ताराको वरपरबाट ग्यास उडेर जाँदा ग्रह बन्ने प्रक्रियाको निर्धारण हुने नयाँ अध्ययनको निष्कर्ष

१३ असोज, काठमाडौं ।  नयाँ ताराहरूलाई घेरेर बसेका ग्यास र धूलोका डिस्कहरूभित्र ग्रहहरू बन्ने गर्छन्, तर तिनीहरू निर्भर हुने ग्यासको आपूर्ति भने अस्थायी हुन्छ।

नासाको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (जेडब्लुएसटी) बाट गरिएका नयाँ अवलोकनहरूले वैज्ञानिकहरूलाई ग्यास कसरी बाहिरिन्छ र ग्रह प्रणालीहरू परिपक्व हुँदै जाँदा ग्यास बाहिरिने मुख्य प्रक्रियाहरू कसरी बदलिन्छन् भन्नेबारे स्पष्ट चित्र दिएका छन्।

एरिजोना विश्वविद्यालयका नमन बजाजको नेतृत्वमा र सेटी इन्स्टिच्युटका वैज्ञानिक उमा गोर्तीको सह-लेखनमा भएको यो अध्ययनले ७२ वटा साना, सूर्य जस्ता ताराहरू र तिनीहरूका प्रोटोप्ल्यानेटरी डिस्कहरूको परीक्षण गरेको थियो।

यो अध्ययन द एस्ट्रोनोमिकल जर्नलमा प्रकाशित भएको छ।

‘यस अध्ययनमा रोमाञ्चक कुरा के छ भने, हामीले अब साना प्रणालीहरूको ठूलो नमुनामा ग्रह बनाउने डिस्कहरूबाट ग्यास हटाउने प्रक्रियाहरू समयसँगै कसरी बदलिन्छन् भनेर हेर्न सक्छौँ। डिस्कको बेपत्ता हुनुले ग्रह निर्माणको लागि एउटा आधारभूत समय सीमा निर्धारण गर्छ: एक पटक ग्यास सकिएपछि, ग्यासले भरिएका ग्रहहरू बनाउने अवसर मुख्य रूपमा समाप्त हुन्छ।’ गोर्तीले भनिन्।

हाम्रो सौर्यमण्डल अहिले करिब ४ अर्ब ५० करोड वर्ष पुरानो छ र यसमा धेरैजसो खाली ठाउँ छ। तर, यसको सुरुवाती केही लाख वर्षहरूमा युवा सूर्य धूलोभन्दा करिब १०० गुणा बढी ग्यास भएको बाक्लो प्रोटोप्ल्यानेटरी डिस्कले घेरिएको थियो। पछि ती सबै ग्यासहरू हराएर गए।

बृहस्पतिका र शनि जस्ता विशाल ग्रहहरू बनाउन ग्यास अत्यावश्यक हुने भएकाले यो सामग्री कहिले र कसरी हराउँछ भन्ने कुरा बुझ्न महत्त्वपूर्ण हुन्छ। यदि डिस्कले आफ्नो ग्यास धेरै छिटो गुमाउँछ भने, बनिरहेका ग्रहहरूसँग ग्यास जायन्ट बन्नका लागि चाहिने ठूलो वायुमण्डल जम्मा गर्ने पर्याप्त समय हुँदैन।

बजाज र उनका सहकर्मीहरूले जेडब्लुएसटीको मिड-इन्फ्रारेड इन्स्ट्रुमेन्ट (एमआईआरआई) बाट लिइएका पुराना अवलोकनहरू प्रयोग गरेर यस प्रक्रियाको अनुसन्धान गरेका थिए। शोधकर्ताहरूले बाहिरिने सामग्रीका दुई सूचकहरूमा ध्यान केन्द्रित गरेका थिए: मोलिक्युलर हाइड्रोजन र आयनाइज्ड नियोन। जेडब्लुएसटीको संवेदनशीलता र रिजोलुसनले उनीहरूलाई मोलिक्युलर हाइड्रोजन भएका फराकिलो हावाहरूलाई नियोनले पछ्याउने जेट र हावाहरूबाट छुट्याउन मद्दत गर्यो। सबैभन्दा साना प्रणालीहरूमा अनुसन्धानकर्ताहरूले मोलिक्युलर र एटोमिक ग्यास दुवै भएका फराकिलो हावाहरूसँगै शक्तिशाली जेटहरू फेला पारे।

ग्रह प्रणालीहरू परिपक्व हुँदै जाँदा र तारामा सामग्रीको प्रवाह घट्दै जाँदा जेटहरू कमजोर हुन्छन् र बाहिरिने ग्यास बढी एटोमिक बन्दै जान्छ। यस चरणमा युवा ताराबाट आउने उच्च उर्जाको विकिरणले पातलो हुँदै गएको सामग्रीलाई भेदन गर्न सक्छ र डिस्कको ग्यासलाई बाहिर ननिस्किएसम्म तताउन सक्छ। यस प्रक्रियालाई फोटोइभापोरेसन भनिन्छ।

पछिल्लो जेडब्लुएसटी अवलोकनले डिस्कहरू पुराना हुँदै जाँदा र म्याग्नेटिक रूपमा सञ्चालित जेट र हावाहरू हराउँदै जाँदा फोटोइभापोरेसन अझ महत्त्वपूर्ण बन्ने देखाएको छ।

‘ग्रह निर्माण त्यसैले समय विरुद्धको दौड हो।’ बजाजले भने, ‘बृहस्पति जस्ता ग्यास जायन्टहरूले हावा र जेटहरूले कच्चा पदार्थ अन्तरिक्षमा उडाएर लैजानुअघि डिस्कले आपूर्ति गर्न सक्ने गरी आफ्नो विशाल वायुमण्डल तयार पारिसक्नुपर्छ।’

अनुसन्धानकर्ताहरूले ७२ मध्ये ६६ वटा डिस्कहरूमा मोलिक्युलर हाइड्रोजन र आयनाइज्ड नियोनको विस्तार फेला पारेका थिए। ४६ वटा प्रणालीमा कोनिकल मोलिक्युलर हाइड्रोजन हावाहरू देखिए भने ४० वटामा तीव्र गतिमा चल्ने नियोन जेटहरू भेटिए। नियोन जेट भएको प्रत्येक प्रणालीमा मोलिक्युलर हाइड्रोजन वा अक्सिजनले पछ्याएको हावाको प्रमाण पनि देखिएको थियो।

यो अध्ययनले उही अनुसन्धान समूहको अघिल्लो अवलोकनलाई अझ विस्तार गरेको छ। सन् २०२४ मा बजाज, गोर्ती र उनका सहकर्मीहरूले युवा तारा टी च्याको वरपरको ग्रह निर्माण गर्ने डिस्कबाट ग्यास बाहिर जाँदै गरेको तस्बिर लिन जेडब्लुएसटी प्रयोग गरेका थिए। वैज्ञानिकहरूले अब यी हावाहरूले समयक्रममा ठ्याक्कै कति ग्यास हटाउँछन् र डिस्कको कुन भागबाट सामग्री बाहिरिन्छ भन्ने कुरा पत्ता लगाउन चाहन्छन्।