पिछले बीस वर्षों में एक्स्ट्रासोलर ग्रह अध्ययन का क्षेत्र तेजी से बढ़ा है। केपलर, ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस) और अन्य समर्पित वेधशालाओं जैसे मिशनों के लिए धन्यवाद, खगोलविदों ने पुष्टि की है 4,243 तारा प्रणालियों में 5,690 एक्सोप्लैनेट. अध्ययन के लिए इतने सारे ग्रह और प्रणालियां उपलब्ध होने के कारण, वैज्ञानिकों को ग्रह निर्माण और विकास के बारे में पहले से प्रचलित धारणाओं और जीवन के लिए कौन सी स्थितियां आवश्यक हैं, इस पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर होना पड़ा है। बाद के मामले में, वैज्ञानिक सर्कमसोलर हैबिटेबल ज़ोन (सीएचजेड) की अवधारणा पर पुनर्विचार कर रहे हैं।
परिभाषा के अनुसार, सीएचजेड एक तारे के आसपास का क्षेत्र है जहां परिक्रमा करने वाला ग्रह अपनी सतह पर तरल पानी बनाए रखने के लिए पर्याप्त गर्म होगा। जैसे तारे समय के साथ विकसित होते हैं, उनकी चमक और गर्मी उनके द्रव्यमान के आधार पर बढ़ेगी या घटेगी, सीएचजेड की सीमाओं को बदलना। में एक आधुनिक अध्ययनसे खगोलविदों की एक टीम इतालवी राष्ट्रीय खगोल भौतिकी संस्थान (आईएनएएफ) ने विचार किया कि तारों का विकास उनके पराबैंगनी उत्सर्जन को कैसे प्रभावित करता है। चूंकि यूवी प्रकाश जीवन के उद्भव के लिए महत्वपूर्ण लगता है, जैसा कि हम जानते हैं, उन्होंने विचार किया कि किसी तारे के पराबैंगनी रहने योग्य क्षेत्र (यूएचजेड) और उसके सीएचजेड के विकास को कैसे आपस में जोड़ा जा सकता है।
अनुसंधान दल का नेतृत्व किया गया रिकार्डो स्पिनेलीआईएनएएफ के एक शोधकर्ता पलेर्मो खगोलीय वेधशाला. उनके साथ खगोलशास्त्री भी शामिल थे राष्ट्रीय परमाणु भौतिकी संस्थान (आईएनएफएन), इंसुब्रिया विश्वविद्यालय और ब्रेरा की खगोलीय वेधशाला। उनका पेपर, “पराबैंगनी रहने योग्य क्षेत्र का समय विकास“हाल ही में दिखाई दिया रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की मासिक सूचनाएँ: पत्र.
जैसा कि स्पिनेली ने ईमेल के माध्यम से यूनिवर्स टुडे को बताया, यूएचजेड एक तारे के चारों ओर का कुंडलाकार क्षेत्र है जहां एक ग्रह को आरएनए अग्रदूतों के गठन को गति देने के लिए पर्याप्त यूवी विकिरण प्राप्त होता है, लेकिन इतना नहीं कि यह बायोमोलेक्यूल्स को नष्ट कर दे। “यह क्षेत्र मुख्य रूप से तारे की यूवी चमक पर निर्भर करता है, जो समय के साथ कम हो जाती है,” उन्होंने कहा। “परिणामस्वरूप, तारे के विकास के प्रारंभिक चरण के दौरान यूवी रहने योग्य क्षेत्र तारे से अधिक दूर है और समय बढ़ने के साथ धीरे-धीरे तारे के करीब चला जाता है।”
जैसा कि खगोलविद कुछ समय से जानते हैं, तारे की चमक और ताप उत्पादन में परिवर्तन के कारण सीएचजेड भी विकास के अधीन हैं, जो तारे के द्रव्यमान के आधार पर समय के साथ बढ़ते या घटते हैं। इन दो रहने योग्य क्षेत्रों की परस्पर क्रिया को संबोधित करने से इस बात पर प्रकाश डाला जा सकता है कि कौन से एक्सोप्लैनेट जीवन के लिए “संभावित रूप से रहने योग्य” होने की सबसे अधिक संभावना है जैसा कि हम जानते हैं। जैसा कि स्पिनेली ने समझाया:
“हम अभी भी ठीक से नहीं जानते हैं कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई, लेकिन हमारे पास कुछ सुराग हैं जो बताते हैं कि पराबैंगनी (यूवी) विकिरण ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई होगी। प्रायोगिक अध्ययन, जैसे कि 2018 में पॉल रिमर और जॉन सदरलैंड द्वारा किया गया, महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। अपने प्रयोग में, रिम्मर और सदरलैंड ने पानी में हाइड्रोजन साइनाइड और हाइड्रोजन सल्फाइट आयनों को यूवी प्रकाश में उजागर किया और पाया कि इस जोखिम ने आरएनए अग्रदूतों के गठन को कुशलतापूर्वक ट्रिगर किया।
“यूवी प्रकाश के बिना, उसी मिश्रण के परिणामस्वरूप एक निष्क्रिय यौगिक बन गया जो जीवन के निर्माण खंडों का निर्माण नहीं कर सका। इसके अलावा, आरएनए यूवी विकिरण से होने वाले नुकसान के प्रति प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जो दर्शाता है कि यह संभवतः यूवी-समृद्ध वातावरण में बना है। वास्तव में, यूवी विकिरण प्रारंभिक पृथ्वी की सतह पर रसायन-मुक्त ऊर्जा के सबसे प्रचुर स्रोतों में से एक था, जिससे पता चलता है कि इसने जीवन के उद्भव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई होगी।
अपने उद्देश्यों के लिए, स्पिनेली और उनके सहयोगियों ने यह निर्धारित करने की कोशिश की कि क्या (और कितने समय तक) सीएचजेड और यूवीजेड ओवरलैप होंगे – इस प्रकार जीवन के उद्भव की सुविधा मिलेगी। इसके लिए, टीम ने नासा के डेटा का विश्लेषण किया स्विफ्ट अल्ट्रावॉयलेट/ऑप्टिकल टेलीस्कोप (यूवीओटी) “शास्त्रीय” एचजेड में रहने वाले एक्सोप्लैनेट वाले सितारों की वर्तमान यूवी चमक को मापने के लिए। फिर उन्होंने नासा के डेटा से परामर्श किया गैलेक्सी इवोल्यूशन एक्सप्लोरर (GALEX), एक परिक्रमा करने वाला अंतरिक्ष दूरबीन जो यूवी तरंग दैर्ध्य में 10 अरब वर्ष दूर तक की आकाशगंगाओं का अवलोकन कर रहा है।
GALEX से, उन्होंने शामिल किया कि युवा सितारों के गतिशील समूह उनकी निकट-यूवी चमक के संदर्भ में कैसे विकसित होते हैं। “पराबैंगनी रहने योग्य क्षेत्र के समय में विकास का अनुमान लगाने के लिए, हमने रिची-योवेल एट अल द्वारा प्राप्त परिणामों का उपयोग किया। 2023, ”स्पिनेली ने कहा। “इस काम में, लेखकों ने प्रत्येक प्रकार के तारे के लिए औसत यूवी चमक विकास प्राप्त किया। हमारे काम में, हमने रिची-योवेल एट अल द्वारा प्राप्त औसत विकास को मिलाकर शास्त्रीय रहने योग्य क्षेत्र में ग्रहों की मेजबानी करने वाले सितारों की यूवी चमक के विकास का पुनर्निर्माण किया। 2023 और स्विफ्ट टेलीस्कोप के साथ माप किए गए।
इससे, उन्होंने निर्धारित किया कि सीएचजेड और यूएचजेड के विकास के बीच एक ओवरलैप है। ये परिणाम एम-प्रकार (लाल बौना) सितारों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण थे, जहां कई चट्टानी ग्रह अपने सीएचजेड के भीतर परिक्रमा करते हुए पाए गए हैं। पिछला शोध, जिसमें शामिल है a 2023 पेपर स्पिनेली और उनके ही कई सहयोगियों ने सुझाव दिया है कि एम-बौने सितारों को वर्तमान में जीवन के उद्भव के लिए आवश्यक प्रीबायोटिक रसायन विज्ञान का समर्थन करने के लिए निकट-यूवी विकिरण प्राप्त नहीं हो रहा है। हालाँकि, इस नवीनतम पेपर में उनके निष्कर्ष उनके पिछले निष्कर्षों के विपरीत हैं। स्पिनेली ने कहा:
“हम दावा करते हैं कि, एम-बौने में एनयूवी चमक के विकास की जांच करते समय, इनमें से अधिकांश ठंडे तारे वास्तव में महत्वपूर्ण इमारत के निर्माण को गति देने के लिए अपने जीवनकाल के पहले 1-2 अरब वर्ष के दौरान उचित मात्रा में एनयूवी फोटॉन उत्सर्जित करने में सक्षम हैं। जीवन के ब्लॉक. हमारे परिणाम बताते हैं कि जीवन की शुरुआत के लिए स्थितियाँ (हमारे द्वारा विचार किए गए विशिष्ट प्रीबायोटिक मार्ग के अनुसार) गैलेक्सी में सामान्य हो सकती हैं या हो सकती हैं। वास्तव में, इस कार्य में, हमने प्रदर्शित किया कि शास्त्रीय रहने योग्य क्षेत्र और पराबैंगनी रहने योग्य क्षेत्र के बीच एक प्रतिच्छेदन हमारे नमूने के सभी सितारों के आसपास उनके जीवन के विभिन्न चरणों में मौजूद हो सकता है (या अस्तित्व में हो सकता है), सबसे अच्छे एम के अपवादों के साथ- बौने (तापमान 2800 K से कम, विशेष रूप से ट्रैपिस्ट-1 और टीगार्डन तारा)।
हालांकि वे ट्रैपिस्ट-1 के सात चट्टानी ग्रहों में से कुछ पर जीवन खोजने की उम्मीद करने वालों के लिए थोड़ी निराशा हो सकते हैं, लेकिन यह अपने एचजेड में चट्टानी ग्रहों की मेजबानी करने वाले अन्य एम-प्रकार के सितारों के लिए अच्छा संकेत है। इसमें सौर मंडल के निकटतम एक्सोप्लैनेट (प्रॉक्सिमा बी), रॉस 128 बी, ल्यूटेन बी, ग्लिसे 667 सीसी, और ग्लिसे 180 बी शामिल हैं, जो सभी पृथ्वी के 40 प्रकाश वर्ष के भीतर हैं। इन निष्कर्षों का एक्सोप्लैनेट और खगोल जीव विज्ञान अध्ययनों के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है, जो हाल के वर्षों में खोज से लक्षण वर्णन की ओर बढ़ रहे हैं।
इन क्षेत्रों को अगली पीढ़ी की दूरबीनों से लाभ होगा वेबद नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोपऔर ज़मीन-आधारित वेधशालाएँ जो सक्षम करेंगी प्रत्यक्ष इमेजिंग एक्सोप्लैनेट का अध्ययन।
अग्रिम पठन: एमएनआरएएस
