एथन से पूछें: क्या हमारी आकाशगंगा में पृथ्वी पर जीवन कहीं और संभव था?

जीवन के उद्भव के लिए उम्मीदवार ग्रह भयावह घटनाओं और आवधिक विलुप्तता का अनुभव करने में कोई संदेह नहीं है। यदि जीवन को जीवित रहने और विकसित करने के लिए किस्मत में है, तो ग्रह के अस्तित्व के लिए कुछ शर्तें होनी चाहिए।

हमारी आकाशगंगा में सैकड़ों अरबों तारे हैं, जिनमें से कई में पृथ्वी के आकार के ग्रह हैं, जो अपने सितारों से सही दूरी पर स्थित हैं ताकि उनकी सतह पर तरल पानी हो सके, इसलिए जीवन में मिल्की वे पर दिखाई देने का मौका है। कम से कम हम ऐसा सोचते हैं। लेकिन क्या ऐसा नहीं हो सकता है कि हमारे ग्रह पर हमारी स्थितियां किसी तरह से हमें और पृथ्वी पर दिखाई देने वाली और विकसित होती धरती को अलग कर दें? यह वही है जो पाठक हमसे पूछता है:

यदि हमारा सौर मंडल गैलेक्सी की आस्तीन के साथ थोड़ा आगे बनता है तो क्या होगा? अगर हम इसके बहुत अंत में थे? लेकिन क्या होगा अगर, केंद्र में एक विशाल ब्लैक होल के बजाय, हमारा सौर मंडल होगा? क्या इससे हमारा जलवायु परिवर्तन होगा? क्या हम बच सकते थे?

आइए देखें कि उस मामले में क्या बदलाव होगा।


एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क का चित्रण जिसमें ग्रह और ग्रह-मंडल गठन की प्रक्रिया में "फर्रो" बनाते हैं। बाहरी डिस्क ऐसी सामग्री प्रदान करती है जो अंतत: हमारे जैसे ग्रहों, क्रस्ट, वायुमंडल और ग्रहों के महासागरों में समा जाती है

हम पिछले 4.5 अरब वर्षों में हमारे सौर मंडल में कैसे और क्या विकसित हुए हैं, इसके बारे में काफी जानकार हैं । कुछ पदार्थों के साथ गैस का एक आणविक बादल जो इसे समृद्ध करता है - द्रव्यमान द्वारा भारी तत्वों का लगभग 2%, हीलियम का 28% और हाइड्रोजन का 70% - संपीड़ित और नए सितारों को संपीड़ित करता है। उनमें से एक को हमारे सूर्य बनने के लिए नियत किया गया था, इसके चारों ओर प्रोटोप्लानेटरी डिस्क के साथ मिलकर, जैसा कि लगभग सभी सितारों के साथ होता है।

दसियों लाख वर्षों तक, गर्म सूर्य ने डिस्क के आंतरिक भाग की सामग्री को वाष्पित कर दिया है, और बाहरी, ठंडा हिस्सा अंदर की ओर गिर गया और जीवन के लिए आए नाभिक के चारों ओर इकट्ठा हो गया। सबसे बड़े विशालकाय दुनिया में सबसे बड़ी संख्या में सबसे हल्के तत्व (हाइड्रोजन और हीलियम) थे, और छोटे चट्टानी दुनिया सफल नहीं हुई। बाकी सब कुछ गुरुत्वाकर्षण बातचीत द्वारा किया गया था, जिसने सौर प्रणाली की वर्तमान उपस्थिति को निर्धारित किया था।



पृथ्वी और सौर मंडल के कई गुण विशेष प्रतीत होते हैं, लेकिन जीवन के उद्भव के लिए आवश्यक नहीं हो सकते हैं। सौर मंडल के अन्य चट्टानी ग्रहों के विपरीत, केवल पृथ्वी में एक चंद्रमा होता है, जो ईब और प्रवाह का कारण बनता है और एक स्थिर अक्ष झुकाव रखता है। कई अन्य तारकीय प्रणालियों के विपरीत, हमारे पास एक विशालकाय बृहस्पति है - जो क्षुद्रग्रह बेल्ट की तुलना में काफी आगे स्थित है। और, गैलेक्सी के अधिकांश तारों के विपरीत, हम एक सर्पिल बांह के कर्ल के किनारे पर स्थित हैं, जो गैलेक्टिक केंद्र से 25,000 प्रकाश वर्ष है।


हमारे मिल्की वे की संरचना काफी अच्छी तरह से चिह्नित है, जिसमें हमारे सूर्य की स्थिति भी शामिल है। आज यह ज्ञात नहीं है कि गैलेक्सी के कौन से सितारे और क्षेत्र जीवन का समर्थन करने में सक्षम हैं।

4.5 बिलियन वर्षों तक, पृथ्वी पर जीवन जीवित और विकसित होता रहा, जिससे अधिक से अधिक जटिलता, विविधता उत्पन्न हुई, और डीएनए में अधिक से अधिक जानकारी कोडिंग हुई। हमने कई बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का अनुभव किया है, जिनमें से अधिकांश का कारण हमें ठीक से ज्ञात नहीं है। यद्यपि जीवित प्राणियों की सभी प्रजातियों का 30% से 70% एक समय या किसी अन्य समय में गायब हो गया था, पिछली अवधि में, 65 मिलियन साल पहले विशाल क्षुद्रग्रह के पतन के बाद से, पृथ्वी पर जीवन बंद नहीं हुआ। समय बीतता गया और जैविक गतिविधि जारी रही।


विभिन्न समय के अंतराल पर विलुप्त प्रजातियों का प्रतिशत। सबसे बड़ा ज्ञात पर्मियन द्रव्यमान विलोपन है जो 250 मिलियन साल पहले हुआ था, जिसके कारण अभी भी अज्ञात हैं।

लेकिन उन सभी गुणों के लिए जो पृथ्वी के पास हैं, जो जीवन के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं? किस तरह का ग्रह एक जीवन की कहानी को जन्म दे सकता है, जिस पर हम से अलग होगा, लेकिन उस पर जीवन संभव होगा?

जब तक हम सौर मंडल से बाहर के ग्रहों पर पृथ्वी के बाहर जीवन का पता नहीं लगाते, तब तक ऐसे सवालों के जवाब अनिवार्य रूप से विशुद्ध रूप से सट्टा होंगे। लेकिन ये खाली अनुमान नहीं हैं; ये आज तक की सर्वोत्तम वैज्ञानिक उपलब्धियों के साथ जारी किए गए सैद्धांतिक कथन हैं। हम जो कुछ भी जानते हैं, उसके आधार पर, हम मानते हैं कि जिन स्थितियों से जीवन का अस्तित्व होता है, वे बहुत अधिक विविध और लचीले होते हैं, जो कि अधिकांश लोग कल्पना कर सकते थे।


जब पृथ्वी का उत्तरी ध्रुव सूर्य से अधिकतम विचलित हो जाता है, तो यह पृथ्वी के दूसरी ओर स्थित पूर्ण चंद्रमा की ओर अधिकतम झुक जाता है। चंद्रमा हमारी कक्षा को स्थिर करता है, और हमारे घूर्णन को धीमा करता है। यह ज्ञात नहीं है कि ग्रह पर जीवन को विकसित करने और बनाए रखने के लिए इस तरह के चंद्रमा की उपस्थिति आवश्यक है या नहीं।

उदाहरण के लिए, पृथ्वी का एक बड़ा उपग्रह लें। इसके साथ गुरुत्वाकर्षण की बातचीत हमारे ग्रह के रोटेशन की धुरी की स्थिरता को बनाए रखती है। अक्ष का वर्तमान झुकाव 23.5 ° है, लेकिन बहुत लंबे अंतराल पर यह 22.1 ° से 24.5 ° तक भिन्न होता है। मंगल जैसी दुनिया में, धुरी का झुकाव अब लगभग पृथ्वी के समान है: लगभग 25 °। लेकिन दसियों लाख वर्षों के अंतराल पर, यह हमारी तुलना में दस गुना अधिक मजबूत होता है - 13 ° से 40 ° तक।

यह मंगल के विभिन्न अक्षांशों पर महत्वपूर्ण जलवायु परिवर्तन की ओर जाता है, जो पृथ्वी पर किसी भी हिम युग को पार करता है। लेकिन जब तक जीवन तापमान में लंबे समय तक परिवर्तन से बच सकता है या अधिक स्वीकार्य तापमान क्षेत्रों में स्थानांतरित हो सकता है, यह इस तरह के एक महत्वपूर्ण कारक नहीं होना चाहिए। दिलचस्प बात यह है कि चंद्रमा की ज्वारीय शक्तियां हमारे दिन की अवधि को भी बढ़ाती हैं - पिछले चार अरब वर्षों में the 8 घंटे से लेकर 24 घंटे तक। और यह, जाहिरा तौर पर, किसी भी तरह से जीवन को प्रभावित नहीं करता था।


बृहस्पति के चारों ओर मुख्य बेल्ट क्षुद्रग्रहों और ट्रोजन क्षुद्रग्रहों की आवाजाही एक विशाल ग्रह के प्रभाव के अधीन हो सकती है, लेकिन यह अभी भी अज्ञात है कि क्या एक ही तारा प्रणाली के सापेक्ष पृथ्वी के पथ को पार करने वाले क्षुद्रग्रहों की संख्या एक समान गैस विशालता के बिना बढ़ती है या बृहस्पति की उपस्थिति कम हो जाती है।

यह हमारे सौर मंडल में बृहस्पति की उपस्थिति के प्रश्न के समान है। हां, पारंपरिक ज्ञान यह है कि बृहस्पति क्षुद्रग्रह बेल्ट को "साफ" करता है, और पृथ्वी के साथ एक क्षुद्रग्रह के टकराने की संभावना को कम करता है। लेकिन वास्तव में, इस मुद्दे पर बहुत बहस है। उदाहरण के लिए, इस प्रश्न के बारे में सोचें: क्या बृहस्पति की उपस्थिति इस संभावना को बढ़ाती है या कम करती है कि एक क्षुद्रग्रह हमारी दिशा में उड़ान भरेगा? बृहस्पति एक अशांत बल की भूमिका में काम करता है, बेतरतीब ढंग से उसके पास से गुजरने वाली हर चीज को अतिरिक्त गति देता है। कई क्षुद्रग्रह बाहर फेंक दिए जाएंगे, लेकिन कई स्थिर संभावित खतरनाक बन सकते हैं। हम अभी भी पूरी तरह से निश्चित नहीं हैं कि यह जीवन के लौकिक समीकरण में सकारात्मक या नकारात्मक योगदान देता है या नहीं।


मिल्की वे और आसपास के आकाश में सितारों के घनत्व का एक नक्शा, जो स्पष्ट रूप से मिल्की वे, बड़े और छोटे मैगेलैनिक बादलों को दिखाता है, और यदि आप निकट से देखते हैं, तो एनजीसी 104 छोटे मैगेलैनिक बादल के बाईं ओर है, एनजीसी 6205 थोड़ा अधिक है और गैलेक्टिक केंद्र के बाईं ओर है, और एनजीसी 7078 थोड़ा है। नीचे दिए गए। कुल मिलाकर, मिल्की वे में 200 से 400 बिलियन सितारे हैं और सूर्य अपने केंद्र से लगभग 25,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है।

इसके अलावा, इस बारे में बहस है कि कौन से सितारे जीवन का समर्थन करने में सक्षम हैं। उन्हें न केवल बहुत बड़े पैमाने पर और अल्पकालिक होने की जरूरत है, बल्कि, शायद, उन्हें एक निश्चित सीमा से अधिक बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर होने की आवश्यकता है। अधिकांश सितारे - लगभग 80% - लाल बौने हैं। वे मंद हैं, जल्दी से ग्रहों के ज्वार पर कब्जा करते हैं, और अक्सर बड़े चमक का उत्सर्जन करते हैं। क्या उनके पास जीवन संभव है, या इसे और अधिक बड़े पैमाने पर, सूरज जैसे तारे की आवश्यकता है?

आकाशगंगा में हमारे स्थान के बारे में क्या? हम उचित रूप से कुछ चीजों के बारे में बात कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, पर्याप्त संख्या में भारी तत्वों की उपस्थिति के बारे में। हमारे विचार में, जीवन को बढ़ावा देने वाले अवयवों के साथ चट्टानी ग्रह प्राप्त करने के लिए, आपके पास पर्याप्त भारी तत्व होने चाहिए। उनके बिना, केवल गैस दिग्गज दिखाई दे सकते हैं, जिस पर विभिन्न प्रकार के कार्बन यौगिक असंभव हैं, जिसके बिना जीवन का निर्माण नहीं किया जा सकता है।


कई तरंग दैर्ध्य में गांगेय केंद्र की एक तस्वीर सितारों, गैस, विकिरण और ब्लैक होल, साथ ही अन्य स्रोतों को दिखाती है। भारी मात्रा में सामग्री एकत्र की गई थी, जिसमें भारी तत्व और कार्बनिक यौगिक शामिल थे, जो जीवन के लिए आवश्यक अग्रदूत थे। लेकिन उनमें से बहुत कुछ होना चाहिए, या जीवन असंभव होगा।

लेकिन यह दहलीज क्या है? क्या इसे काम करने के लिए बहुत बड़ी संख्या में भारी तत्वों का होना आवश्यक है? और अगर वे आधे हमारे जितने होंगे? और 10 गुना? एक सौ? हम भारी तत्वों की संख्या को चिह्नित कर सकते हैं - जो खगोलविदों को धातु विज्ञान कहते हैं - एक आकाशगंगा में एक तारे के स्थान के सापेक्ष। और हम पाएंगे, शायद अप्रत्याशित रूप से, कि अगर सितारे मिल्की वे की डिस्क के विमान के करीब हैं, और बहुत करीब नहीं हैं, और इसके केंद्र से बहुत दूर नहीं है, तो वे हमारे लिए कमोबेश समान होंगे। भारी तत्वों का आवश्यक संतुलन, अगर हम यह मानते हैं कि जीवन के लिए एक निश्चित सीमा को पार करना आवश्यक है, तो वास्तव में आज दिखाई देने वाले मिल्की वे के अधिकांश सितारों पर मौजूद है।


मिल्की वे में तारों की व्यवस्था और उनकी धातु के बीच संबंध, यानी भारी तत्वों की उपस्थिति। मिल्की वे के केंद्र से 3,000 प्रकाश-वर्ष से लेकर कई दसियों प्रकाश-वर्ष तक के तारे भारी तत्वों की बहुतायत दिखाते हैं, जो सौर मंडल में बहुत समान है।

बेशक, ऐसी जगहें होनी चाहिए जहाँ स्थितियाँ जीवन के लिए बहुत कठोर हों। सूर्य की तुलना में 50% बड़ा एक विशाल तारा, पृथ्वी पर इतनी जटिलता तक पहुंचने के लिए जीवन भर नहीं जीएगा। एक आबाद ग्रह जो एक क्रूर प्रलय के बहुत करीब है - उदाहरण के लिए, एक सुपरनोवा या गामा किरणों के एक फ्लैश से - इस पर अपना जीवन खो सकता है, हालांकि इस बारे में बहस है, क्योंकि जीवन इस घटना से बच सकता है। जहां सितारों का घनत्व बहुत अधिक है, ग्रह को केवल अपने होम स्टार सिस्टम से बाहर निकाला जा सकता है या किसी तरह गंभीर रूप से अपनी कक्षा का उल्लंघन किया जा सकता है। जहां हम हैं, ऐसी घटना की संभावना बहुत कम है, लेकिन आकाशगंगा के केंद्र के करीब वे अविश्वसनीय रूप से बढ़े होंगे।


आकाशगंगाओं के केंद्रों में तारे, गैस, धूल और ब्लैक होल हैं - और यह सब मध्य सुपरमासिव ब्लैक होल के चारों ओर घूमता है और इसके साथ बातचीत करता है। ये द्रव्यमान न केवल घुमावदार स्थान पर प्रतिक्रिया करते हैं, बल्कि अंतरिक्ष को स्वयं भी वक्रित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आपसी गुरुत्वाकर्षण अंतर, तारों और ग्रहों की कक्षाओं से वंश में बाहर निकलते हैं, बहुत बार-बार निकलते हैं।

जीवन के लिए अरबों वर्षों तक सफलतापूर्वक विकसित होने के लिए, हमारी राय में, तीन बुनियादी अवयवों की आवश्यकता है: जीवन का जन्म होना चाहिए, जीवन को जारी रखने के लिए ग्रह पर स्थितियां पर्याप्त रूप से स्थिर होनी चाहिए, और ग्रह को उन घटनाओं से बचना चाहिए जो 100% सभी जीवन को नष्ट कर दें। मंगल ग्रह जैसे ग्रह की कल्पना करना बहुत आसान है, जिस पर जीवन शुरू हुआ था। लेकिन अगर ग्रह की स्थिति बदल जाती है और जीवन के लिए अस्वीकार्य हो जाता है, या अगर कोई तबाही होती है, जिसके कारण सभी जीवित चीजें मर जाती हैं, तो पृथ्वी जैसी दुनिया काम नहीं करेगी।


प्रलयकारी और सक्रिय ब्लैक होल से लेकर न्यूट्रॉन सितारों और अधिक के संगम तक, पूरी आकाशगंगा और पूरे ब्रह्मांड में प्रलयकारी घटनाएं घटित होती हैं। इस वजह से, तारों की घनी व्यवस्था के साथ अंतरिक्ष के क्षेत्र जीवन की उपस्थिति के लिए बहुत कठोर हो सकते हैं, लेकिन इस संभावना को पूरी तरह से खत्म करने के लिए, हमें अब और अधिक सबूतों की आवश्यकता होगी।

फिर भी, केवल गैलेक्सी के सबसे घने और सबसे विरल हिस्सों में जीवन के उभरने की कुछ संभावनाएं हैं। गेलेक्टिक केंद्र युवा, बड़े पैमाने पर सितारों से आबाद है, जिसके आगे जीवन सबसे बड़ा खतरा है; गैलेक्सी के बहुत ही दुर्लभ सरहद पर, शायद ही जीवन उत्पन्न हुआ होगा। जहां तक ​​हम जानते हैं, जैसे ही जीवन ग्रह पर दिखाई देता है और उसमें वास करने लगता है, उसे मिटाना बहुत मुश्किल होता है।

हमें पूरा यकीन है कि इसकी उपस्थिति के बाद पृथ्वी पर मौजूद परिस्थितियां एक समृद्ध जीवमंडल के उद्भव के लिए प्रेरित हुईं, लेकिन यह हमें लगता है कि पूरी तरह से अलग स्थितियों में भी एक समान परिणाम हो सकता है। महान ब्रह्मांडीय समीकरण में, किसी को उन अवसरों को नहीं छोड़ना चाहिए जो जीवन जीवित रहेंगे और विभिन्न प्रकार की विविध स्थितियों में पनपेंगे। आखिरकार, जंगल और हाइड्रोथर्मल स्प्रिंग्स, और अंटार्कटिक की बर्फ - ये सभी जीवन से भरे हुए हैं। एक और ग्रह मनुष्यों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है, लेकिन यह सिर्फ उन एलियंस के लिए सही हो सकता है जो उस पर बड़े हुए थे।

एथन सीगल - खगोल वैज्ञानिक, विज्ञान लोकप्रिय, एक बैंग्स के साथ शुरुआत के लेखक! उन्होंने "बियॉन्ड द गैलेक्सी" [ बियॉन्ड द गैलेक्सी ], और "ट्रैकनोलॉजी: स्टार ट्रेक का विज्ञान" [ ट्रेकोनोलॉजी ] किताबें लिखीं ।