खगोलीय खोज: क्या बिना सूरज के चांद पर जीवन संभव है? सतह पर तरल पानी की संभावना

विश्व - इख़बारी समाचार एजेंसी

खगोलीय खोज: क्या बिना सूरज के चांद पर जीवन संभव है? सतह पर तरल पानी की संभावना

मुक्त-घूमने वाले ग्रह, जिन्हें आमतौर पर आवारा ग्रह (Rogue Planets) के नाम से जाना जाता है, अंतरतारकीय अंतरिक्ष में पूरी तरह अकेले भटकते हैं। यह कहना कि उनमें से बहुत सारे हो सकते हैं, एक तरह से कम आंकना होगा। हाल के अनुमानों के अनुसार, आवारा ग्रहों की संख्या हमारी आकाशगंगा में तारों की संख्या के बराबर है। उनमें से कुछ, निस्संदेह, चंद्रमाओं के साथ होते हैं - और उनमें से कुछ तो पृथ्वी के आकार के भी हो सकते हैं। म्यूनिख के लुडविग मैक्सिमिलियन विश्वविद्यालय के डेविड डाहलबडिंग और उनके सह-लेखकों द्वारा लिखित एक नया शोध पत्र, जिसे *मासिक नोटिस ऑफ़ द रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी* में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है और arXiv पर प्री-प्रिंट के रूप में भी उपलब्ध है, बताता है कि इन आवारा एक्सो-चंद्रमाओं में से कुछ की सतह पर तरल पानी भी हो सकता है। यह खोज ब्रह्मांड में जीवन की संभावनाओं के बारे में हमारी समझ को मौलिक रूप से बदल सकती है।

यह बात शायद पूरी तरह से प्रति-सहज ज्ञान युक्त लगती है। तरल पानी तभी मौजूद हो सकता है जब पर्यावरण पर्याप्त गर्म हो, और वह गर्मी मुख्य रूप से एक मेजबान ग्रह के तारे से आती है। तो एक आवारा ग्रह का चंद्रमा, जिसमें परिभाषा के अनुसार कोई तारा पास नहीं होता, उसकी सतह पर तरल पानी कैसे हो सकता है? इसका सरल उत्तर है - ज्वार। इसमें कुछ बारीकियां हैं, लेकिन ज्वारीय तापन (tidal heating) निश्चित रूप से एक चंद्रमा पर तरल पानी उत्पन्न करने में सक्षम है। यह वही बल है जो एन्सेलेडस और यूरोपा पर उपसतह महासागरों को शक्ति प्रदान करता है, और यहां तक कि आयो पर पिघली हुई चट्टान के ज्वालामुखी का कारण बनता है, बिना सूर्य से ऊर्जा के किसी भी प्रत्यक्ष इनपुट के। अपने संबंधित गैस विशाल ग्रहों द्वारा धकेले जाने और खींचे जाने से इन चंद्रमाओं के अंदरूनी हिस्सों को पानी पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म करना संभव है।

लेकिन हमारे सौर मंडल में इन चंद्रमाओं में से किसी की भी सतह पर तरल पानी नहीं है। एन्सेलेडस और यूरोपा के पास अपने तरल पानी के महासागरों को ढकने वाली विशाल बर्फ की चादरें हैं, जो चंद्रमा के कोर में उत्पन्न गर्मी की रक्षा करती हैं, जिससे उन गहराइयों में तापमान पानी के गलनांक तक पहुंच पाता है। तो आवारा एक्सो-चंद्रमा बिना बर्फ की चादर के गर्मी को रोके रखने के लाभ के बिना अपनी तरल सतह के पानी को कैसे बनाए रख पाएंगे? यह एक महत्वपूर्ण प्रश्न था जिसका उत्तर खोजने का शोधकर्ताओं ने प्रयास किया, क्योंकि इसके लिए गर्मी बनाए रखने के लिए एक नए तंत्र की आवश्यकता थी।

इस क्षेत्र में मूल सोच, जो म्यूनिख के लुडविग मैक्सिमिलियन विश्वविद्यालय की जूलिया रॉसेटी के एक पेपर में समाप्त हुई, इस बात पर केंद्रित थी कि क्या कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) से भरा वातावरण बर्फ की चादर की आवश्यकता के बिना सतह पर ज्वारीय तापन से ऊर्जा को प्रभावी ढंग से फंसा सकता है। पर्याप्त सुरक्षात्मक बाधा बनाने के लिए, CO2 का दबाव काफी अधिक होना चाहिए था। हालांकि, उच्च दबाव और ज्वारीय बलों से अपेक्षाकृत कम गर्मी के साथ, CO2 तरल या बर्फ के रूप में संघनित हो गया, जिससे वातावरण ढह गया और चंद्रमा स्वयं जम गया। इस परिदृश्य ने CO2 को दीर्घकालिक समाधान के रूप में खारिज कर दिया।

लेकिन एक वैकल्पिक गैस है जो समान भाग्य से पीड़ित नहीं लगती - हाइड्रोजन। यह अत्यधिक कम तापमान को छोड़कर तरल में नहीं बदलती, इसलिए यह वातावरण से बाहर नहीं निकलेगी। हालांकि, सामान्य परिस्थितियों में, यह अवरक्त ऊर्जा के प्रति पारदर्शी होती है, जिसका अर्थ है कि ज्वारीय बलों से गर्मी बस दूर विकिरणित हो सकती है। लेकिन बहुत उच्च दबावों पर, H2 अणु क्षणिक द्विध्रुव बनाने के लिए टकराते हैं, और टकराव-प्रेरित अवशोषण (Collision-Induced Absorption - CIA) नामक प्रक्रिया में, अवरक्त प्रकाश को अवशोषित करते हैं। यह प्रभावी रूप से हाइड्रोजन वातावरण को एक विशाल ग्रीनहाउस कंबल की तरह कार्य करने का कारण बनता है, जिससे चंद्रमा की सतह केवल अपने मेजबान ग्रह से ज्वारीय तापन के साथ तरल पानी के अस्तित्व के लिए पर्याप्त गर्म रहती है। यह तंत्र बाह्य-स्थलीय दुनिया पर जीवन की संभावनाओं को फिर से परिभाषित करता है।

अपने बिंदु को साबित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न संरचनाओं और वायुमंडल के दबावों वाले चंद्रमाओं के तापमान के साथ-साथ तरल पानी की क्षमता पर विभिन्न स्तरों के ज्वारीय तापन के प्रभाव के सिमुलेशन की एक श्रृंखला चलाई। उन्होंने यह सुनिश्चित करने के लिए एक रेडिएटिव हीट ट्रांसफर मॉडल के साथ-साथ एक संतुलन रसायन विज्ञान मॉडल दोनों का उपयोग किया कि वे इन आवारा चंद्रमाओं पर मौजूद हो सकने वाले वास्तविक वायुमंडल को सटीक रूप से दर्शा रहे थे। और जो उन्होंने पाया वह काफी चौंकाने वाला था। पृथ्वी-मानक 1 बार के दबाव पर, इन चंद्रमाओं की सतह पर तरल पानी 95 मिलियन वर्षों तक मौजूद रह सकता है। शायद और भी प्रभावशाली रूप से, 10 बार तक के उच्च दबावों के साथ, सतह पर तरल पानी अरबों वर्षों तक बना रह सकता है। यह लंबी समय-सीमा जीवन के उद्भव और विकास के लिए पर्याप्त से अधिक है, जो तारों के आसपास के पारंपरिक 'गोल्डीलॉक्स ज़ोन' से परे जीवन की हमारी समझ को मौलिक रूप से बदल देती है।

ये निष्कर्ष बाह्य-स्थलीय जीवन की व्यापक खोज में आवारा ग्रहों और उनके चंद्रमाओं के गहरे निहितार्थों को रेखांकित करते हैं। यदि हमारी आकाशगंगा में अरबों ऐसे सिस्टम मौजूद हैं, और यदि उनका एक महत्वपूर्ण हिस्सा हाइड्रोजन युक्त वायुमंडल वाले पृथ्वी के आकार के चंद्रमाओं को धारण करता है, तो ब्रह्मांड में संभावित रूप से रहने योग्य स्थानों की संख्या को काफी कम करके आंका जा सकता है। यह शोध न केवल रहने की स्थिति के बारे में हमारी समझ को परिष्कृत करता है, बल्कि हमें हमारे सौर मंडल से परे जीवन-निर्वाह क्षेत्रों की परिभाषा पर पुनर्विचार करने के लिए भी मजबूर करता है, यह सुझाव देता है कि ब्रह्मांड छिपे हुए नखलिस्तानों से भरा हो सकता है जो खोजे जाने की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

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