जेम्स वेब ने विशाल एक्सोप्लैनेट पर दिन और रात के बीच वायुमंडलीय अंतर की खोज की

शोधकर्ताओं ने जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के डेटा का उपयोग करके एक एक्सोप्लैनेट पर बादल चक्र देखा। 21 मई को साइंस जर्नल में प्रकाशित अध्ययन में पृथ्वी से लगभग 700 प्रकाश वर्ष दूर माइक्रोस्कोपियम नक्षत्र में स्थित ग्रह WASP-94A b का विश्लेषण किया गया और पता चला कि दिन और रात के बीच इसका वातावरण कैसे तेजी से बदलता है।

अवलोकन से ग्रह के दोनों पक्षों के बीच एक आश्चर्यजनक द्वंद्व दिखाई देता है। मैग्नीशियम सिलिकेट के बादल – चट्टानों में पाए जाने वाले खनिज यौगिक – सुबह के दौरान बनते हैं, लेकिन शाम होते ही पूरी तरह से गायब हो जाते हैं, जब तापमान 1,000 ºC से अधिक हो जाता है।

गैस विशाल में वायुमंडलीय चक्र की खोज की गई

WASP-94A b को इसके आकार और उच्च तापमान के कारण “गर्म बृहस्पति” के रूप में वर्गीकृत किया गया है। ये ग्रह अपने तारों के बेहद करीब परिक्रमा करते हैं – बुध सूर्य से जितना करीब है – उन्हें चरम वायुमंडल में बादल की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए आदर्श प्रयोगशाला बनाते हैं।

शोधकर्ताओं ने JWST का उपयोग करके ग्रह के तारे के सामने से गुजरने का अनुसरण किया। दूरबीन ने पारगमन के दौरान ग्रह के दो किनारों को अलग-अलग देखना संभव बना दिया: वह क्षेत्र जहां हवा रात की ओर से प्रकाशित पक्ष (भोर) की ओर निकलती है और विपरीत क्षेत्र, जहां प्रवाह दिन से रात (शाम) की ओर जाता है।

सुबह का क्षेत्र मैग्नीशियम सिलिकेट बादलों से भरा हुआ था, जबकि शाम को आसमान पूरी तरह से साफ था। जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय में ब्लूमबर्ग के पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के प्रतिष्ठित प्रोफेसर डेविड सिंग, खोज की भयावहता पर प्रकाश डालते हैं:

• पिछली अपेक्षा: केवल प्राकृतिक अंतर जैसे कि सुबह का तापमान कम होना
• वास्तविक खोज: दोनों पक्षों के बीच सच्चा जलवायु द्वंद्व
• महत्वपूर्ण परिवर्तन: बादलों के आवरण में भारी अंतर ग्रह के दृश्य को पूरी तरह से बदल देता है

वायुमंडलीय घटना के लिए स्पष्टीकरण

शोधकर्ता देखे गए पैटर्न को समझाने के लिए दो संभावित तंत्र सुझाते हैं। पहली परिकल्पना में अत्यधिक तेज़ हवाएँ शामिल हैं जो ग्रह के ठंडे पक्ष पर बादलों को उठाती हैं और गर्म पक्ष में पहुँचने पर उन्हें वायुमंडल में गहराई तक धकेल देती हैं। दूसरी संभावना वैसी ही है जैसी पृथ्वी पर सुबह के कोहरे के साथ होती है: बादल अंधेरे पक्ष पर बनेंगे और ग्रह के रोशनी वाले हिस्से पर 1,000 ºC से ऊपर तापमान तक पहुंचने पर वाष्पित हो जाएंगे।

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सिंग ने पिछली वायुमंडलीय विश्लेषण प्रक्रिया की तुलना धूमिल खिड़की से किसी चीज़ का अवलोकन करने से की। अब, शोधकर्ता के अनुसार, वैज्ञानिक न केवल अपनी दृष्टि को स्पष्ट कर सकते हैं, बल्कि अंततः बादलों की संरचना और ग्रह पर घूमते समय वे कैसे संघनित और वाष्पित होते हैं, यह भी निर्धारित कर सकते हैं।

ग्रहों की संरचना की समीक्षा

JWST के अवलोकन से पता चला कि WASP-94A b की संरचना पहले की कल्पना से भिन्न है। पिछले अवलोकनों से संकेत मिलता है कि ऑक्सीजन और कार्बन की सांद्रता बृहस्पति की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक है। नए डेटा से पता चलता है कि ग्रह में सौर मंडल में गैस विशाल की तुलना में इन तत्वों की मात्रा केवल पांच गुना अधिक है।

यह खोज एक्सोप्लैनेट के वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के पिछले अनुमानों में एक महत्वपूर्ण सुधार का प्रतिनिधित्व करती है। जेम्स वेब टेलीस्कोप की सूक्ष्म विवरणों को हल करने की क्षमता ने पिछले उपकरणों की तुलना में WASP-94A b के वातावरण के अधिक सटीक लक्षण वर्णन की अनुमति दी।

अन्य गैस दिग्गजों में पैटर्न की पहचान की गई

WASP-94A b को संदर्भ के रूप में उपयोग करने के बाद, टीम ने आठ अन्य गर्म गैस दिग्गजों का विश्लेषण किया और दो और ग्रहों पर समान जलवायु पैटर्न पाया: WASP-39 b और WASP-17 b। घटना की इस पुनरावृत्ति से पता चलता है कि समान गतिशीलता वाले बादल चक्र गर्म बृहस्पति पर एक सामान्य विशेषता हो सकते हैं जो अपने मेजबान सितारों के करीब परिक्रमा करते हैं।

अनुसंधान दल अब विभिन्न प्रकार के एक्सोप्लैनेट पर बादल चक्रों की जांच करने के लिए जेम्स वेब टेलीस्कोप के नए कार्यक्रमों के साथ अध्ययन का विस्तार करने का इरादा रखता है। पारगमन के दौरान ग्रह के किनारों का निरीक्षण करने की रणनीति बेहद प्रभावी साबित हुई और इसे भविष्य में बाह्य ग्रहीय वायुमंडल की जांच में लागू किया जाएगा।