20 जून 2024

नई खोजी गई ग्रह WASP-107b की रहस्यमय फूली हुई संरचना का वैज्ञानिकों ने पता लगाया

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वैज्ञानिकों ने हाल ही में खोजे गए ग्रह WASP-107b, जिसे “गर्म नेपच्यून” के रूप में जाना जाता है, की फूली हुई प्रकृति के रहस्य को सुलझा लिया है। यह ग्रह परंपरागत मॉडलों से समझाने में कठिन था।

नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की अद्वितीय क्षमताओं और हबल स्पेस टेलीस्कोप के पिछले अवलोकनों का उपयोग करते हुए, दो स्वतंत्र अनुसंधान दलों ने ग्रह के वायुमंडलीय संरचना और आंतरिक संरचना में आश्चर्यजनक अंतर्दृष्टि प्राप्त की है।

WASP-107b, एक गैस विशाल ग्रह है जिसका त्रिज्या बृहस्पति के तीन-चौथाई के बराबर है लेकिन इसका द्रव्यमान केवल बृहस्पति का दसवां हिस्सा है। इसकी बहुत कम घनत्व ने लंबे समय से खगोलविदों को उलझन में डाल रखा था। हालांकि फूले हुए ग्रह असामान्य नहीं हैं, WASP-107b की विशेषताओं को मौजूदा मॉडलों से समझाना कठिन था।

एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी (ASU) के लुइस वेलबैंक्स ने नेचर में प्रकाशित एक अध्ययन में बताया, “इसके त्रिज्या, द्रव्यमान, आयु और अनुमानित आंतरिक तापमान के आधार पर, हमें लगा कि WASP-107b का एक बहुत छोटा, चट्टानी कोर है जो हाइड्रोजन और हीलियम के विशाल द्रव्यमान से घिरा है। लेकिन यह समझना कठिन था कि इतना छोटा कोर इतनी गैस कैसे इकट्ठा कर सकता है, और फिर बृहस्पति-मास ग्रह में पूरी तरह से विकसित होने से पहले ही कैसे रुक सकता है।”

इस रहस्य को सुलझाने की कुंजी WASP-107b के वातावरण में मीथेन (CH4) की आश्चर्यजनक कमी में पाई गई, जिसे वेब और हबल दोनों अवलोकनों द्वारा पता लगाया गया था। इस ग्रह के अनुमानित तापमान के आधार पर अपेक्षित मीथेन की मात्रा की तुलना में मीथेन की कमी, यह संकेत देती है कि WASP-107b का आंतरिक भाग अपेक्षित से अधिक गर्म है।

जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी (JHU) के डेविड सिंग, जो नेचर में प्रकाशित एक समानांतर अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं, ने बताया, “तथ्य यह है कि हमने मीथेन बहुत कम मात्रा में पाया, जबकि हमने अन्य कार्बन-बियरिंग अणुओं का पता लगाया, यह हमें बताता है कि ग्रह का आंतरिक भाग काफी अधिक गर्म होना चाहिए।”

इस अतिरिक्त आंतरिक गर्मी का संभावित स्रोत ज्वारीय हीटिंग है, जो WASP-107b की थोड़ी अंडाकार कक्षा के कारण होता है। जैसे ही ग्रह अपने 5.7-दिवसीय कक्षा के दौरान तारे और ग्रह के बीच की दूरी बदलती है, गुरुत्वाकर्षण खिंचाव ग्रह को गर्म करता है।

इस नई समझ के साथ, शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि स्पेक्ट्रा ग्रह के कोर के आकार का अनुमान लगाने का एक तरीका प्रदान कर सकता है। उनके गणनाओं के अनुसार, कोर का द्रव्यमान मूल अनुमान से कम से कम दोगुना है, जो ग्रह निर्माण के सिद्धांतों के साथ बेहतर मेल खाता है।

ASU के माइक लाइन ने कहा, “वेब डेटा हमें बताता है कि WASP-107b जैसे ग्रहों को एक बहुत छोटे कोर और एक विशाल गैसीय आवरण के साथ किसी अजीब तरीके से बनाने की आवश्यकता नहीं थी। इसके बजाय, हम नेपच्यून जैसी कुछ ले सकते हैं, जिसमें बहुत सारी चट्टानें और उतनी गैस नहीं होती, बस तापमान को बढ़ा सकते हैं, और इसे इस तरह बना सकते हैं।”

यह सफलता न केवल WASP-107b की फूली हुई संरचना के लंबे समय से चले आ रहे रहस्य को हल करती है, बल्कि एक्सोप्लैनेट के निर्माण और विकास को बेहतर ढंग से समझने का मार्ग भी प्रशस्त करती है।