News (MR)

जेम्स वेब टेलिस्कोपने एक्सोप्लॅनेट L 98-59 d च्या आत मॅग्मा आणि सल्फरचा विशाल महासागर शोधला

James Webb
James Webb - Vadim Sadovski/Shutterstock.com

खगोलशास्त्रज्ञांनी भक्कम पुरावे ओळखले आहेत की खगोलीय पिंड L 98-59 d त्याच्या आतील भागात वितळलेल्या खडकाचा जागतिक महासागर आहे, आणि सल्फर संयुगांनी भरलेले वातावरण आहे. हा तारा पृथ्वीच्या सूर्यमालेपासून 35 प्रकाश-वर्षांच्या अंतरावर स्थित आहे आणि भौतिक गुणधर्म प्रदर्शित करतो जे विज्ञानाला ज्ञात असलेल्या ग्रहांच्या निर्मितीच्या पारंपरिक पद्धतींपासून वेगळे होतात.

अलीकडील विश्लेषणे हे पृथ्वीच्या तळांद्वारे केल्या जाणाऱ्या उच्च-सुस्पष्टता मोजमापांसह, कक्षेतील उपकरणांमधून इन्फ्रारेड कॅप्चर तंत्रज्ञानाचा वापर करून संयुक्त अवकाश निरीक्षण प्रयत्नांचे परिणाम आहेत. ऑब्जेक्टचे परिमाण पृथ्वीच्या व्यासाच्या 1.6 पट आहे आणि लाल बटू म्हणून वर्गीकृत केलेल्या ताऱ्याभोवती त्याच्या प्रक्षेपणाचे अनुसरण करते.

कॅप्चर केलेल्या डेटाच्या तपशीलवार तपासणीने ताऱ्याच्या प्रमाणासाठी एक असामान्य जागतिक घनता दर्शविली, ज्यामुळे त्याच्या अंतर्गत भूवैज्ञानिक वास्तुकलावरील विशिष्ट अभ्यासांना प्रोत्साहन मिळाले. सर्वेक्षणे वायूच्या लिफाफ्यात हायड्रोजन सल्फाइडची उच्च एकाग्रता दर्शवितात, कायमस्वरूपी वितळण्याच्या स्थितीत पृष्ठभागामुळे सतत रासायनिक प्रतिक्रिया दर्शवितात.

यजमान ताऱ्याचा गुरुत्वाकर्षण प्रभाव आणि रेडिएशन

L 98-59 d मधील अंतराळ वातावरण लाल बौनेद्वारे नियंत्रित केले जाते, सूर्यापेक्षा कमी तापमानासह एक लहान तारकीय श्रेणी, परंतु अतिनील किरणोत्सर्ग आणि क्ष-किरणांच्या तीव्र उत्सर्जनाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. तारा आणि त्याचा प्रकाश स्रोत यांच्यातील अत्यंत समीपतेमुळे ज्वारीय लॉकिंग नावाची भौतिक घटना घडते, एक गुरुत्वाकर्षण लॉक जे गोलार्धांपैकी एकाला सतत प्रकाशित आणि गरम राहण्यास भाग पाडते, तर उलट बाजू पूर्ण अंधारात आणि अत्यंत थंडीत बुडलेली असते. हे ऑर्बिटल डायनॅमिक्स जगाच्या संपूर्ण लांबीवर एक तीव्र थर्मल ग्रेडियंट स्थापित करते, दिवसाच्या बाजूने कवच थंड होण्याची कोणतीही शक्यता अवरोधित करते आणि संपूर्ण भूवैज्ञानिक कालखंडात द्रव स्थितीत खडकाळ आवरणाची देखभाल सुनिश्चित करते.

तार्यांमध्ये रेकॉर्ड केलेल्या वातावरणीय आणि भूगर्भीय क्रियाकलापांना चालना देणारी मध्यवर्ती यंत्रणा म्हणून तारकीय ऊर्जेच्या कार्यांचे अविरत प्रदर्शन, सिलिकेट सामग्रीचे घनीकरण प्रतिबंधित करते आणि अंतर्गत गरम होण्याच्या सतत चक्राला चालना देते. या अत्यंत वातावरणाच्या वैशिष्ट्यांमध्ये खालील ऑपरेशनल घटकांचा समावेश आहे:
* प्रकाशित पृष्ठभागाच्या मोठ्या भागावर कठोर आणि सतत कवच नसणे.
* वितळलेल्या आतील भागापासून वरच्या थरापर्यंत अस्थिर वायूंचे सतत निसटणे.
* द्रव आवरण आणि वायू लिफाफा यांच्यातील थेट थर्मोडायनामिक परस्परसंवाद.
* जड खनिजांच्या बाष्पीभवनाद्वारे वातावरणातील रासायनिक रचनांचे मॉडेलिंग.

वायुमंडलीय गतिशीलता आणि संयुगांचे फोटोकेमिस्ट्री

ताऱ्याचा वायूयुक्त लिफाफा वातावरणाच्या अत्यंत उंचीवर हायड्रोजन सल्फाइडची उच्च पातळी नोंदवून, सल्फरयुक्त घटकांचे पूर्ण वर्चस्व प्रस्तुत करतो. हे रासायनिक कॉन्फिगरेशन पारंपारिक खडकाळ ग्रहांचे वैशिष्ट्य असलेल्या नायट्रोजन- आणि ऑक्सिजन-समृद्ध वातावरणाशी थेट विरोधाभास सेट करते.

केंद्रीय ताऱ्याद्वारे प्रकाशीत होणारा अतिनील किरणोत्सर्गाचा प्रभार ग्रहांच्या वातावरणाच्या प्रकाश रसायनामध्ये निर्णायक भूमिका बजावतो. उच्च-ऊर्जा फोटॉन अस्थिर संयुगांच्या रेणूंशी आदळतात, ज्यामुळे रासायनिक बंध तुटतात आणि गंधकयुक्त वायू बाह्य अवकाशात सोडतात.

तारकीय वाऱ्यांमुळे वातावरणातील धूप सतत होत असतानाही, तारा हायड्रोजनच्या मजबूत उपस्थितीसह दाट वायूचा थर राखून ठेवतो. अभ्यासासाठी लागू केलेले भौतिक मॉडेल सूचित करतात की ही स्थिरता अंतर्निहित मॅग्मा महासागरातून नवीन वायूंच्या अविरत इंजेक्शनमुळे उद्भवते.

सल्फर घटक वितळलेल्या खडकामध्ये मोठ्या प्रमाणावर टिकून राहतो, ज्यामुळे त्याचे संपूर्ण विघटन अवकाशातील व्हॅक्यूममध्ये होण्यास प्रतिबंध होतो. वितळलेले आवरण आणि वातावरण यांच्यातील पदार्थांची सतत देवाणघेवाण एक अभिप्राय प्रणाली स्थापित करते जी दीर्घकालीन या रासायनिक संयुगेच्या उपस्थितीची हमी देते.

आवरणाची रचना आणि जड घटकांची धारणा

अंतर्गत संरचनेचे मॅपिंग सूचित करते की ताऱ्याचा आवरण जवळजवळ संपूर्णपणे वितळलेल्या सिलिकेटने बनलेला आहे, ज्यामुळे हजारो किलोमीटर खोलवर मॅग्माचा जागतिक महासागर तयार होतो. हा लिक्विड रॉक कंपार्टमेंट उच्च-कार्यक्षमता रासायनिक अणुभट्टी म्हणून काम करतो, ग्रहांच्या उत्क्रांतीच्या अब्जावधी वर्षांच्या काळात जड आणि अस्थिर घटकांना अडकवण्यास सक्षम आहे.

जागतिक कमी घनता मेट्रिक मोठ्या धातूच्या कोरच्या अस्तित्वाकडे निर्देश करते, जे दर्शविते की मॅग्माचे वस्तुमान खगोलीय पिंडाच्या एकूण त्रिज्येच्या 70% आणि 90% दरम्यान भरते. थर्मोडायनामिक सिम्युलेशन दर्शविते की या महासागराच्या तळाशी असलेले अत्यंत दाब आणि तापमान सिलिकेटचे गुणधर्म बदलतात, ज्यामुळे ते सामान्यतः बाहेर टाकल्या जाणाऱ्या प्रचंड वायूंचे विघटन करण्यास सक्षम करतात.

स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि डेटा क्रॉसिंग तंत्रज्ञान

L 98-59 d चे रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म कॅप्चर करणे अत्याधुनिक स्पेस टेलिस्कोपमध्ये स्थापित केलेल्या स्पेक्ट्रोग्राफच्या उच्च संवेदनशीलतेवर अवलंबून असते. ही उपकरणे मध्यवर्ती ताऱ्याचा प्रकाश कक्षीय संक्रमण हालचालीदरम्यान ग्रहाच्या वातावरणातून नेमक्या कोणत्या क्षणी जातो त्या क्षणी त्याची नोंद करतात.

या फिल्टर केलेल्या प्रकाशात उपस्थित वर्णक्रमीय स्वाक्षरी डीकोड केल्याने संशोधकांना हायड्रोजन सल्फाइड आणि इतर अस्थिर पदार्थांचे रासायनिक फिंगरप्रिंट वेगळे करता आले. फोटोमेट्रिक रीडिंग इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमच्या विविध बँडमधील वातावरणाच्या अस्पष्टतेच्या पातळीवर अचूक डेटा प्रदान करते.

अंतराळात गोळा केलेली माहिती पृथ्वीवरील खगोलशास्त्रीय संकुलांद्वारे केलेल्या रेडियल वेग मोजमापांसह क्रॉसिंग प्रक्रियेतून गेली. या पद्धतींच्या एकत्रीकरणामुळे ऑब्जेक्टच्या वस्तुमानाची अचूक गणना करणे आणि त्याच्या विसंगत संरचनात्मक घनतेची पुष्टी करणे शक्य झाले.

कक्षीय निर्मिती आणि स्थलांतर मार्ग

ग्रह प्रणालीची उत्पत्ती सुमारे पाच अब्ज वर्षांपूर्वी, प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कच्या एका सेक्टरमध्ये झाली, ज्यामध्ये अस्थिर पदार्थ आणि बर्फाचे उच्च प्रमाण आदिम अवस्थेत होते. त्याच्या विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, ताऱ्याने उप-नेपच्यूनशी साधर्म्य असलेली भौतिक वैशिष्ट्ये प्रदर्शित केली, सध्या मोजल्या गेलेल्या वायूच्या लिफाफ्यापेक्षा मोठ्या प्रमाणावर मोठा वायूचा लिफाफा दाखवला.

लाल बटू ताऱ्याकडे परिभ्रमण स्थलांतराच्या प्रक्रियेमुळे सहस्राब्दीमध्ये त्याच्या मूळ वातावरणाचा बराचसा भाग बाष्पीभवन झाला. गुरुत्वाकर्षणाच्या घर्षणामुळे निर्माण होणारी उष्णता आणि तारकीय किरणोत्सर्गाच्या थेट संपर्कामुळे अंतर्गत थंड होण्यास प्रतिबंध होतो, आजच्या भूगर्भशास्त्राचे वैशिष्ट्य असलेल्या मॅग्मा महासागराचे एकत्रीकरण होते.

खगोलशास्त्रीय वर्गीकरणावर परिणाम

या ताऱ्याच्या गुणधर्मांचे तपशीलवार दस्तऐवजीकरण असे सूचित करते की सध्या खगोलशास्त्राद्वारे लहान आणि मध्यम आकाराच्या जगाचे वर्गीकरण करण्यासाठी लागू केलेल्या वर्गीकरण वर्गीकरण प्रणालीला आकाशगंगेमध्ये अस्तित्वात असलेल्या रचनेची वास्तविक विविधता समाविष्ट करण्यासाठी अद्यतनांची आवश्यकता आहे. विश्लेषित वस्तू पृथ्वी किंवा मंगळ सारख्या घन पृष्ठभागासह खडकाळ ग्रह परिभाषित करणारे कठोर निकष पूर्ण करत नाही आणि सूक्ष्म वायू राक्षस म्हणून वर्गीकृत करण्यासाठी आवश्यक वायू वस्तुमान देखील नाही. वैज्ञानिक सर्वेक्षणे दर्शवितात की शाश्वत मॅग्मा महासागर आणि सल्फरच्या विशाल भूगर्भीय साठ्यांचे वर्चस्व असलेल्या खगोलीय पिंडांचा पूर्णपणे स्वतंत्र भूवैज्ञानिक आणि वातावरणीय वर्ग आहे. या पॅटर्नची ओळख सूचित करते की या अंतर्गत वास्तुकला असलेले ग्रह लाल बटू ताऱ्यांभोवती संरचित कक्षीय प्रणालींमध्ये वारंवार घडणाऱ्या घटनांचे प्रतिनिधित्व करू शकतात, जे आपल्या आकाशगंगेतील तारकीय लोकसंख्येचा बहुसंख्य भाग बनवतात, ज्यांना युनिव्हर्स घटकांमधील अस्थिर घटकांचे वितरण समजून घेण्यासाठी नवीन अभ्यास मापदंड तयार करणे आवश्यक आहे.

जैविक आणि पर्यावरणीय मापदंड

तारकीय किरणोत्सर्गाचा नॉन-स्टॉप भडिमार आणि हायड्रोजन सल्फाइड-संतृप्त वातावरणातील उच्च विषाक्तता यांच्या संयुक्त पृष्ठभागावरील कमाल तापमान मेट्रिक्स, स्थलीय जीवशास्त्रावर आधारित जीवसृष्टीच्या विकासासाठी किंवा देखभालीसाठी कोणतीही व्यवहार्यता दूर करतात. पुढील अंतराळ निरीक्षण मोहिमांची दिशा ग्रहांच्या प्रणालींची निर्मिती आणि उत्क्रांती स्पष्ट करणारे गणितीय मॉडेल्स सुधारण्याच्या उद्देशाने, या असुरक्षित वातावरणाच्या कठोर मॅपिंगवर आणि अंतर्गत भूवैज्ञानिक यंत्रणेच्या डीकोडिंगवर लक्ष केंद्रित करेल.

To Top