जेम्स वेब टेलीस्कोप ने 48 प्रकाश वर्ष दूर एक्सोप्लैनेट एलएचएस 1140 बी पर वायुमंडल के संकेतों का पता लगाया

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने दिसंबर 2023 में अपने तारे के सामने से दो बार गुजरने के दौरान एक्सोप्लैनेट एलएचएस 1140 बी के बारे में डेटा कैप्चर किया। ग्रह सेतुस तारामंडल में पृथ्वी से लगभग 48 प्रकाश वर्ष दूर एक लाल बौने की परिक्रमा करता है। यह तारे के रहने योग्य क्षेत्र के भीतर स्थित है, जहां तापमान तरल पानी की मौजूदगी की अनुमति दे सकता है।

पिछले द्रव्यमान और त्रिज्या माप के साथ संयुक्त ये अवलोकन, संकेत देते हैं कि एलएचएस 1140 बी एक जल-समृद्ध दुनिया हो सकती है। यह ग्रह पृथ्वी की त्रिज्या का लगभग 1.73 गुना और द्रव्यमान 5.6 गुना है। शुद्ध चट्टानी पिंड के लिए अपेक्षा से कम घनत्व के कारण शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि इसके द्रव्यमान का 9% से 19% के बीच पानी हो सकता है।

2017 में खोजे गए ग्रह को अद्यतन डेटा के साथ नई प्रोफ़ाइल प्राप्त हुई

एलएचएस 1140 बी की पहचान 2017 में मेरथ-साउथ परियोजना द्वारा की गई थी। उस समय, खगोलविदों ने इसे चट्टानी सुपर-अर्थ के रूप में वर्गीकृत किया था। हालाँकि, 2023 में किए गए अधिक सटीक मापों ने इस दृष्टिकोण को बदल दिया। कम घनत्व पानी की महत्वपूर्ण उपस्थिति का संकेत देता है, जो विश्व महासागर की संभावना को खोलता है।

मेजबान तारा, एलएचएस 1140, एक लाल बौना है जिसका द्रव्यमान सूर्य का 18% और त्रिज्या 21% है। यह 5 अरब वर्ष से अधिक पुराना है और इसमें कम तारकीय गतिविधि है। यह स्थिरता उन विस्फोटों के जोखिम को कम करती है जो ग्रहों के वायुमंडल को नष्ट कर सकते हैं। ग्रह हर 24.7 दिन में एक परिक्रमा पूरी करता है।

• तारा सौर चमक का 0.4% से भी कम उत्सर्जित करता है।
• पृथ्वी को सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा का लगभग 43% ऊर्जा ग्रह को प्राप्त होती है।
• कक्षीय दूरी लगभग 0.095 AU है।

सैद्धांतिक मॉडल के अनुसार, ये स्थितियां एलएचएस 1140 बी को उस क्षेत्र में रखती हैं जहां पानी तरल अवस्था में मौजूद हो सकता है।

ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी अवलोकन हाइड्रोजन वायुमंडल को खारिज करते हैं

जेम्स वेब ने ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए NIRISS उपकरण का उपयोग किया। इस तकनीक में पारगमन के दौरान तारे का प्रकाश ग्रह के वायुमंडल से होकर गुजरता है। गैसें विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करती हैं, जिससे संरचना की पहचान की जा सकती है। दो परिच्छेदों के डेटा का एक साथ विश्लेषण किया गया।

परिणामों ने उच्च विश्वास के साथ मिनी-नेप्च्यून के विशिष्ट हाइड्रोजन-समृद्ध वातावरण को बाहर रखा। इसके बजाय, रेले स्कैटरिंग के साथ संगत सिग्नल दिखाई दिए, जो नाइट्रोजन जैसे प्रकाश अणुओं से जुड़ी एक घटना है। सांख्यिकीय विश्वास स्तर 2.3 सिग्मा था, जो प्रारंभिक लेकिन प्रासंगिक साक्ष्य को इंगित करता है। वैश्विक जलवायु मॉडल ने हाइड्रोजन-प्रभुत्व वाले वायुमंडलों के बहिष्कार को सुदृढ़ किया है।

नाइट्रोजन की संभावित उपस्थिति महत्वपूर्ण होगी। पृथ्वी पर, यह गैस लगभग 78% वायुमंडल बनाती है और दबाव और तापमान को नियंत्रित करने में मदद करती है। यदि एलएचएस 1140 बी में पुष्टि की जाती है, तो यह समय के साथ बनाए गए एक माध्यमिक वातावरण की ओर इशारा करेगा, जो संभवतः आंतरिक भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होगा।

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जल संरचना बर्फ की चादर के नीचे महासागर का सुझाव देती है

ग्रह के द्रव्यमान में पानी का उच्च अंश समुद्री दुनिया की परिकल्पना को जन्म देता है। मॉडलों से संकेत मिलता है कि इस पानी का कुछ हिस्सा सतह पर जम सकता है, जिससे बर्फ बन सकती है, जबकि नीचे दबाव में एक तरल महासागर मौजूद होगा। यह विन्यास घने वायुमंडल और मध्यम तापमान वाले पिंडों में आम है।

तारे से निकटता के कारण, ग्रह संभवतः एक तुल्यकालिक घूर्णन करता है। एक पक्ष हमेशा तारे का सामना करता है, और दूसरा अंधेरे में रहता है। इस स्थिति में, दिन के समय केंद्रित गर्मी स्थानीय स्तर पर बर्फ को पिघला सकती है। परिणाम स्वरूप प्रबुद्ध चेहरे के केंद्र में एक गोलाकार महासागर होगा, जो बर्फ से घिरा होगा। खगोलशास्त्री इस पैटर्न को “ग्रह की आँख” कहते हैं।

• पानी कुल द्रव्यमान का 19% तक प्रतिनिधित्व कर सकता है।
• प्रकाशित पक्ष के महासागर का आकार बड़े स्थलीय महासागरों के बराबर होगा।
• वायुमंडलीय दबाव विशिष्ट क्षेत्रों में तरल अवस्था को बनाए रखने में मदद करेगा।

ये परिदृश्य अभी भी अतिरिक्त पुष्टियों पर निर्भर हैं। जेम्स वेब भविष्य के अवलोकनों के लिए निर्धारित है जो डेटा को परिष्कृत कर सकते हैं।

सितारा स्थिरता अनुकूल परिस्थितियों के संरक्षण का पक्षधर है

कई युवा, सक्रिय लाल बौनों के विपरीत, एलएचएस 1140 अपनी गतिविधि में थोड़ा बदलाव दिखाता है। रिकॉर्ड किए गए तीव्र विस्फोटों की अनुपस्थिति से ग्रह पर हानिकारक विकिरण का जोखिम कम हो जाता है। यह विशेषता इस संभावना को बढ़ाती है कि यदि कोई वातावरण मौजूद है, तो वह अरबों वर्षों से बना हुआ है।

इस प्रणाली में एक अन्य ग्रह, एलएचएस 1140 सी शामिल है, जो अधिक गहरा और चट्टानी है। जेम्स वेब के एक अवलोकन के दौरान, इस दूसरे शरीर का एक साथ पारगमन हुआ, जिसने अंशांकन के लिए अतिरिक्त डेटा प्रदान किया। आज उपलब्ध सभी सूचनाओं का संयोजन एलएचएस 1140 बी को रहने योग्य क्षेत्र में ज्ञात एक्सोप्लैनेट के बीच रहने योग्य अध्ययन के लिए सबसे आशाजनक उम्मीदवारों में से एक के रूप में रखता है।

अगले चरण में गैसों और जलवायु की पुष्टि की तलाश है

खोजे गए संकेतों के विश्वास स्तर को बढ़ाने के लिए खगोलविद जेम्स वेब के साथ अतिरिक्त अवलोकन की योजना बनाते हैं। उद्देश्य में नाइट्रोजन की उपस्थिति की पुष्टि करना और कार्बन डाइऑक्साइड या जल वाष्प जैसे अन्य घटकों की तलाश करना शामिल है। प्रत्येक नया सत्र वायुमंडलीय और जलवायु मॉडल को परिष्कृत करने में मदद करता है।

एलएचएस 1140 बी का मामला छोटे, समशीतोष्ण एक्सोप्लैनेट के लक्षण वर्णन में प्रगति पर प्रकाश डालता है। टेलीस्कोप डेटा प्रदान करना जारी रखता है जो हमें विभिन्न प्रकार की दुनिया के बीच अंतर करने और पृथ्वी जैसी स्थितियों के लिए उनकी क्षमता का आकलन करने की अनुमति देता है।