास आणि अत्यंत तापमानात सल्फर रसायनशास्त्र कसे कार्य करते हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजू शकेल. रेड ड्वार्फ्सच्या आसपासच्या इतर प्रणालींचे मॅपिंग हे ओळखण्याचा प्रयत्न करेल की सल्फरचे जग ही एक वेगळी विसंगती आहे की तीव्र भरती-ओहोटीच्या अधीन असलेल्या ग्रहांसाठी एक सामान्य उत्क्रांती अवस्था आहे.