कुछ ग्रह अपने आकाश को क्यों खाते हैं

कलाकार ने नेपच्यून की तुलना में एक एक्सोप्लैनेट को छोटा दिखाया। एक नए अध्ययन से पता चलता है कि क्यों इस तरह के ग्रह शायद ही कभी नेप्च्यून से बड़े होते हैं: ग्रह के जादुई समुद्र आकाश को भस्म करने लगते हैं।
द्वारा प्रदान की गई: नासा / ईएसए / जी। बेकन (STScI) / एल। क्रेडीबर्ग और जे। बीन (यू। शिकागो) / एच। नॉटसन (कैलटेक)

कई वर्षों तक, जहाँ तक हम जानते थे, हमारा सौरमंडल ब्रह्मांड में एकमात्र था। फिर अधिक उन्नत दूरबीनों ने दूर के सितारों की परिक्रमा करने वाले ग्रहों के खजाने की खोज शुरू की।

2014 में, नासा केप्लर अंतरिक्ष दूरबीन ने वैज्ञानिकों को अध्ययन के लिए 700 से अधिक पूरी तरह से नए दूर के एक्सोप्लैनेट्स का एक वास्तविक बुफे प्रदान किया - उनमें से कई पहले से ज्ञात लोगों के विपरीत हैं। बृहस्पति जैसे गैस दिग्गजों की तुलना में, जिन्हें पहले अध्ययनों द्वारा देखा गया था क्योंकि उन्हें देखना आसान है, ये ग्रह ज्यादातर चट्टानी और आकार में छोटे थे।

वैज्ञानिकों ने देखा है कि कई ऐसे ग्रह हैं जो पृथ्वी के आकार के हैं या उससे थोड़े बड़े हैं, लेकिन इससे पहले कि ग्रह नेप्च्यून के आकार तक पहुँचते हैं, एक स्थिर निर्वहन होता है। "हम इस बात पर हैरान हैं कि ग्रह आमतौर पर पृथ्वी के तीन से अधिक आकारों के चारों ओर बढ़ने से रोकते हैं," शिकागो विश्वविद्यालय के ग्रह वैज्ञानिक एडविन पतंग ने कहा।

एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में 17 दिसंबर को प्रकाशित एक लेख में, ई। पतंग और वॉशिंगटन यूनिवर्सिटी, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी और पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के उनके सहयोगियों ने इस निर्वहन के लिए एक अभिनव व्याख्या की पेशकश की: इन ग्रहों की सतह पर मैग्मा के महासागर आसानी से अपने वातावरण को अवशोषित कर लेते हैं जैसे ही ग्रह लगभग तीन गुना बड़े होते हैं। धरती का।

ई। पतंग, जो मंगल ग्रह के इतिहास और अन्य दुनिया के जलवायु का अध्ययन करता है, इस मुद्दे के अध्ययन के लिए अच्छी तरह से तैयार था। उनका मानना ​​था कि उत्तर ऐसे एक्सोप्लैनेट के कुछ खराब समझे गए पहलू पर निर्भर हो सकता है। यह माना जाता है कि अधिकांश ग्रहों पर, निर्वहन के आकार की तुलना में आकार में थोड़ा छोटा होता है, मैग्मा के महासागर होते हैं - पिघले हुए चट्टान के विशाल समुद्र, उनके समान जो कभी पृथ्वी को कवर करते थे। लेकिन हमारी तरह सख्त होने के बजाय, वे हाइड्रोजन युक्त वातावरण की एक मोटी परत के नीचे गर्म रहते हैं।

"अब तक, लगभग सभी मॉडल जिन्हें हमने मैग्मा की उपस्थिति को नजरअंदाज कर दिया है, यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय होने पर विचार कर रहा है, लेकिन तरल चट्टान पानी के रूप में लगभग तरल है और रासायनिक रूप से सक्रिय है," ई। काइट ने कहा।

ई। पतंग और उनके सहयोगियों ने इस सवाल पर विचार किया कि क्या समुद्र आकाश को "भक्षण" कर सकता है क्योंकि ग्रह अधिक हाइड्रोजन जमा करते हैं। इस परिदृश्य में, जब ग्रह अधिक गैस प्राप्त करता है, तो यह वायुमंडल में निर्मित होता है, और वातावरण के तल पर दबाव, जहां यह मैग्मा से मिलता है, बढ़ने लगता है। सबसे पहले, मैग्मा एक स्थिर दर पर अतिरिक्त गैस को अवशोषित करता है, लेकिन बढ़ते दबाव के साथ, मैग्मा में हाइड्रोजन अधिक आसानी से घुलना शुरू हो जाता है।

ई। पतंग ने कहा, "न केवल यह, बल्कि वायु में बने हुए गैस का एक छोटा सा हिस्सा भी वायुमंडलीय दबाव बढ़ाता है, और इस प्रकार गैस का एक बड़ा हिस्सा भी मेग्मा में घुल जाता है।"

इस प्रकार, नेप्च्यून के आकार तक पहुंचने से पहले ही ग्रह की वृद्धि धीमी हो जाती है। (चूंकि इन ग्रहों की अधिकांश मात्रा वायुमंडल है, जब वातावरण संकुचित होता है, तो ग्रह भी अनुबंधित होते हैं।)

लेखक इसे "अस्थिरता का संकट" कहते हैं, यह एक ऐसा दबाव है जो दबाव-आधारित परिणामों की तुलना में मिश्रण में एक गैस को कितनी आसानी से घोलता है।

ई। पतंग ने कहा कि यह सिद्धांत मौजूदा टिप्पणियों के साथ अच्छा समझौता है। कई मार्कर भी हैं जो भविष्य में खगोलविदों की तलाश कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि सिद्धांत सही है, तो मैग्माटिक महासागरों वाले ग्रह जो सतह पर क्रिस्टलीकृत होने के लिए पर्याप्त ठंडे होते हैं, अलग-अलग प्रोफाइल होना चाहिए, क्योंकि यह महासागर को इतने हाइड्रोजन को अवशोषित करने से रोक देगा। TESS और अन्य दूरबीनों का उपयोग करके वर्तमान और भविष्य के शोध को खगोलविदों को काम करने के लिए अधिक डेटा देना चाहिए।

ई। पतंग ने कहा, "हमारे सौर मंडल में इन दुनियाओं जैसा कुछ नहीं है।" "हालांकि हमारा काम उप-नेपच्यून एक्सोप्लैनेट्स द्वारा लगाए गए रहस्यों में से एक का समाधान प्रदान करता है, फिर भी हम करने के लिए काम करते हैं!"

मेरे क्वांट टेलीग्राम चैनल (@proquantum) पर और अधिक लेख पढ़ें
चैनल भौतिकी, क्वांटम यांत्रिकी और खगोल भौतिकी को समर्पित है।
सदस्यता लें और अपने ज्ञान का विस्तार करें!