एक्सोप्लैनेट: पृथ्वी के दूर के रिश्तेदार। गेलेक्टिक रहने योग्य क्षेत्र
अगर आपके साथ कोई असामान्य घटना घटी हो, आपने कोई अजीबोगरीब जीव देखा हो या कोई समझ से परे घटना हो, आपने एक असामान्य सपना देखा हो, आपने आसमान में UFO देखा हो या विदेशी अपहरण का शिकार हुआ हो, आप हमें अपनी कहानी भेज सकते हैं और इसे प्रकाशित किया जाएगा हमारी वेबसाइट पर ===> .
काली रात के आकाश में तारों के बिखरने पर एक नज़र डालें - उन सभी में हमारे सौर मंडल जैसे अद्भुत संसार हैं। सबसे रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, मिल्की वे आकाशगंगा में सौ अरब से अधिक ग्रह हैं, जिनमें से कुछ पृथ्वी के समान हो सकते हैं।
"विदेशी" ग्रहों के बारे में नई जानकारी - exoplanets- केपलर अंतरिक्ष दूरबीन खोला, उस क्षण की प्रत्याशा में नक्षत्रों की खोज की जब एक दूर का ग्रह अपने प्रकाश के सामने होगा।
कक्षीय वेधशाला मई 2009 में विशेष रूप से एक्सोप्लैनेट की खोज के लिए लॉन्च की गई थी, लेकिन चार साल बाद विफल रही। टेलीस्कोप को काम पर वापस करने के कई प्रयासों के बाद, नासा को अगस्त 2013 में अपने "अंतरिक्ष बेड़े" से वेधशाला को हटाने के लिए मजबूर होना पड़ा। फिर भी, वर्षों के अवलोकन के दौरान, केप्लर को इतना अनूठा डेटा प्राप्त हुआ है कि उनका अध्ययन करने में कई और साल लगेंगे। नासा 2017 में केप्लर के उत्तराधिकारी, TESS टेलीस्कोप को लॉन्च करने के लिए पहले से ही कमर कस रहा है।
गोल्डीलॉक्स बेल्ट में सुपर-अर्थ
आज, खगोलविदों ने "एक्सोप्लैनेट" के शीर्षक के लिए 3,500 उम्मीदवारों में से लगभग 600 नई दुनिया की पहचान की है। ऐसा माना जाता है कि इन खगोलीय पिंडों में से, कम से कम 90% "सच्चे ग्रह" हो सकते हैं, और बाकी - दोहरे तारे, "भूरे रंग के बौने" जो बड़े क्षुद्रग्रहों के तारकीय आकार और समूहों में विकसित नहीं हुए हैं।
नए ग्रह के अधिकांश उम्मीदवार बृहस्पति या शनि जैसे गैस दिग्गज हैं, साथ ही सुपर-अर्थ - चट्टानी ग्रह हमारे से कई गुना बड़े हैं।
स्वाभाविक रूप से, सभी ग्रह केप्लर और अन्य दूरबीनों के देखने के क्षेत्र में आते हैं। उनकी संख्या केवल 1-10% अनुमानित है।
किसी एक्सोप्लैनेट की निश्चित रूप से पहचान करने के लिए, इसे अपने तारे की डिस्क पर बार-बार तय करना होगा। यह स्पष्ट है कि अक्सर यह अपने सूर्य के करीब स्थित हो जाता है, क्योंकि तब इसका वर्ष केवल कुछ पृथ्वी दिन या सप्ताह तक चलेगा, इसलिए खगोलविद कई बार अवलोकनों को दोहराने में सक्षम होंगे।
गैस के गर्म गोले के रूप में ऐसे ग्रह अक्सर "हॉट ज्यूपिटर" बन जाते हैं, और छह में से एक लावा के समुद्रों से ढकी एक धधकती सुपर-अर्थ की तरह होता है।
बेशक, ऐसी स्थितियों में, हमारे प्रकार का प्रोटीन जीवन मौजूद नहीं हो सकता है, लेकिन सैकड़ों दुर्गम निकायों में सुखद अपवाद हैं। तथाकथित रहने योग्य क्षेत्र में स्थित अब तक सौ से अधिक स्थलीय ग्रहों की पहचान की जा चुकी है, या गोल्डीलॉक्स बेल्ट.
इस परी-कथा चरित्र को सिद्धांत द्वारा निर्देशित किया गया था "और नहीं, कम नहीं।" इसी तरह, "जीवन के क्षेत्र" में शामिल दुर्लभ ग्रह, तापमान तरल पानी के अस्तित्व की सीमा के भीतर होना चाहिए। इसके अलावा, इस संख्या में से 24 ग्रहों की त्रिज्या पृथ्वी की दो त्रिज्याओं से कम है।
हालाँकि, अभी तक इनमें से केवल एक ग्रह में पृथ्वी के जुड़वां की मुख्य विशेषताएं हैं: यह गोल्डीलॉक्स क्षेत्र में स्थित है, पृथ्वी के आकार के करीब है और सूर्य के समान पीले बौने प्रणाली का हिस्सा है।
लाल बौनों की दुनिया में
हालांकि, खगोलविज्ञानी, लगातार अलौकिक जीवन की तलाश में, हिम्मत नहीं हारते। हमारी आकाशगंगा के अधिकांश तारे छोटे ठंडे और मंद लाल बौने हैं। आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, लाल बौने, सूर्य से लगभग आधे आकार और ठंडे होने के कारण, आकाशगंगा की "तारकीय आबादी" का कम से कम तीन-चौथाई हिस्सा बनाते हैं।
इन "सौर चचेरे भाई" लघु प्रणालियों के चारों ओर बुध की कक्षा का आकार घूमता है, और उनके पास अपने स्वयं के गोल्डीलॉक्स बेल्ट भी हैं।
बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के खगोल भौतिकीविदों ने एक विशेष टेरा कंप्यूटर प्रोग्राम भी संकलित किया, जिसकी मदद से एक दर्जन स्थलीय जुड़वा बच्चों की पहचान की गई। ये सभी छोटे लाल दीप्तिमानों के पास अपने जीवन क्षेत्र के करीब हैं। यह सब हमारी आकाशगंगा में जीवन के अलौकिक केंद्रों की उपस्थिति की संभावना को बहुत बढ़ा देता है।
लाल बौने, जिनके आसपास पृथ्वी जैसे ग्रह पाए गए हैं, पहले बहुत शांत तारे माने जाते थे, और प्लाज्मा इजेक्शन के साथ फ्लेयर्स शायद ही कभी उनकी सतहों पर होते हैं।
जैसा कि यह निकला, वास्तव में, ऐसे प्रकाशक सूर्य से भी अधिक सक्रिय हैं।
शक्तिशाली प्रलय लगातार उनकी सतह पर होते हैं, "तारकीय हवा" के तूफान के झोंके पैदा करते हैं जो पृथ्वी के शक्तिशाली चुंबकीय ढाल को भी दूर कर सकते हैं।
हालाँकि, अपने तारे से निकटता के लिए, पृथ्वी के कई जुड़वाँ बच्चे बहुत अधिक कीमत चुका सकते हैं। लाल बौनों की सतह पर बार-बार होने वाली चमक से विकिरण का प्रवाह सचमुच ग्रहों के वातावरण के हिस्से को "चाट" सकता है, जिससे ये दुनिया निर्जन हो जाती है। इसी समय, कोरोनल इजेक्शन का खतरा इस तथ्य से बढ़ जाता है कि एक कमजोर वातावरण सतह को "तारकीय हवा" के कठोर पराबैंगनी और एक्स-रे के आवेशित कणों से खराब रूप से बचाएगा।
इसके अलावा, एक खतरा है कि संभावित रहने योग्य ग्रहों के मैग्नेटोस्फीयर लाल बौनों के सबसे मजबूत चुंबकीय क्षेत्र से दब जाएंगे।
टूटी चुंबकीय शील्ड
खगोलविदों को लंबे समय से संदेह है कि कई लाल बौनों में एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र होता है जो संभावित रूप से रहने योग्य ग्रहों के आस-पास चुंबकीय ढाल को आसानी से तोड़ सकता है। इसे साबित करने के लिए, एक आभासी दुनिया बनाई गई थी जिसमें हमारा ग्रह "जीवन क्षेत्र" में एक बहुत ही करीबी कक्षा में एक समान तारे के चारों ओर घूमता है।
यह पता चला कि बहुत बार एक बौने का चुंबकीय क्षेत्र न केवल पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर को दृढ़ता से विकृत करता है, बल्कि इसे ग्रह की सतह के नीचे भी चलाता है। ऐसे में महज कुछ लाख वर्षों में हमारे पास न तो हवा और न ही पानी बचेगा और पूरी सतह कॉस्मिक रेडिएशन से झुलस जाएगी।
इससे दो दिलचस्प निष्कर्ष निकलते हैं। लाल बौने प्रणालियों में जीवन की खोज पूरी तरह से निराशाजनक हो सकती है, और यह "ब्रह्मांड की महान चुप्पी" के लिए एक और स्पष्टीकरण है।
हालाँकि, शायद हम किसी भी तरह से अलौकिक बुद्धि का पता नहीं लगा सकते क्योंकि हमारे ग्रह का जन्म बहुत पहले हुआ था ...
दूर के एक्सोप्लैनेट पर कौन रह सकता है? शायद ऐसे जीव?
ज्येष्ठ का दुखद भाग्य
केपलर और हबल दूरबीनों की मदद से प्राप्त आंकड़ों का विश्लेषण करते हुए, खगोलविदों ने पाया कि आकाशगंगा में तारा बनने की प्रक्रिया काफी धीमी हो गई है। यह धूल और गैस के बादलों के रूप में निर्माण सामग्री की बढ़ती कमी के कारण है।
फिर भी, हमारी आकाशगंगा में सितारों और ग्रह प्रणालियों के जन्म के लिए अभी भी बहुत सारी सामग्री बाकी है। इसके अलावा, कुछ अरब वर्षों में, हमारा तारकीय द्वीप एंड्रोमेडा नेबुला की विशाल आकाशगंगा से टकराएगा, जिससे तारा निर्माण का एक बड़ा विस्फोट होगा।
भविष्य के गांगेय विकास की इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, हाल ही में सनसनीखेज खबर सुनी गई थी कि चार अरब साल पहले, सौर मंडल के उद्भव के समय, संभावित रहने योग्य ग्रहों का केवल दसवां हिस्सा मौजूद था।
यह देखते हुए कि हमारे ग्रह पर सबसे सरल सूक्ष्मजीवों के जन्म में कई सौ मिलियन वर्ष लगे, और जीवन के कई अरब वर्ष अधिक विकसित हुए, यह अत्यधिक संभावना है कि बुद्धिमान एलियंस सूर्य के विलुप्त होने के बाद ही प्रकट होंगे।
शायद यहाँ पेचीदा फ़र्मी विरोधाभास का समाधान है, जिसे एक बार एक उत्कृष्ट भौतिक विज्ञानी द्वारा तैयार किया गया था: और ये एलियंस कहाँ हैं? या क्या हमारे ग्रह पर जवाब तलाशने का कोई मतलब है?
पृथ्वी पर और अंतरिक्ष में चरमपंथी
जितना अधिक हम ब्रह्मांड में अपने स्थान की विशिष्टता के बारे में आश्वस्त हो जाते हैं, उतनी ही बार यह सवाल उठता है: क्या जीवन हमारे से पूरी तरह से अलग दुनिया में मौजूद और विकसित हो सकता है?
इस प्रश्न का उत्तर हमारे ग्रह पर अद्भुत जीवों - चरमपंथियों के अस्तित्व से मिलता है। उन्हें अत्यधिक तापमान, जहरीले वातावरण और यहां तक कि वायुहीन स्थान में जीवित रहने की क्षमता के लिए उनका नाम मिला। समुद्री जीवविज्ञानियों ने भूमिगत गीजर - "समुद्री धूम्रपान करने वालों" में समान जीव पाए हैं।
वहां वे गर्म ज्वालामुखीय झरोखों के बिल्कुल किनारे पर ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में भारी दबाव में पनपते हैं। उनके "सहयोगी" अंटार्कटिका के नमकीन पहाड़ी झीलों, गर्म रेगिस्तानों और सबग्लेशियल जलाशयों में पाए जाते हैं। यहां तक कि "टार्डिग्रेड" सूक्ष्मजीव भी हैं जो अंतरिक्ष के निर्वात को सहन करते हैं। यह पता चला है कि लाल बौनों के पास विकिरण वातावरण में भी, कुछ "चरम रोगाणु" उत्पन्न हो सकते हैं।
येलोस्टोन में स्थित एसिड झील। लाल पट्टिका - एसिडोफिलस बैक्टीरिया
अंतरिक्ष के निर्वात में टार्डिग्रेड मौजूद हो सकते हैं
अकादमिक विकासवादी जीव विज्ञान का मानना है कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति "गर्म उथले पूल" में रासायनिक प्रतिक्रियाओं से हुई है, जो कि "बिजली के तूफान" से पराबैंगनी और ओजोन धाराओं द्वारा प्रवेश करती है। दूसरी ओर, एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट जानते हैं कि जीवन के रासायनिक निर्माण खंड अन्य दुनिया में भी पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, वे हमारे गैस दिग्गजों की गैस और धूल नीहारिकाओं और उपग्रह प्रणालियों में देखे गए थे। यह, निश्चित रूप से, "पूर्ण जीवन" से बहुत दूर है, लेकिन इसकी ओर पहला कदम है।
पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के "मानक" सिद्धांत को हाल ही में .... से एक जोरदार झटका लगा है। भूवैज्ञानिक। यह पता चला है कि पहले जीव पहले की तुलना में बहुत पुराने हैं, और मीथेन वातावरण और हजारों ज्वालामुखियों से निकलने वाले उबलते मैग्मा के पूरी तरह से प्रतिकूल वातावरण में बनते हैं।
इससे कई जीवविज्ञानी पैनस्पर्मिया की पुरानी परिकल्पना के बारे में सोचते हैं। इसके अनुसार, पहले सूक्ष्मजीव कहीं और उत्पन्न हुए, कहते हैं, मंगल ग्रह पर, और उल्कापिंडों के मूल में पृथ्वी पर आए। शायद प्राचीन बैक्टीरिया को अन्य तारा प्रणालियों से हास्य नाभिक में लंबी दूरी तय करनी पड़ती थी।
लेकिन अगर ऐसा है, तो "ब्रह्मांडीय विकास" के मार्ग हमें "मूल भाइयों" की ओर ले जा सकते हैं, जिन्होंने "जीवन के बीज" को उसी स्रोत से लिया था, जैसे हम...
हमने आकाशगंगा में सैकड़ों एक्सोप्लैनेट की खोज की है। लेकिन उनमें से कुछ के पास ही पृथ्वी की तरह जीवन को सहारा देने के लिए कारकों का सही संयोजन है। अधिकांश एक्सोप्लैनेट के लिए मौसम का पूर्वानुमान निराशाजनक है। चिलचिलाती धूप, वार्षिक बाढ़ और गहरी बर्फ स्थानीय निवासियों के जीवन को काफी जटिल बनाती है (यदि वे मौजूद हैं, तो निश्चित रूप से)।
बुरी खबर यह है कि जहां तक हम जानते हैं, पूरे ब्रह्मांड में ग्रह पृथ्वी ही एकमात्र रहने योग्य स्थान है। एक प्रजाति के रूप में, हम कई कारणों से राजनीतिक, वित्तीय, मानवीय और वैज्ञानिक कारणों से अन्य ग्रहों की रहने की क्षमता में रुचि रखते हैं। हम समझना चाहते हैं कि हमारी अपनी जलवायु कैसे बदल रही है। हम भविष्य की जलवायु में कैसे रहेंगे और ग्रीनहाउस प्रभाव के बढ़ते ज्वार को रोकने के लिए हम क्या कर सकते हैं। आखिरकार, थोड़ा और स्वर्ग जब तक पृथ्वी निराशाजनक रूप से खो जाएगी।
यह संभावना नहीं है कि हम अपने आप को स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों की खोज से गंभीरता से लेंगे या वित्तीय लाभ की कीमत पर राजनेताओं को जलवायु मुद्दों से निपटने के लिए राजी करेंगे। यह सवाल और भी दिलचस्प है: हम एलियंस को कब देखेंगे?
रहने योग्य क्षेत्र, जिसे "गोल्डीलॉक्स ज़ोन" के रूप में भी जाना जाता है, एक तारे के आसपास का क्षेत्र है जहाँ ग्रह का औसत तापमान उस तरल पानी की अनुमति देता है जिसका हम अस्तित्व में उपयोग कर रहे हैं। हम न केवल भविष्य के उपयोग के लिए, बल्कि एक सुराग खोजने के लिए भी तरल पानी की तलाश करते हैं: शायद कहीं और जीवन हो सकता है। आखिर क्या यह तार्किक है?
इस क्षेत्र के बाहर की समस्याएं काफी स्पष्ट हैं। यदि यह बहुत गर्म हो जाता है, तो वातावरण एक असहनीय भाप स्नान बन जाएगा, या यह पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में तोड़ना शुरू कर देगा। तब ऑक्सीजन कार्बन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाएगी और हाइड्रोजन अंतरिक्ष में भाग जाएगी।
शुक्र के साथ ऐसा होता है। अगर ग्रह बहुत ठंडा है, तो पानी ठोस टुकड़े बन जाएगा। बर्फ की परत के नीचे तरल पानी की जेब हो सकती है, लेकिन कुल मिलाकर यह रहने के लिए बहुत सुखद जगह नहीं है। हमने इसे मंगल और बृहस्पति और शनि के चंद्रमाओं पर पाया। और यदि आप संभावित रूप से रहने योग्य क्षेत्र को मोटे तौर पर परिभाषित कर सकते हैं, तो यह वह जगह है जहां तरल पानी मौजूद हो सकता है।
दुर्भाग्य से, इस समीकरण में न केवल तारे की दूरी और उत्पादित ऊर्जा की मात्रा शामिल है। ग्रह का वातावरण एक प्रमुख भूमिका निभाता है। आपको आश्चर्य होगा, लेकिन शुक्र और मंगल सौर मंडल के संभावित रहने योग्य क्षेत्र में हैं।
शुक्र का वातावरण इतना घना है कि यह सूर्य की ऊर्जा को फँसाता है और जीवन के लिए प्रतिकूल भट्टी बनाता है जो जीवन के किसी भी संकेत को तेजी से पिघला देगा जितना आप कह सकते हैं "इस सज्जन के लिए दो कप चाय।"
मंगल पर, विपरीत सच है। पतला वातावरण बिल्कुल भी गर्मी नहीं रख सकता, इसलिए ग्रह बहुत ठंडा है। दोनों ग्रहों के वातावरण में सुधार करें - और ऐसे संसार प्राप्त करें जो जीवन को आश्रय देने में सक्षम हों। शायद हम उन्हें एक साथ धकेल सकते हैं और वातावरण को मिला सकते हैं? सोचने की जरूरत है।
जब हम आकाशगंगा में अन्य दुनियाओं को देखते हैं और यह पता लगाने की कोशिश करते हैं कि क्या वहां जीवन है, तो केवल गोल्डीलॉक्स क्षेत्र में उनके स्थान का आकलन करना पर्याप्त नहीं है। हमें वातावरण के आकार को जानना होगा।
खगोलविदों ने अन्य सितारों के आसपास रहने योग्य क्षेत्रों में स्थित ग्रहों को पाया है, लेकिन ये दुनिया जीवन के लिए विशेष रूप से अच्छी तरह से स्थित नहीं हैं। वे लाल बौने तारों की परिक्रमा करते हैं। सिद्धांत रूप में, लाल रंग के प्रतिबिंबों में रहना इतना बुरा नहीं है, लेकिन एक समस्या है। लाल बौने युवा होने पर बहुत बुरा व्यवहार करते हैं। वे शक्तिशाली फ्लेयर्स और कोरोनल मास इजेक्शन उत्पन्न करते हैं। यह किसी भी ग्रह की सतह को साफ करता है जो बहुत करीब हो जाता है।
सच है, कुछ उम्मीद है। कुछ मिलियन वर्षों की उच्च गतिविधि के बाद, ये लाल बौने तारे बस जाते हैं और खरबों वर्षों की क्षमता के साथ हाइड्रोजन के अपने भंडार को चूसना शुरू कर देते हैं। यदि तारे के शुरुआती दिनों में जीवन काफी देर तक जीवित रह सकता है, तो एक लंबा, सुखी जीवन इंतजार कर सकता है।
जब आप सितारों के बीच एक नए घर के बारे में सोच रहे हों या ब्रह्मांड में नया जीवन खोजने की कोशिश कर रहे हों, तो संभावित रहने योग्य क्षेत्र में ग्रहों की तलाश करें। लेकिन यह मत भूलो कि यह एक बहुत ही सशर्त दिशानिर्देश है।
रहने योग्य क्षेत्र, जिसे अंग्रेजी में कहते हैं रहने योग्य क्षेत्र, अंतरिक्ष में एक ऐसा क्षेत्र है जहां स्थलीय-प्रकार के जीवन के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां हैं। शर्त प्राकृतिक वासइसका मतलब है कि जीवन के लिए लगभग सभी शर्तें पूरी होती हैं, हम इसे नहीं देखते हैं। आदत निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: तरल रूप में पानी की उपस्थिति, पर्याप्त रूप से घना वातावरण, रासायनिक विविधता (एच, सी, एन, ओ, एस और पी पर आधारित सरल और जटिल अणु) और एक तारे की उपस्थिति जो प्रदान करता है ऊर्जा की आवश्यक मात्रा।
अध्ययन का इतिहास: स्थलीय ग्रह
खगोल भौतिकी के दृष्टिकोण से, रहने योग्य क्षेत्र की अवधारणा के उद्भव के लिए कई प्रोत्साहन थे। हमारे सौर मंडल और चार स्थलीय ग्रहों पर विचार करें: बुध, शुक्र, पृथ्वी और मंगल। बुध का कोई वायुमंडल नहीं है, और यह बहुत करीब है, इसलिए यह हमारे लिए बहुत दिलचस्प नहीं है। यह एक दुखद भाग्य वाला ग्रह है, क्योंकि अगर इसका वातावरण भी होता, तो इसे सौर हवा द्वारा ले जाया जाता, यानी एक तारे के कोरोना से लगातार बहने वाली प्लाज्मा की एक धारा।
सौर मंडल में शेष स्थलीय ग्रहों पर विचार करें - ये शुक्र, पृथ्वी और मंगल हैं। वे लगभग एक ही स्थान पर और उन्हीं परिस्थितियों में ~ 4.5 अरब साल पहले पैदा हुए थे। और इसलिए, खगोल भौतिकी के दृष्टिकोण से, उनका विकास काफी समान होना चाहिए। अब, अंतरिक्ष युग की शुरुआत में, जब हम अंतरिक्ष यान की मदद से इन ग्रहों के अध्ययन में आगे बढ़े हैं, तो प्राप्त परिणामों ने इन ग्रहों पर बेहद अलग स्थितियों को दिखाया है। अब हम जानते हैं कि शुक्र पर बहुत अधिक दबाव है और सतह पर बहुत गर्म है, 460-480 डिग्री सेल्सियस, तापमान जिस पर कई पदार्थ भी पिघल जाते हैं। और सतह की पहली मनोरम छवियों से, हमने देखा कि यह पूरी तरह से निर्जीव है और व्यावहारिक रूप से जीवन के अनुकूल नहीं है। पूरी सतह एक महाद्वीप है।
// छवि: स्थलीय ग्रह - बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल। (commons.wikimedia.org)
दूसरी ओर, मंगल ठंडी दुनिया है। मंगल ने अपना वातावरण खो दिया है। यह फिर से एक रेगिस्तानी सतह है, हालाँकि पहाड़ और ज्वालामुखी हैं। कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण बहुत दुर्लभ है; अगर वहाँ पानी होता, तो सब जम जाता। मंगल की एक ध्रुवीय टोपी है, और मंगल पर एक मिशन के नवीनतम परिणाम बताते हैं कि रेत के आवरण के नीचे बर्फ है - रेजोलिथ।
और पृथ्वी। बहुत अनुकूल तापमान, पानी जमता नहीं है (कम से कम हर जगह नहीं)। और यह पृथ्वी पर था कि जीवन का उदय हुआ - आदिम और बहुकोशिकीय, बुद्धिमान जीवन दोनों। ऐसा लगता है कि हम सौर मंडल का एक छोटा सा हिस्सा देखते हैं जिसमें तीन ग्रह, स्थलीय ग्रह कहलाते हैं, लेकिन उनका विकास पूरी तरह से अलग है। और ग्रहों के विकास के संभावित रास्तों के बारे में इन पहले विचारों पर, रहने योग्य क्षेत्र का विचार उत्पन्न हुआ।
रहने योग्य क्षेत्र की सीमाएं
एस्ट्रोफिजिसिस्ट हमारे आस-पास की दुनिया, हमारे आस-पास की बाहरी जगह, यानी हमारे सौर मंडल और अन्य सितारों के आस-पास की ग्रह प्रणालियों का निरीक्षण और अन्वेषण करते हैं। और किसी तरह यह व्यवस्थित करने के लिए कि कहां देखना है, किन वस्तुओं में दिलचस्पी है, आपको यह समझने की जरूरत है कि रहने योग्य क्षेत्र का निर्धारण कैसे किया जाए। हमने हमेशा यह माना कि अन्य सितारों में ग्रह होने चाहिए, लेकिन वाद्य क्षमताओं ने हमें सौर मंडल के बाहर स्थित पहले ग्रहों की खोज करने की अनुमति दी - केवल 20 साल पहले।
रहने योग्य क्षेत्र की आंतरिक और बाहरी सीमाएँ कैसे निर्धारित की जाती हैं? हमारे सौर मंडल में, रहने योग्य क्षेत्र सूर्य से 0.95 और 1.37 खगोलीय इकाइयों के बीच माना जाता है। हम जानते हैं कि पृथ्वी सूर्य से 1 खगोलीय इकाई (AU) है, शुक्र 0.7 AU है। ई।, मंगल - 1.5 ए। ई. यदि हम किसी तारे की चमक को जानते हैं, तो रहने योग्य क्षेत्र के केंद्र की गणना करना बहुत आसान है - आपको बस इस तारे की चमक के अनुपात का वर्गमूल लेने की जरूरत है और इसे उस तारे की चमक से जोड़ने की जरूरत है। सूर्य, अर्थात्:
राय \u003d (एल स्टार / एल सूरज) ½।
यहाँ राय खगोलीय इकाइयों में रहने योग्य क्षेत्र का माध्य त्रिज्या है, और Lstar और Lsun क्रमशः वांछित तारे और सूर्य के बोलोमेट्रिक चमक सूचक हैं। रहने योग्य क्षेत्र की सीमाएं इस आवश्यकता के आधार पर स्थापित की जाती हैं कि इसमें ग्रहों का तरल अवस्था में पानी हो, क्योंकि यह कई जैव-रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक आवश्यक विलायक है। रहने योग्य क्षेत्र के बाहरी किनारे से परे, ग्रह को विकिरण के नुकसान की भरपाई के लिए पर्याप्त सौर विकिरण प्राप्त नहीं होता है, और इसका तापमान पानी के हिमांक से नीचे चला जाएगा। रहने योग्य क्षेत्र के भीतरी किनारे की तुलना में सूर्य के करीब एक ग्रह अपने विकिरण से अधिक गरम हो जाएगा, जिससे पानी वाष्पित हो जाएगा।
अधिक सख्ती से, आंतरिक सीमा तारे से ग्रह की दूरी और उसके वायुमंडल की संरचना और विशेष रूप से तथाकथित ग्रीनहाउस गैसों की उपस्थिति से निर्धारित होती है: जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, अमोनिया, और दूसरे। जैसा कि ज्ञात है, ग्रीनहाउस गैसें वातावरण को गर्म करने का कारण बनती हैं, जो कि भयावह रूप से बढ़ते ग्रीनहाउस प्रभाव (उदाहरण के लिए, प्रारंभिक शुक्र) के मामले में ग्रह की सतह से पानी के वाष्पीकरण और वायुमंडल से नुकसान की ओर जाता है।
बाहरी सीमा मुद्दे का दूसरा पहलू है। यह बहुत दूर हो सकता है जब सूर्य से थोड़ी ऊर्जा होती है और मंगल के वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों की उपस्थिति ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए एक हल्के जलवायु बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है। जैसे ही ऊर्जा की मात्रा अपर्याप्त हो जाती है, ग्रीनहाउस गैसें (जल वाष्प, मीथेन, और इसी तरह) वातावरण से संघनित हो जाती हैं, बारिश या बर्फ के रूप में बाहर गिर जाती हैं, और इसी तरह। और वास्तव में ग्रीनहाउस गैसें मंगल पर ध्रुवीय टोपी के नीचे जमा हो गई हैं।
हमारे सौर मंडल के बाहर सितारों के लिए रहने योग्य क्षेत्र के बारे में एक शब्द कहना बहुत महत्वपूर्ण है: संभावित - संभावित निवास स्थान का क्षेत्र, यानी आवश्यक शर्तें, लेकिन जीवन के गठन के लिए पर्याप्त नहीं, इसमें पूरी होती हैं। यहां हमें ग्रह की व्यवहार्यता के बारे में बात करने की आवश्यकता है, जब कई भूभौतिकीय और जैव रासायनिक घटनाएं और प्रक्रियाएं चलन में आती हैं, जैसे कि ग्रह पर एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति, प्लेट टेक्टोनिक्स, ग्रह दिवस की अवधि, और इसी तरह पर। इन घटनाओं और प्रक्रियाओं का अब खगोलीय अनुसंधान की एक नई दिशा - एस्ट्रोबायोलॉजी में सक्रिय रूप से अध्ययन किया जा रहा है।
रहने योग्य क्षेत्र में ग्रहों की खोज करें
खगोल भौतिक विज्ञानी केवल ग्रहों की तलाश करते हैं और फिर यह निर्धारित करते हैं कि वे रहने योग्य क्षेत्र में हैं या नहीं। खगोलीय प्रेक्षणों से आप देख सकते हैं कि यह ग्रह कहाँ स्थित है, इसकी कक्षा कहाँ स्थित है। यदि रहने योग्य क्षेत्र में हो तो तुरंत ही इस ग्रह के प्रति रुचि बढ़ जाती है। इसके बाद, आपको अन्य पहलुओं में इस ग्रह का अध्ययन करने की आवश्यकता है: वातावरण, रासायनिक विविधता, पानी की उपस्थिति और गर्मी का स्रोत। यह पहले से ही हमें "क्षमता" की अवधारणा के कोष्ठक से थोड़ा बाहर ले जाता है। लेकिन सबसे बड़ी दिक्कत ये है कि ये सभी सितारे बहुत दूर हैं.
सूर्य जैसे तारे के पास किसी ग्रह को देखना एक बात है। हमारी पृथ्वी के समान कई एक्सोप्लैनेट हैं - तथाकथित उप- और सुपर-अर्थ, यानी, ऐसे ग्रह जिनकी त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या के करीब या थोड़ी बड़ी है। एस्ट्रोफिजिसिस्ट वायुमंडल की जांच करके उनका अध्ययन करते हैं, हम सतह नहीं देखते हैं - केवल अलग-अलग मामलों में, तथाकथित प्रत्यक्ष इमेजिंगजब हम केवल बहुत दूर का बिंदु देखते हैं। इसलिए, हमें अध्ययन करना चाहिए कि क्या इस ग्रह का वातावरण है, और यदि हां, तो इसकी संरचना क्या है, कौन सी गैसें हैं, इत्यादि।
// छवि: एक्सोप्लैनेट (बाएं लाल बिंदु) और भूरा बौना 2M1207b (मध्य)। 2004 में डायरेक्ट इमेजिंग तकनीक से ली गई पहली तस्वीर। क्रेडिट: ईएसओ/वीएलटी
व्यापक अर्थ में, सौर मंडल के बाहर और सौर मंडल में भी जीवन की खोज तथाकथित बायोमार्कर की खोज है। यह माना जाता है कि बायोमार्कर जैविक उत्पत्ति के रासायनिक यौगिक हैं। हम जानते हैं कि पृथ्वी पर मुख्य बायोमार्कर, उदाहरण के लिए, वातावरण में ऑक्सीजन की उपस्थिति है। हम जानते हैं कि प्रारंभिक पृथ्वी पर बहुत कम ऑक्सीजन थी। सबसे सरल, आदिम जीवन जल्दी पैदा हुआ, बहुकोशिकीय जीवन काफी देर से उभरा, बुद्धिमान का उल्लेख नहीं करने के लिए। लेकिन फिर प्रकाश संश्लेषण के कारण ऑक्सीजन बनने लगी, वातावरण बदल गया। और यह संभावित बायोमार्कर में से एक है। अब हम अन्य सिद्धांतों से जानते हैं कि ऑक्सीजन वायुमंडल के साथ कई ग्रह हैं, लेकिन वहां आणविक ऑक्सीजन का निर्माण जैविक नहीं, बल्कि सामान्य भौतिक प्रक्रियाओं के कारण होता है, कहते हैं, तारकीय पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में जल वाष्प का अपघटन . इसलिए, सभी उत्साह कि, जैसे ही हम आणविक ऑक्सीजन देखते हैं, यह पहले से ही एक बायोमार्कर होगा, यह पूरी तरह से उचित नहीं है।
मिशन "केपलर"
केपलर स्पेस टेलीस्कोप (सीटी) सबसे सफल खगोलीय मिशनों में से एक है (स्पेस टेलीस्कोप के बाद, निश्चित रूप से)। इसका उद्देश्य ग्रहों को खोजना है। केप्लर के लिए धन्यवाद, हमने एक्सोप्लैनेट के अध्ययन में गुणात्मक छलांग लगाई है।
सीटी "केप्लर" खोज की एक विधि पर केंद्रित था - तथाकथित पारगमन, जब फोटोमीटर - उपग्रह पर एकमात्र उपकरण - उस समय तारे की चमक में परिवर्तन को ट्रैक करता था जब ग्रह इसके और दूरबीन के बीच से गुजरता था . इससे ग्रह की कक्षा, उसके द्रव्यमान और तापमान के बारे में जानकारी मिली। और इसने इस मिशन के पहले भाग के दौरान लगभग 4,500 संभावित ग्रह उम्मीदवारों की पहचान करना संभव बना दिया।
// केपलर स्पेस टेलीस्कोप (NASA)
खगोल भौतिकी, खगोल विज्ञान और, शायद, सभी प्राकृतिक विज्ञानों में, खोजों की पुष्टि करने की प्रथा है। फोटोमीटर पता लगाता है कि तारे की चमक बदल रही है, लेकिन इसका क्या मतलब हो सकता है? हो सकता है कि तारे में कुछ आंतरिक प्रक्रियाओं में परिवर्तन हो; ग्रह गुजरते हैं - यह अंधेरा करता है। इसलिए, परिवर्तनों की आवृत्ति को देखना आवश्यक है। लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए कि वहां ग्रह हैं, आपको किसी अन्य तरीके से इसकी पुष्टि करने की आवश्यकता है - उदाहरण के लिए, तारे के रेडियल वेग को बदलकर। यानी अब लगभग 3600 ग्रहों की पुष्टि ग्रह को देखने के कई तरीकों से की जाती है। और लगभग 5,000 संभावित उम्मीदवार हैं।
प्रॉक्सिमा सेंटॉरी
अगस्त 2016 में, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी स्टार के पास प्रॉक्सिमा बी नामक एक ग्रह की उपस्थिति की पुष्टि प्राप्त हुई थी। सबकी इतनी दिलचस्पी क्यों है? एक बहुत ही सरल कारण के लिए: यह 4.2 प्रकाश वर्ष की दूरी पर हमारे सूर्य के सबसे निकट का तारा है (अर्थात प्रकाश 4.2 वर्ष में इस दूरी को कवर करता है)। यह हमारे लिए सबसे निकटतम एक्सोप्लैनेट है और संभवतः सौर मंडल का सबसे निकटतम खगोलीय पिंड है जिस पर जीवन मौजूद हो सकता है। पहला माप 2012 में लिया गया था, लेकिन चूंकि यह तारा एक शांत लाल बौना है, इसलिए माप की एक बहुत लंबी श्रृंखला लेनी पड़ी। और यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ईएसओ) में कई वैज्ञानिक दल कई वर्षों से तारे का अवलोकन कर रहे हैं। उन्होंने एक वेबसाइट बनाई, इसे कहा जाता है पीला लाल डॉट(palereddot.org - ed.), यानी एक 'पीला लाल बिंदु', और अवलोकन वहां पोस्ट किए गए थे। खगोलविदों ने विभिन्न पर्यवेक्षकों को आकर्षित किया, और सार्वजनिक डोमेन में टिप्पणियों के परिणामों को ट्रैक करना संभव था। इसलिए, इस ग्रह की खोज की प्रक्रिया का लगभग ऑनलाइन पालन करना संभव था। और अवलोकन कार्यक्रम और वेबसाइट का नाम शब्द पर वापस चला जाता है पीला लाल डॉट, प्रसिद्ध अमेरिकी वैज्ञानिक कार्ल सागन द्वारा सौर मंडल की गहराई से अंतरिक्ष यान द्वारा प्रेषित ग्रह पृथ्वी की छवियों के लिए प्रस्तावित। जब हम अन्य तारा प्रणालियों में पृथ्वी जैसा ग्रह खोजने की कोशिश करते हैं, तो हम यह कल्पना करने की कोशिश कर सकते हैं कि अंतरिक्ष की गहराई से हमारा ग्रह कैसा दिखता है। इस परियोजना का नाम था पेल ब्लू डॉट्स('पीला नीला बिंदु'), क्योंकि अंतरिक्ष से, वायुमंडल की चमक के कारण, हमारा ग्रह एक नीले बिंदु के रूप में दिखाई देता है।
प्रॉक्सिमा बी ग्रह अपने तारे के रहने योग्य क्षेत्र में और अपेक्षाकृत पृथ्वी के करीब पहुंच गया। अगर हम, पृथ्वी ग्रह, हमारे तारे से 1 खगोलीय इकाई हैं, तो यह नया ग्रह 0.05, यानी 200 गुना करीब है। लेकिन तारा कमजोर चमकता है, यह ठंडा होता है, और पहले से ही इतनी दूरी पर यह तथाकथित ज्वारीय कब्जा क्षेत्र में आता है। जैसे-जैसे पृथ्वी ने चंद्रमा पर कब्जा किया और वे एक साथ घूमते हैं, वैसे ही यहां भी स्थिति है। लेकिन साथ ही, ग्रह का एक पक्ष गर्म होता है, और दूसरा ठंडा होता है।
// छवि: प्रॉक्सिमा सेंटॉरी बी का अनुमानित परिदृश्य जैसा कि एक कलाकार द्वारा दर्शाया गया है (ईएसओ / एम। कोर्नमेसर)
ऐसी जलवायु स्थितियां हैं, हवाओं की एक प्रणाली जो गर्म हिस्से और अंधेरे हिस्से के बीच गर्मी का आदान-प्रदान करती है, और इन गोलार्धों की सीमाओं पर जीवन के लिए काफी अनुकूल परिस्थितियां हो सकती हैं। लेकिन प्रॉक्सिमा सेंटॉरी बी ग्रह के साथ समस्या यह है कि मूल तारा एक लाल बौना है। लाल बौने काफी लंबे समय तक जीवित रहते हैं, लेकिन उनके पास एक विशिष्ट संपत्ति है: वे बहुत सक्रिय हैं। स्टेलर फ्लेयर्स, कोरोनल मास इजेक्शन आदि हैं। इस प्रणाली पर पहले ही कुछ वैज्ञानिक लेख प्रकाशित हो चुके हैं, जहां, उदाहरण के लिए, वे कहते हैं कि, पृथ्वी के विपरीत, पराबैंगनी विकिरण का स्तर वहां 20-30 गुना अधिक है। अर्थात्, सतह पर अनुकूल परिस्थितियों के लिए, वातावरण को विकिरण से बचाने के लिए पर्याप्त घना होना चाहिए। लेकिन यह हमारे सबसे निकटतम एक्सोप्लैनेट है जिसका अगली पीढ़ी के खगोलीय उपकरणों के साथ विस्तार से अध्ययन किया जा सकता है। इसके वातावरण का निरीक्षण करें, देखें कि वहां क्या हो रहा है, क्या ग्रीनहाउस गैसें हैं, यह किस प्रकार की जलवायु है, क्या वहां बायोमार्कर हैं। एस्ट्रोफिजिसिस्ट प्रॉक्सिमा बी ग्रह का अध्ययन करेंगे, यह शोध के लिए एक गर्म वस्तु है।
संभावनाओं
हम कई नए ग्राउंड और स्पेस टेलीस्कोप, नए उपकरणों के लॉन्च होने की प्रतीक्षा कर रहे हैं। रूस में, यह स्पेक्ट्र-यूवी स्पेस टेलीस्कोप होगा। रूसी विज्ञान अकादमी का खगोल विज्ञान संस्थान इस परियोजना पर सक्रिय रूप से काम कर रहा है। 2018 में अमेरिकन स्पेस टेलीस्कोप लॉन्च किया जाएगा। जेम्स वेब सीटी के बाद अगली पीढ़ी है। हबल। इसका रिज़ॉल्यूशन बहुत अधिक होगा, और हम उन एक्सोप्लैनेट के वातावरण की संरचना का निरीक्षण करने में सक्षम होंगे जिनके बारे में हम जानते हैं, किसी तरह उनकी संरचना, जलवायु प्रणाली को हल करते हैं। लेकिन आपको यह समझने की जरूरत है कि यह एक सामान्य खगोलीय यंत्र है - स्वाभाविक रूप से, बहुत बड़ी प्रतिस्पर्धा होगी, साथ ही सीटी पर भी। हबल: कोई आकाशगंगा देखना चाहता है, कोई - तारे, कोई और कुछ। कई समर्पित एक्सोप्लैनेट अन्वेषण मिशनों की योजना बनाई गई है, जैसे कि नासा का TESS ( ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट) वास्तव में, अगले 10 वर्षों में हम सामान्य रूप से एक्सोप्लैनेट के हमारे ज्ञान और विशेष रूप से पृथ्वी जैसे संभावित रहने योग्य एक्सोप्लैनेट के बारे में महत्वपूर्ण प्रगति की उम्मीद कर सकते हैं।
तारों के प्रकार के आधार पर रहने योग्य क्षेत्र खोजने के लिए एक प्रणाली का एक उदाहरण।
खगोल विज्ञान में, रहने योग्य क्षेत्र, रहने योग्य क्षेत्र, जीवन क्षेत्र (रहने योग्य क्षेत्र, HZ) अंतरिक्ष में एक सशर्त क्षेत्र है, इस आधार पर निर्धारित किया जाता है कि इसमें उन लोगों की सतह पर स्थितियां उन स्थितियों के करीब होंगी और तरल चरण में पानी के अस्तित्व को सुनिश्चित करेंगी। तदनुसार, ऐसे ग्रह (या उनके) पृथ्वी के समान जीवन के उद्भव के लिए अनुकूल होंगे। जीवन के घटित होने की संभावना आसपास के रहने योग्य क्षेत्र में सबसे अधिक होती है ( परिस्थितिजन्य रहने योग्य क्षेत्र, CHZ ) रहने योग्य क्षेत्र में स्थित ( गांगेय रहने योग्य क्षेत्र, GHZ), हालांकि उत्तरार्द्ध पर शोध अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रहने योग्य क्षेत्र में एक ग्रह की उपस्थिति और उसके जीवन के लिए अनुकूल होना जरूरी नहीं है: पहली विशेषता ग्रह प्रणाली में समग्र रूप से स्थितियों का वर्णन करती है, और दूसरी - सीधे आकाशीय पिंड की सतह पर .
अंग्रेजी भाषा के साहित्य में रहने योग्य क्षेत्र को भी कहा जाता है गोल्डीलॉक्स क्षेत्र (गोल्डीलॉक्स जोन) यह नाम अंग्रेजी परी कथा का संदर्भ है गोल्डीलॉक्स और तीन भालू, रूसी में "तीन भालू" के रूप में जाना जाता है। परियों की कहानी में, गोल्डीलॉक्स तीन सजातीय वस्तुओं के कई सेटों का उपयोग करने की कोशिश करता है, जिनमें से प्रत्येक में एक वस्तु बहुत बड़ी (कठोर, गर्म, आदि) निकली है, दूसरी बहुत छोटी (नरम, ठंडी ..) है। ।), और तीसरा, उनके बीच का मध्यवर्ती , आइटम "बिल्कुल सही" निकला। इसी तरह, रहने योग्य क्षेत्र में रहने के लिए, ग्रह को न तो तारे से बहुत दूर होना चाहिए और न ही उसके बहुत करीब, बल्कि "सही" दूरी पर होना चाहिए।
एक तारे का रहने योग्य क्षेत्र
रहने योग्य क्षेत्र की सीमाएं इस आवश्यकता के आधार पर स्थापित की जाती हैं कि इसमें ग्रहों का तरल अवस्था में पानी हो, क्योंकि यह कई जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक आवश्यक विलायक है।
रहने योग्य क्षेत्र के बाहरी किनारे से परे, ग्रह को विकिरण के नुकसान की भरपाई के लिए पर्याप्त सौर विकिरण प्राप्त नहीं होता है, और इसका तापमान पानी के हिमांक से नीचे चला जाएगा। रहने योग्य क्षेत्र के भीतरी किनारे की तुलना में सूर्य के करीब एक ग्रह अपने विकिरण से अधिक गरम हो जाएगा, जिससे पानी वाष्पित हो जाएगा।
तारे से दूरी जहां यह घटना संभव है, की गणना तारे के आकार और चमक से की जाती है। किसी विशेष तारे के रहने योग्य क्षेत्र का केंद्र समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:
(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(star)/L_(sun)))), कहा पे: - औसत रहने योग्य क्षेत्र त्रिज्या में , - तारे का बोलोमेट्रिक सूचकांक (चमक), - बोलोमेट्रिक सूचकांक (चमक) ।सौर मंडल में रहने योग्य क्षेत्र
रहने योग्य क्षेत्र का विस्तार विभिन्न अनुमानों में किया गया है:
| आंतरिक सीमा, ए.ई. | बाहरी सीमा ए. इ। | स्रोत | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| 0,725 | 1,24 | डोल 1964 | वैकल्पिक रूप से पारदर्शी और निश्चित एल्बिडो की धारणा के तहत अनुमान। |
| 0,95 | 1,01 | हार्ट एट अल। 1978, 1979 | K0 तारे और उससे आगे के क्षेत्र में रहने योग्य क्षेत्र नहीं हो सकते हैं |
| 0,95 | 3,0 | कोहरा 1992 | कार्बन चक्रों का उपयोग करके मूल्यांकन |
| 0,95 | 1,37 | कास्टिंग एट अल। 1993 | |
| - | 1-2% आगे... | बुड्यको 1969, सेलर्स 1969, नॉर्थ 1975 | ... वैश्विक हिमनद की ओर जाता है। |
| 4-7% करीब... | - | रसूल और डेबर्ग 1970 | ... और महासागर संघनित नहीं होंगे। |
| - | - | श्नाइडर और थॉम्पसन 1980 | हार्ट की आलोचना। |
| - | - | 1991 | |
| - | - | 1988 | पानी के बादल रहने योग्य क्षेत्र को संकीर्ण कर सकते हैं क्योंकि वे एल्बिडो को बढ़ाते हैं और इस प्रकार ग्रीनहाउस प्रभाव का प्रतिकार करते हैं। |
| - | - | रामनाथन और कॉलिन्स 1991 | इन्फ्रारेड विकिरण के लिए ग्रीनहाउस प्रभाव का बादलों के कारण बढ़े हुए अल्बेडो की तुलना में अधिक प्रभाव पड़ता है, और शुक्र को शुष्क होना चाहिए था। |
| - | - | लवलॉक 1991 | |
| - | - | व्हाइटमायर एट अल। 1991 |
गेलेक्टिक रहने योग्य क्षेत्र
इस तथ्य के बारे में विचार कि आकाशगंगा के भीतर स्थित ग्रह प्रणाली का स्थान, जीवन के विकास की संभावना को प्रभावित करना चाहिए, तथाकथित की अवधारणा को जन्म दिया। "गांगेय रहने योग्य क्षेत्र" ( गीगा, गांगेय रहने योग्य क्षेत्र ) 1995 में विकसित अवधारणा गिलर्मो गोंजालेजचुनौती देने के बावजूद।
गैलेक्टिक रहने योग्य क्षेत्र, वर्तमान में उपलब्ध विचारों के अनुसार, गैलेक्टिक डिस्क के विमान में स्थित एक अंगूठी के आकार का क्षेत्र है। रहने योग्य क्षेत्र आकाशगंगा के केंद्र से 7 से 9 kpc के क्षेत्र में स्थित होने का अनुमान है, जो समय के साथ विस्तारित होता है और इसमें 4 से 8 बिलियन वर्ष पुराने तारे होते हैं। इन तारों में से 75% सूर्य से पुराने हैं।
2008 में, वैज्ञानिकों के एक समूह ने व्यापक कंप्यूटर सिमुलेशन प्रकाशित किए, जो कम से कम आकाशगंगा जैसी आकाशगंगाओं में, सूर्य जैसे तारे लंबी दूरी की यात्रा कर सकते हैं। यह इस अवधारणा के खिलाफ जाता है कि आकाशगंगा के कुछ क्षेत्र दूसरों की तुलना में जीवन के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
रहने योग्य क्षेत्र में ग्रहों की खोज करें
रहने योग्य क्षेत्रों में ग्रह उन वैज्ञानिकों के लिए बहुत रुचि रखते हैं जो अलौकिक जीवन और मानवता के लिए भविष्य के घरों की तलाश में हैं।
ड्रेक समीकरण, जो अलौकिक बुद्धिमान जीवन की संभावना को निर्धारित करने का प्रयास करता है, में एक चर शामिल है ( नी) ग्रहों के साथ तारा प्रणाली में रहने योग्य ग्रहों की संख्या के रूप में। गोल्डीलॉक्स खोजने से इस चर के मूल्यों को परिष्कृत करने में मदद मिलती है। अत्यंत निम्न मान अद्वितीय-पृथ्वी परिकल्पना का समर्थन कर सकते हैं, जिसमें कहा गया है कि अत्यंत असंभावित घटनाओं और घटनाओं की एक श्रृंखला के कारण जीवन की उत्पत्ति हुई। उच्च मूल्य कोपर्निकन की स्थिति में सामान्यता के सिद्धांत को सुदृढ़ कर सकते हैं: बड़ी संख्या में गोल्डीलॉक्स ग्रहों का अर्थ है कि पृथ्वी अद्वितीय नहीं है।
सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों में पृथ्वी के आकार के ग्रहों की खोज करना मिशन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो रहने योग्य क्षेत्रों में ग्रहों की विशेषताओं का सर्वेक्षण और एकत्र करने के लिए (7 मार्च, 2009 को लॉन्च किया गया, यूटीसी) का उपयोग करता है। अप्रैल 2011 तक, 1235 संभावित ग्रहों की खोज की गई है, जिनमें से 54 रहने योग्य क्षेत्रों में स्थित हैं।
रहने योग्य क्षेत्र में पहले पुष्टि किए गए एक्सोप्लैनेट, केप्लर -22 बी की खोज 2011 में की गई थी। 3 फरवरी 2012 तक, चार विश्वसनीय रूप से पुष्टि किए गए ग्रह अपने सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों में जाने जाते हैं।
येल विश्वविद्यालय (यूएसए) के एक शोधकर्ता के अनुसार, रहने योग्य दुनिया की तलाश में, दूसरी "गोल्डीलॉक्स" स्थिति के लिए जगह बनाना आवश्यक है।
कई दशकों तक, यह माना जाता था कि यह निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है कि कोई ग्रह जीवन का समर्थन कर सकता है या नहीं, इसकी सूर्य से दूरी थी। हमारे सौर मंडल में, उदाहरण के लिए, शुक्र सूर्य के बहुत करीब है, मंगल बहुत दूर है, और पृथ्वी बिल्कुल सही है। वैज्ञानिक इस दूरी को "रहने योग्य क्षेत्र" या "गोल्डीलॉक्स ज़ोन" कहते हैं।
यह भी माना जाता था कि आंतरिक ताप और शीतलन के कारण मेंटल संवहन और चट्टानों के भूमिगत विस्थापन की मदद से ग्रह अपने आंतरिक तापमान को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करने में सक्षम थे। ग्रह शुरू में बहुत ठंडा या बहुत गर्म हो सकता है, लेकिन अंततः सही तापमान पर आ जाएगा।
जर्नल में प्रकाशित नया अध्ययन विज्ञान अग्रिम 19 अगस्त 2016 दर्शाता है कि केवल रहने योग्य क्षेत्र में रहना ही जीवन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त नहीं है। ग्रह में शुरू में आवश्यक आंतरिक तापमान होना चाहिए।
एक नए अध्ययन से पता चला है कि जीवन की उत्पत्ति और रखरखाव के लिए ग्रह का एक निश्चित तापमान होना चाहिए। श्रेय: माइकल एस. हेलफेनबीन/येल विश्वविद्यालय
"यदि आप पिछले कुछ अरब वर्षों में पृथ्वी के विकास के बारे में सभी प्रकार के वैज्ञानिक डेटा एकत्र करते हैं और इसे समझने की कोशिश करते हैं, तो आप अंततः महसूस करते हैं कि मंडल में संवहन आंतरिक तापमान के प्रति काफी उदासीन है," लेखक जून कोरेनागा ने कहा अध्ययन के और येल विश्वविद्यालय में भूविज्ञान और भूभौतिकी के प्रोफेसर। कोरेनागा ने एक सामान्य सैद्धांतिक ढांचा प्रस्तुत किया जो कि मेंटल में संवहन के लिए अपेक्षित स्व-नियमन की डिग्री की व्याख्या करता है। वैज्ञानिक ने सुझाव दिया कि स्व-नियमन शायद ही स्थलीय ग्रहों की विशेषता है।
"ग्रहों की आदत के लिए स्व-विनियमन तंत्र की अनुपस्थिति का बहुत महत्व है। ग्रहों के निर्माण में अनुसंधान से पता चलता है कि स्थलीय ग्रह शक्तिशाली प्रभावों से बनते हैं, और इस अत्यधिक यादृच्छिक प्रक्रिया के परिणाम को अत्यधिक परिवर्तनशील माना जाता है, ”कोरेनागा लिखते हैं।
यदि मेंटल स्व-विनियमित हो तो विभिन्न प्रकार के आकार और आंतरिक तापमान ग्रहों के विकास में बाधा नहीं डालेंगे। महासागरों और महाद्वीपों सहित, हम अपने ग्रह पर जो कुछ भी मानते हैं, वह मौजूद नहीं होगा यदि पृथ्वी का आंतरिक तापमान एक निश्चित सीमा में नहीं था, जिसका अर्थ है कि पृथ्वी के इतिहास की शुरुआत बहुत गर्म या बहुत ठंडी नहीं थी।
नासा के इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोबायोलॉजी ने अध्ययन का समर्थन किया। कोरेनागा नासा की अल्टरनेटिव अर्थ्स प्रोजेक्ट टीम में सह-शोधकर्ता हैं। टीम यह पूछने में व्यस्त है कि पृथ्वी अपने पूरे इतिहास में एक स्थायी जीवमंडल को कैसे बनाए रखती है, जीवमंडल खुद को ग्रहों के पैमाने पर "बायोसिग्नेचर" में कैसे प्रकट करता है, और सौर मंडल के अंदर और बाहर जीवन की खोज कैसे करता है।
