पृथ्वी जैसे सौर बाह्य ग्रह की खोज

पृथ्वी जैसे सौर बाह्य ग्रह की खोज : परग्रही जीवन श्रंखला भाग 5

परग्रही जीवन की खोज के लिये प्रस्तावित ड्रेक का समिकरण पूरी तरह से परिकल्पित (Hypothetical) है। यह समिकरण एक संभावना ही दर्शाता है जो कि वास्तविकता भी हो सकती है। दूसरी ओर सेटी प्रोजेक्ट अंतरिक्ष में जीवन की खोज बेतरतीब रूप से कर रहा है। परग्रही जीवन की खोज का एक उपाय सौर मंडल के बाहर पृथ्वी जैसे ग्रहो की खोज कर उन पर सेटी का ध्यान केन्द्रित करना होगा।

हाल ही में अंतरिक्ष में जीवन की खोज को सौर मंडल के बाहर ग्रहो की खोज से मजबूती मीली है। सौरमंडल बाह्य ग्रहो की खोज के पिछे एक परेशानी यह है कि ये ग्रह स्वयं प्रकाश उत्सर्जित नहीं करते है जिससे उन्हे किसी दूरबीन से नहीं देखा जा सकता। ये ग्रह अपने मातृ तारे से हजारो गूणा धुंधले होते है।

ग्रह द्वारा तारे की परिक्रमा (गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव)

इन ग्रहो की खोज के लिये खगोल शास्त्री तारें में एक छोटी सी डगमगाहट खोजने का प्रयास करते है। ग्रह और तारा दोनो पिंड एक दूसरे को अपने गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित करते है। इसी गुरुत्वाकर्षण की रस्साकसी में दोनो एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं। एक दूसरे की परिक्रमा का केन्द्र बिन्दू दोनो ग्रहो के संयुक्त द्रव्यमान का केन्द्र (Center Of Mass) होता है| तारे का द्रव्यमान ग्रह की तुलना में काफी ज्यादा होने के कारण यह द्रव्यमान का केन्द्र तारे के समित और ग्रह से दूर होता है फलस्वरूप ग्रह का परिक्रमा पथ बड़ा और तारे का परिक्रमा पथ छोटा होता है।

यह कुछ उस तरह है जब एक पिता अपनी बेटी को अपने हाथो में पकड़ घुमाता है तब बेटी घूमते हुये एक बड़ा वृत्त बनाती है वहीं पिता एक छोटा वृत्त बनाता है क्योंकि पिता का द्रव्यमान बेटी से ज्यादा है। इस गुरुत्वाकर्षण की रस्साकसी में तारा जब हमसे थोड़ा सा दूर जाता है और पास आता है उसकी गति में आये परिवर्तन को डाप्लर प्रभाव से मापा जा सकता है। इस परिवर्तन से हम तारे के आसपास ग्रह के उपस्थिती को जान सकते है।

ग्रहो को खोजने का दूसरा तरिका संक्रमण विधी है। यदि ग्रहो की कक्षायें पृथ्वी और उनके मातृ तारे के मध्य एक ही प्रतल में पड़ती है तो इन ग्रहो द्वारा अपने तारे पर पढने वाले ग्रहण को पृथ्वी से महसूस किया जा सकता है। जब ये ग्रह अपने मातृ तारे के सामने से गुजरते है, अपने मातृ तारे के प्रकाश को थोड़ा मंद कर देते है। वेधशालायें इस रोशनी में आयी कमी को जान लेती है। एक अंतराल में एक से ज्यादा बार आयी प्रकाश में कमी से ग्रहो के परिक्रमा काल की गणना की जा सकती है; रोशनी में आयी कमी की मात्रा से ग्रह का आकार जाना जा सकता है। जितना बड़ा ग्रह होगा वह अपने मातृ तारे का उतना प्रकाश मंद करता है। संक्रमण विधी इस तरह से ग्रहो की स्थिती (मातृ तारे के संदर्भ में), परिक्रमा काल और उसका आकार बता देती है।

51 पेगासी और 51 पेगासी बी (चित्रकार की कल्पना)

पहला सौरबाह्य ग्रह 1994 में पेन्सलवेनिया विश्वविद्यालय के डा. अलेक्जेन्डर वोल्सजक्जान ने खोजा था; यह ग्रह एक मृत पल्सर की परिक्रमा कर रहा है। मातृ तारा एक सुपरनोवा विस्फोट का अवशेष है इसकारण इस ग्रह पर जीवन की कोई संभावना नहीं है। यह ग्रह एक जला हुआ, झुलसा मृत ग्रह है। अगले वर्ष जिनेवा के दो स्वीस खगोल विज्ञानी माइकल मेंयर और डीडीर क्वेलोज ने 51 पेगासी तारे की परिक्रमा करते हुये बृहस्पति के आकार के एक ग्रह की खोज की। इसके बाद तो सौर बाह्य ग्रहो की एक बाढ आ गयी है। पिछले 10 वर्षो में सौर बाह्य ग्रहो की संख्या में एक तेजी आयी है। कोलोरेडो विश्वविद्यालय बोल्डर के भूगर्भ विज्ञानी ब्रुस जैकोस्की के अनुसार “यह मानव इतिहास का विशेष समय है। हम परग्रही जीवन की संभावना खोज पाने की वास्तविक संभावना वाली पहली पीढी के सदस्य है।”

इनमें से कोई भी सौरमंडल हमारे सौरमंडल के जैसा नहीं है। सच्चाई यह है कि ये सभी सौर मंडल हमारे सौर मंडल से एकदम भिन्न है। एक समय खगोलविज्ञानी मानते थे कि हमारा सौरमंडल एक ब्रम्हांड के दूसरे सौरमंडलो के जैसा एक सामान्य सौरमंडल है, जिसमें वृताकार कक्षाओ और तीन पट्टो में ग्रह अपने मातृ तारे की परिक्रमा करते होंगे। मातृ तारे के समीप चट्टानी अंदरूनी ग्रह, मध्य में गैस के विशालकाय ग्रह और अंत में बर्फीले धूमकेतु।

सौरमंडल (अंदरूनी चटटानी ग्रह, गैस महाकाय ग्रह और बर्फीले धूमकेतु)

आश्चर्यजनक रूप से नये खोजे गये सौरमंडल इस साधारण नियम का पालन करते हुये पाये नहीं गये। सामान्यतः बृहस्पति जैसे गैस के महाकाय पिंड को मातृ तारे से दूर परिक्रमा करना चाहीये लेकिन अधिकतर अपने मातृ तारे के एकदम समीप पाये गये (बुध ग्रह की कक्षा से भी ज्यादा समीप) या कुछ ज्यादा ही बड़े दिर्घवृत्त की कक्षा में। इन दोनो अवस्थामें गोल्डीलाक क्षेत्र में पृथ्वी जैसे ग्रहो का होना संभव नहीं है। यदि बृहस्पति जैसा महाकाय ग्रह अपने मातृ तारे के समीप परिक्रमा कर रहा है इसका अर्थ है कि वह एक बड़ी दूरी से स्थानांतरित होकर धीरे-धीरे एक स्पाइरल के जैसे अपने सौर मंडल के केन्द्र तक आ पहुंचा है। इस अवस्था में यह ग्रह छोटे ग्रहो, पृथ्वी के जैसे ग्रहो की कक्षा को पार करते हुये आया होगा और ये छोटे ग्रह इस महाकाय ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से सूदूर अंतरिक्ष में फेंके गये गये होंगे। यदि बृहस्पति जैसा महाकाय ग्रह दिर्घवृताकार कक्षा में परिक्रमा करता है तब भी वह गोल्डीलाक्स क्षेत्र से गूजरेगा और इस अवस्था में भी इस क्षेत्र के छोटे ग्रह इस महाकाय ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से सूदूर अंतरिक्ष में फेंक दिये जायेंगे।

ग्रहो के आविष्कारक जो पृथ्वी जैसे ग्रहो की खोज में लगे है, के लिये यह एक निराशाजनक है लेकिन प्राप्त जानकारीयां अनपेक्षित भी नहीं थी। हमारे उपकरण अभी तक बृहस्पति के जैसे महाकाय और तेज गति के ग्रहो के मातृ तारे पर प्रभाव को ही माप पाते है। जिससे यह कोई आश्चर्य नहीं था कि हमारी दूरबीने तेज गति से चलने वाले दानवाकार ग्रहो को ही खोज पाये है। यदि अंतरिक्ष में हमारे सौर मंडल का कोई जुड़वा है तो भी हमारे उपकरण उन्हे देख पाने में अक्षम है।

टेरेस्ट्रीयल प्लेनेट फाईंडर – ईन्टरफेरोमीटर

इस स्थिती में कोरोट, केप्लर और टेरेस्ट्रीयल प्लेनेट फाईण्डर उपग्रहो के प्रक्षेपण के बाद बदलाव की उम्मीद है। यह तीनो उपग्रह अंतरिक्ष में सैकड़ो पृथ्वी जैसे ग्रहो की खोज में सक्षम है। कोरोट और केप्लर पृथ्वी जैसे ग्रहो की अपने मातृ तारे के सामने आने से मातृ तारे की प्रदिप्ती में आयी कमी (संक्रमण विधी) को मापने में सक्षम है। पृथ्वी जैसे ग्रह को देखा नहीं जा सकेगा लेकिन इनके कारण आयी मातृ तारे की रोशनी में आये परिवर्तन से इनकी उपस्थिती पता की जा सकती है।

फ्रेंच उपग्रह कोरोट को दिसंबर 2006 में प्रक्षेपित किया गया और यह एक मील का पत्थर है क्योंकि सौरबाह्य ग्रहो की खोज के लिये भेजा गया यह पहला अंतरिक्ष उपग्रह है। इस उपग्रह की मदद से वैज्ञानिको को 10 से 40 पृथ्वी जैसे ग्रहो की खोज की आशा है। यदि पृथ्वी जैसे सौरबाह्य ग्रह है तो वे गैस महाकाय ना होकर चट्टानी ग्रह होंगे और पृथ्वी से कुछ गुणा ही बड़े होंगे। कोरोट शायद बृहस्पति जैसे ग्रहो की संख्या में वृद्धी भी करेगा जो कि पहले ही खोजे जा चूके है। कोरोट हर आकार और प्रकार के सौर बाह्य ग्रहो को खोज पायेगा जो हम पृथ्वी की दूरबीनो से नहीं कर पाते है। वैज्ञानिक इस उपग्रह से 12,000 तारो का निरिक्षण करना चाहते है।

केप्लर अंतरिक्ष वेधशाला

केप्लर अंतरिक्ष वेधशाला को नासा ने मार्च 2009 में प्रक्षेपित किया था। यह अंतरिक्ष में सैंकड़ो पृथ्वी के जैसे ग्रहो की खोज में सक्षम है। यह 100,000 तारो की प्रदिप्ती का ग्रहो की तारो के सामने की गतिविधी के प्रभाव के लिये मापन करेगी। अपने कार्यकाल के 4 वर्षो में केप्लर 1950 प्रकाशवर्ष दूर तक के हजारो तारो का निरिक्षण करेगी। कक्षा में अपने प्रथम वर्ष में वैजानिक इस उपग्रह से निम्नलिखित खोज की आशा रखते है:

पृथ्वी के आकार के 50 ग्रह
पृथ्वी से 30 प्रतिशत बड़े 185 ग्रह और
पृथ्वी से 2.2 गुणा बड़े 640 ग्रह

पृथ्वी के जैसे पहले ग्रह की खोज का सेहरा केप्लर अंतरिक्ष वेधशाला के माथे ही बंधा जब उसने 2010 के अंत में केप्लर 10 तारे की परिक्रमा करते चट्टानी ग्रह केप्लर 10बी की खोज की। केप्लर 10बी ग्रह पृथ्वी के आकार का 1.4 गुणा है , जो उसे अब तक का खोजा गया सबसे छोटा ग्रह (सौर मंडल के बाहर) बनाता है। केप्लर 10बी का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान से कही ज्यादा अर्थात 4.6 गुणा है। यह अपने तारे के काफी समीप परिक्रमा करता है। तारे की सतह से 30 लाख किमी दूरी पर और इस परिक्रमा में पृथ्वी के एक दिन से कम समय लेता है। तारे के काफी समीप होने के कारण इस ग्रह का तापमान हजारो डिग्री होना चाहिये।इस पर जिवन की संभावना नगण्य है लेकिन यह अब तक का सबसे कम द्रव्यमान का, सबसे छोटा ग्रह है जो सूर्य के जैसे तारे की परिक्रमा कर रहा है। यह एक बड़ी और महत्वपूर्ण खोज है; यह केप्लर अंतरिक्ष वेधशाला की संभावनाओ और क्षमताओ को दर्शाता है।

केप्लर अंतरिक्ष वेधशाला ने हाल ही में छः ग्रहो वाले एक सौर मंडल की भी खोज की है।

टेरेस्ट्रीयल प्लेनेट फाईण्डर जिसे 2014 में प्रक्षेपित किया जाना था, केपलर अंतरिक्ष वेधशाला से ज्यादा संभावना लिये है। यह उपग्रह 45 प्रकाशवर्ष तक के सौ तारो का ज्यादा सटिकता से निरिक्षण करेगा। इस उपग्रह में ग्रहो की खोज के लिये दो उपकरण होंगे। पहला उपकरण क्रोनोग्राफ है जो एक विशेष दूरबीन है जिससे किसी ग्रह द्वारा उसके मातृ तारे के सामने आने से उसकी प्रदिप्ती की 1000 वे हिस्से तक की कमी को महसूस कर सकता है। यह दूरबीन हब्बल दूरबीन से तीन से चार गुणा बड़ी और 10 गुणा सटिक होगी। दूसरा उपकरण एक इन्टरफ़ेरोमीटर है जो किसी ग्रह के कारण उसके मातृ तारे की प्रकाश तरंगो में आये 10 लाखवे हिस्से तक के परिवर्तन को महसूस कर पायेगा।

युरोपियन अंतरिक्ष एजेन्सी एक और ग्रह शोधन उपग्रह “डार्वीन” की योजना बना रही है जिसे 2015 या उसके बाद भेजा जायेगा। इसमें तीन अंतरिक्ष दूरबीन होंगी जिनका व्यास तीन मीटर होगा। यह तीनो एक साथ रहेंगी और एक बड़े इन्टरफ़ेरोमीटर के जैसे कार्य करेंगी। इसका लक्ष्य भी पृथ्वी जैसे ग्रहो की खोज होगा।

अंतरिक्ष में पृथ्वी के जैसे सौ ग्रहो की खोज सेटी पर फिर से ध्यान देने के लिये काफी होंगे। आकाश में अनियमित रूप से तारो से बुद्धिमान जीवन के संकेतो की खोज की तुलना में कुछ चूने हुये तारो पर ध्यान देना बेहतर होगा।