विदेश की खबरें | नवजात गैस ग्रह आश्चर्यजनक रूप से सपाट हो सकते हैं - नया शोध
श्रीलंका के प्रधानमंत्री दिनेश गुणवर्धने

लंकाशायर, 13 फरवरी (द कन्वरसेशन) एक नया ग्रह गैस और धूल के घूमते घेरे में अपना जीवन शुरू करता है, जिसे प्रोटोस्टेलर डिस्क के रूप में जाना जाता है। मेरे सहयोगियों और मैंने यह दिखाने के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया है कि इन डिस्क में नवजात गैस ग्रहों के आकार आश्चर्यजनक रूप से चपटे होने की संभावना है। एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स लेटर्स में प्रकाशित यह खोज, ग्रह कैसे बनते हैं, इस बारे में हमारी तस्वीर को और बेहतर बना सकती है।

उन प्रोटोप्लैनेट्स का अवलोकन करना जो अभी-अभी बने हैं और अभी भी अपनी प्रोटोस्टेलर डिस्क के भीतर हैं, बेहद मुश्किल है। अब तक केवल तीन ऐसे युवा प्रोटोप्लैनेट देखे गए हैं, जिनमें से दो एक ही प्रणाली, पीडीएस 70 में हैं।

हमें ऐसी प्रणालियाँ खोजने की ज़रूरत है जो नई हों, और इतनी करीब हों कि हमारी दूरबीनें ही ग्रह से मंद प्रकाश का पता लगा सकें और उसे डिस्क से अलग कर सकें। ग्रहों के निर्माण की पूरी प्रक्रिया केवल कुछ लाख वर्षों तक चलती है जो कि खगोल भौतिकी के पैमाने पर पलक झपकने से ज्यादा कुछ नहीं है। इसका मतलब यह है कि गठन की प्रक्रिया में उन्हें पकड़ने के लिए हमें भाग्य का साथ चाहिए।

हमारे अनुसंधान समूह ने ग्रहों के बनने में विभिन्न तापीय स्थितियों के तहत गैसीय प्रोटोप्लैनेट के गुणों को निर्धारित करने के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन का प्रदर्शन किया।

सिमुलेशन में प्रारंभिक चरण से डिस्क में एक प्रोटोप्लैनेट के विकास का पालन करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त रिज़ॉल्यूशन है, जब यह डिस्क के भीतर केवल संक्षेपण होता है। इस तरह के सिमुलेशन कम्प्यूटेशनल रूप से मांग वाले हैं और यूके की खगोल भौतिकी सुपरकंप्यूटिंग सुविधा डीआईआरएसी पर चलाए गए थे।

आमतौर पर, एक डिस्क के भीतर कई ग्रह बनते हैं। अध्ययन में पाया गया कि प्रोटोप्लैनेट का आकार गोलाकार होने के बजाय स्मार्टीज़ या एम एंड एम की तरह ओब्लेट स्फेरोइड के रूप में जाना जाता है। वे अपने भूमध्य रेखा के बजाय मुख्य रूप से अपने ध्रुवों के माध्यम से गैस खींचकर बढ़ते हैं।

तकनीकी रूप से, हमारे सौर मंडल के ग्रह भी चपटे गोलाकार हैं लेकिन उनका चपटा आकार छोटा है। शनि का चपटापन 10%, बृहस्पति का 6%, जबकि पृथ्वी का मात्र 0.3% है।

इसकी तुलना में, प्रोटोप्लैनेट का सामान्य चपटापन 90% है। इस तरह का चपटापन प्रोटोप्लैनेट के देखे गए गुणों को प्रभावित करेगा, और अवलोकनों की व्याख्या करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

ग्रहों की शुरुआत कैसे होती है

ग्रह निर्माण के लिए सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत सिद्धांत "कोर एक्रीशन" का है। इस मॉडल के अनुसार, रेत से भी छोटे धूल के कण एक-दूसरे से टकराते हैं, एक साथ एकत्र होते हैं और धीरे-धीरे बड़े और बड़े पिंडों में विकसित होते हैं।

एक बार जब धूल का कोर पर्याप्त विशाल आकार ले लेता है, तो यह एक गैस विशाल ग्रह बनाने के लिए डिस्क से गैस खींचता है। इस नीचे से ऊपर के दृष्टिकोण में कुछ लाख वर्ष लगते हैं।

इसके विपरीत, ऊपर से नीचे का दृष्टिकोण, डिस्क अस्थिरता का सिद्धांत है। इस मॉडल में, युवा सितारों में मौजूद प्रोटोस्टेलर डिस्क गुरुत्वाकर्षण की दृष्टि से अस्थिर हैं। दूसरे शब्दों में, वे बनाए रखने के लिए बहुत भारी हैं और इसलिए टुकड़ों में बंट जाते हैं, जो ग्रहों में विकसित होते हैं।

कोर अभिवृद्धि का सिद्धांत लंबे समय से मौजूद है और यह हमारे सौर मंडल के गठन के कई पहलुओं की व्याख्या कर सकता है। हालाँकि, डिस्क की अस्थिरता हाल के दशकों में हमारे द्वारा खोजी गई कुछ एक्सोप्लेनेटरी प्रणालियों को बेहतर ढंग से समझा सकती है, जैसे कि जहां एक विशाल गैस ग्रह अपने मेजबान तारे से बहुत दूर परिक्रमा करता है।

इस सिद्धांत की अपील यह है कि ग्रह का निर्माण बहुत तेजी से होता है, कुछ हज़ार वर्षों के भीतर, जो उन टिप्पणियों के अनुरूप है जो सुझाव देते हैं कि ग्रह युवा डिस्क में मौजूद होते हैं।

हमारा अध्ययन डिस्क अस्थिरता के मॉडल के माध्यम से बने गैस विशाल ग्रहों पर केंद्रित है। वे चपटे होते हैं क्योंकि वे पहले से ही सपाट संरचना, प्रोटोस्टेलर डिस्क के संपीड़न से बनते हैं, लेकिन यह भी कि वे कैसे घूमते हैं।

कोई समतल पृथ्वी नहीं

हालाँकि कुल मिलाकर ये प्रोटोप्लैनेट बहुत चपटे हैं, लेकिन उनके कोर, जो अंततः गैस के विशाल ग्रहों में विकसित होते हैं, जैसा कि हम उन्हें जानते हैं, कम चपटे हैं - केवल लगभग 20%। यह शनि की तुलना में केवल दोगुना है। समय के साथ इनके और अधिक गोलाकार होने की उम्मीद है।

पृथ्वी और मंगल जैसे चट्टानी ग्रह, डिस्क अस्थिरता के कारण नहीं बन सकते। ऐसा माना जाता है कि इनका निर्माण धूल के कणों से लेकर कंकड़, चट्टानों, किलोमीटर आकार की वस्तुओं और अंततः ग्रहों तक धीरे-धीरे एकत्रित होने से हुआ है। वे इतने घने होते हैं कि नवजात होने पर भी उन्हें काफी हद तक चपटा किया जा सकता है। इस बात की कोई संभावना नहीं है कि जब पृथ्वी छोटी थी तब वह इतनी अधिक चपटी रही होगी।

लेकिन हमारा अध्ययन कुछ ग्रह प्रणालियों में कुछ दुनियाओं के मामले में डिस्क अस्थिरता की भूमिका का समर्थन करता है।

अब हम एक्सोप्लैनेट खोजों के युग से एक्सोप्लैनेट लक्षण वर्णन के युग की ओर बढ़ रहे हैं। कई नई वेधशालाएँ चालू होने के लिए तैयार हैं। इससे उनकी डिस्क में एम्बेडेड अधिक प्रोटोप्लैनेट की खोज करने में मदद मिलेगी। कंप्यूटर मॉडल से भविष्यवाणियाँ भी अधिक परिष्कृत होती जा रही हैं।

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