कॉर्नेल यूनिवर्सिटी के नेतृत्व में किए गए अध्ययन में रहने योग्य क्षमता वाले 45 चट्टानी एक्सोप्लैनेट सूचीबद्ध किए गए हैं

कॉर्नेल विश्वविद्यालय के नेतृत्व में खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने विस्तृत मानचित्रण पूरा कर लिया है जो जीवन का समर्थन करने के लिए सैद्धांतिक स्थितियों वाले 45 चट्टानी एक्सोप्लैनेट की पहचान करता है। वैज्ञानिकों ने एक डेटाबेस का विश्लेषण किया जिसमें सौर मंडल के बाहर पहले से ही खोजे गए लगभग 6,000 विश्व शामिल हैं। अनुसंधान भविष्य के खगोलीय अवलोकनों के लिए प्राथमिकताओं की एक सूची स्थापित करता है। फोकस अपने संबंधित तारों के रहने योग्य क्षेत्र में स्थित खगोलीय पिंडों पर है।

रहने योग्य क्षेत्र कक्षीय क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है जहां तापमान ग्रह की सतह पर तरल पानी को मौजूद रहने की अनुमति देता है। अध्ययन में गैया अंतरिक्ष दूरबीन द्वारा कैप्चर की गई जानकारी का उपयोग किया गया और इन नंबरों को आधिकारिक नासा फाइलों के साथ क्रॉस-रेफ़र किया गया। स्क्रीनिंग परिणामों की सहकर्मी समीक्षा की गई और उन्हें रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की वैज्ञानिक पत्रिका मासिक नोटिस में प्रकाशित किया गया। अंतिम सूची में गैस दिग्गजों को बाहर रखा गया है और पृथ्वी के समान संरचना वाले ग्रहों को प्राथमिकता दी गई है।

खगोलीय डेटा चयन और विश्लेषण मानदंड

फ़िल्टरिंग प्रक्रिया के लिए अंतरिक्ष खोजों की वैश्विक सूची में कठोर मापदंडों के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। सर्वेक्षण का समन्वय करने वाली शोधकर्ता लिसा कल्टेनेगर ने इस कार्य को आधुनिक विज्ञान के लिए एक नेविगेशन मानचित्र के रूप में परिभाषित किया है। टीम ने सतह की तापीय व्यवहार्यता निर्धारित करने के लिए प्रत्येक ग्रह द्वारा प्राप्त तारकीय विकिरण का मूल्यांकन किया। अत्यधिक तापमान तरल पानी की संभावना को खत्म कर देता है। ज्ञात जीव विज्ञान के लिए पानी एक सार्वभौमिक विलायक और प्राथमिक आवश्यकता के रूप में कार्य करता है।

अंतिम सूची की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए खगोलविदों ने विभिन्न अवलोकन उपकरणों से जानकारी समेकित की। कॉर्नेल विश्वविद्यालय द्वारा अपनाई गई पद्धति ने जटिल खगोल भौतिकी चर को पार कर लिया। समूह ने एक सत्यापन प्रोटोकॉल स्थापित किया जिसमें निम्नलिखित विश्लेषण स्तंभ शामिल हैं:

• यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा संचालित गैया टेलीस्कोप से एस्ट्रोमेट्रिक रिकॉर्ड।
• नासा सर्वर द्वारा बनाए गए एक्सोप्लैनेट की सार्वजनिक सूची।
• सतह का तापमान माप और चट्टान संरचना का अनुमान।
• कक्षीय स्थिरता और मेजबान सितारा व्यवहार का आकलन।
• भविष्य में वायुमंडल से स्पेक्ट्रोग्राफिक डेटा कैप्चर करने की क्षमता।

चट्टानी दुनिया की प्राथमिकता हमारे अपने सौर मंडल की संरचना पर आधारित है। ठोस सतहों वाले ग्रह जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक सब्सट्रेट प्रदान करते हैं। गैस दिग्गजों के पास जबरदस्त वायुमंडलीय दबाव और परिभाषित भूमि की कमी है। हालाँकि, शोध यह मानता है कि अलौकिक जीव विज्ञान विभिन्न नियमों के तहत काम कर सकता है। लिसा कल्टेनेगर बताती हैं कि जीवन की अनुकूली क्षमताएं पृथ्वी विज्ञान की वर्तमान अपेक्षाओं से अधिक हो सकती हैं।

प्राथमिकता तारा प्रणालियाँ और सापेक्ष दूरियाँ

अंतिम कैटलॉग उन लक्ष्यों पर प्रकाश डालता है जो पहले से ही समकालीन खगोल विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से हैं। निकटता के मामले में एक्सोप्लैनेट प्रॉक्सिमा सेंटॉरी बी सूची में सबसे ऊपर है। यह खगोलीय पिंड हमारे सौर मंडल के सबसे निकटतम तारे की परिक्रमा करता है, जो केवल 4.2 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। यह ब्रह्मांडीय पड़ोस ग्रह को भविष्य के अंतरतारकीय जांच के लिए सबसे सुलभ उम्मीदवार बनाता है। अन्य दुनियाओं को भौतिक यात्रा के लिए अभी तक अस्तित्वहीन प्रणोदन प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है।

TRAPPIST-1 प्रणाली अंतरिक्ष के एक ही क्षेत्र में सबसे बड़ी संख्या में आशाजनक लक्ष्यों को केंद्रित करती है। पृथ्वी से 40 प्रकाश वर्ष दूर स्थित लाल बौना तारा अपनी कक्षा में सात चट्टानी ग्रहों की मेजबानी करता है। इनमें से चार दुनिया रहने योग्य क्षेत्र में हैं: TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f और TRAPPIST-1g। एक ही प्रणाली में विकल्पों की भीड़ दूरबीन अवलोकन समय को अनुकूलित करती है। खगोलशास्त्री एक ही निर्देशांक पर उपकरणों को इंगित करके ग्रहों के विकास के विभिन्न चरणों का अध्ययन कर सकते हैं।

सूची में अधिक दूर के ग्रह भी शामिल हैं जिनकी असाधारण भौतिक विशेषताएं हैं। एक्सोप्लैनेट एलएचएस 1140बी 48 प्रकाश वर्ष दूर एक तारे की परिक्रमा करता है और अपने घनत्व और स्थिर कक्षा के लिए ध्यान आकर्षित करता है। केप्लर-186एफ लगभग 500 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित है और एक ऐतिहासिक मील का पत्थर दर्शाता है क्योंकि यह रहने योग्य क्षेत्र में खोजी गई पहली पृथ्वी के आकार की दुनिया थी। TOI-715b, 137 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है, जो ग्रहीय पारगमन उपग्रहों द्वारा पता लगाने के बाद कैटलॉग में हाल ही में शामिल किया गया है।

वायुमंडलीय अवलोकन और नई दूरबीनों की भूमिका

45 उम्मीदवारों की पहचान अंतरराष्ट्रीय खगोलीय समुदाय के लिए एक तार्किक समस्या का समाधान करती है। अत्याधुनिक उपकरणों का उपयोग करने में समय की लागत लाखों डॉलर होती है और इसके लिए वर्षों पहले शेड्यूल की आवश्यकता होती है। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप में इन एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल से गुजरने वाले प्रकाश का विश्लेषण करने की तकनीकी क्षमता है। कॉर्नेल विश्वविद्यालय की सूची सटीक रूप से इंगित करती है कि उपकरण को अपने दर्पणों को कहाँ इंगित करना चाहिए। केंद्रीय उद्देश्य बायोसिग्नेचर की खोज करना है।

बायोसिग्नेचर में गैसें शामिल होती हैं, जो पृथ्वी पर निरंतर जैविक प्रक्रियाओं से उत्पन्न होती हैं। किसी विदेशी वातावरण में ऑक्सीजन और मीथेन का एक साथ पता लगाने से जैविक गतिविधि का एक मजबूत संकेत मिलेगा। ये गैसें एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करती हैं और निरंतर पुनःपूर्ति स्रोत के बिना जल्दी से गायब हो जाएंगी। मांगे गए रासायनिक मार्करों की सूची में ओजोन और नाइट्रस ऑक्साइड की उपस्थिति भी है। स्पेक्ट्रोस्कोपी से तारों की रोशनी को तोड़ना और ग्रह की हवा में मौजूद प्रत्येक रासायनिक तत्व के अद्वितीय हस्ताक्षर की पहचान करना संभव हो जाता है।

शोधकर्ताओं ने चेतावनी दी है कि गैसों का पता लगाना जीवित प्राणियों के अस्तित्व की गारंटी नहीं देता है। भूवैज्ञानिक और ज्वालामुखीय प्रक्रियाएं बिना किसी जैविक हस्तक्षेप के समान यौगिक उत्पन्न कर सकती हैं। विश्लेषण के लिए झूठी सकारात्मकताओं को दूर करने के लिए जटिल जलवायु मॉडल बनाने की आवश्यकता है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी और नासा इस कार्य के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई अगली पीढ़ी की दूरबीनें विकसित करने पर काम कर रहे हैं। वर्तमान मानचित्रण इन भविष्य के अंतरिक्ष अभियानों की योजना के लिए एक मूलभूत दस्तावेज़ के रूप में कार्य करता है।

पॉप संस्कृति और जीवन के वैकल्पिक तरीकों से सैद्धांतिक संबंध

एक्सोप्लैनेट को सूचीबद्ध करने में प्रगति कठोर विज्ञान को विज्ञान कथाओं द्वारा खोजी गई अवधारणाओं के करीब लाती है। शोधकर्ता लिसा कल्टेनेगर ने अध्ययन और हालिया सिनेमा कार्यों के बीच समानताएं निकालीं। फिल्म “हेल मैरी” विशिष्ट तारा प्रणालियों के उद्देश्य से आपातकालीन मिशनों को दर्शाती है। कार्य में ताउ सेटी और 40 एरिडानस जैसे वास्तविक सितारों का उल्लेख है। हालाँकि ये प्रणालियाँ शीर्ष 45 उम्मीदवारों की सूची में शामिल नहीं हैं, लेकिन उल्लेख दर्शाता है कि खगोल भौतिकी ब्रह्मांड में जीवन के बारे में लोकप्रिय कल्पना को कैसे प्रभावित करती है।

वैज्ञानिक खोज कार्बन-आधारित स्थलीय जैविक पैटर्न तक ही सीमित नहीं है। खगोलविज्ञानी मौलिक रूप से भिन्न चयापचय वाले जीवों की व्यवहार्यता पर विचार करते हैं। वैज्ञानिक साहित्य सिलिकॉन से संरचित जीवन रूपों या पानी के बजाय विलायक के रूप में अमोनिया का उपयोग करने की संभावना पर चर्चा करता है। ये वैकल्पिक जैव रसायन रहने योग्य क्षेत्र की अवधारणा का विस्तार करते हैं। पारंपरिक जीव विज्ञान के लिए बहुत ठंडे या गर्म माने जाने वाले ग्रह विदेशी पारिस्थितिक तंत्र को आश्रय दे सकते हैं।

जलवायु मॉडल में व्यापक सहिष्णुता मार्जिन को शामिल करने से चरम परिदृश्यों का मूल्यांकन करना संभव हो जाता है। 45 चयनित एक्सोप्लैनेट में से कुछ समकालिक घूर्णन प्रस्तुत करते हैं, जिससे एक पक्ष स्थायी रूप से तारे का सामना करता है और दूसरा शाश्वत अंधकार में रहता है। इन दुनियाओं में जीवन टर्मिनेटर ज़ोन में पनप सकता है, जो सतत दिन और रात के बीच की संक्रमणकालीन पट्टी है। वैश्विक ठंड या महासागरों के पूर्ण वाष्पीकरण को रोकने के लिए इन ग्रहों के वातावरण को कुशलतापूर्वक गर्मी वितरित करने की आवश्यकता होगी।

भविष्य के अंतरिक्ष एजेंसी मिशनों पर प्रभाव

ग्रहों की सूची का परिशोधन आने वाले दशकों के लिए अंतरिक्ष अन्वेषण एजेंडा निर्धारित करता है। सरकारी एजेंसियाँ इस डेटा का उपयोग नई ज़मीन और अंतरिक्ष वेधशालाओं के लिए वित्त पोषण को उचित ठहराने के लिए करती हैं। 6,000 निष्कर्षों में से 45 मजबूत उम्मीदवारों का अनुपात एक महत्वपूर्ण सांख्यिकीय आधार प्रदान करता है। आकाशगंगा में रहने योग्य दुनिया की कुल संख्या का अनुमान लगाने के लिए खगोलविद इन संख्याओं का अनुमान लगा सकते हैं। आकाशगंगा अपने स्वयं के ग्रह प्रणालियों के साथ अरबों सितारों का घर है।

पड़ोसी प्रणालियों में रोबोटिक जांच भेजना एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के लिए एक दीर्घकालिक लक्ष्य बना हुआ है। सैद्धांतिक परियोजनाएं लगभग 20 वर्षों में तारे प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक पहुंचने के लिए स्थलीय लेजर द्वारा संचालित सौर पाल का उपयोग करने का प्रस्ताव करती हैं। TRAPPIST-1 प्रणाली में ग्रहों की सघनता इस क्षेत्र को बहु अन्वेषण मिशन के लिए सबसे आकर्षक गंतव्य बनाती है। एक एकल जांच क्रम में TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f और TRAPPIST-1g ग्रहों के पास से उड़ान भर सकती है।

रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस में प्रकाशित सूची लगातार अपडेट की जाएगी। नई दूरबीनों और बेहतर पहचान तकनीकों के लॉन्च से कैटलॉग में नई दुनिया जुड़ जाएगी। यदि भविष्य के अवलोकनों से विषाक्त वातावरण या पानी की अनुपस्थिति का पता चलता है तो वर्तमान उम्मीदवारों में से कुछ प्राथमिकता का दर्जा खो सकते हैं। कॉर्नेल विश्वविद्यालय का कार्य 21वीं सदी में अलौकिक जीवन की खोज के लिए पहला व्यावहारिक रोडमैप स्थापित करने का कार्य करता है।