അന്യഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭാരമളക്കാന് പുതിയ വിദ്യ

Share the Knowledge

സൗരയൂഥത്തിനു വെളിയില് ഇതുവരെ 1200ല്പരം അന്യഗ്രഹങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എന്നാല്, ഈ വിദൂര ഗ്രഹങ്ങളിലെല്ലാം ജീവന് നിലനില്ക്കുന്നുണ്ടോയെന്ന് അറിയണമെങ്കില് ആദ്യം കണ്ടെത്തേണ്ടത് ഗ്രഹത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ്. പിണ്ഡമെത്രയാണെന്നറിഞ്ഞാല് മാത്രമേ ഈ ഗ്രഹം ജലവും പാറകളും നിറഞ്ഞതാണോ, വാതക ഗോളമാണോ, ജീവന് നിലനില്ക്കുന്നതിനുള്ള അനുകൂലനങ്ങള് ഉള്ളതാണോ എന്നെല്ലാം തിരിച്ചറിയാന് കഴിയൂ.

എന്നാല്, വിദൂരഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭാരമളക്കുന്നതിന് നിലവിലുള്ള രീതികള് പരിമിതമാണ്. റേഡിയല് വെലോസിറ്റി രീതി (RV Method), സംതരണ രീതി (Transit method), ട്രാന്സിറ്റ് ടൈമിംഗ് വേരിയേഷന് (TTV), ഗ്രാവിറ്റേഷന് മൈക്രോലെന്സിംഗ് എന്നീ സങ്കേതങ്ങളുപയോഗിച്ചാണ് നിലവില് അന്യഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടെത്തുന്നത്. ഇവയില് റേഡിയല് വെലോസിറ്റി രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് അന്യഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡമളക്കുന്നത്. നക്ഷത്രങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ദുര്ബലമാണെങ്കിലും ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഗുരുത്വവലിവ് മാതൃനക്ഷത്രത്തിന്റെ സ്വാഭാവിക ചലനങ്ങളിലും സഞ്ചാരത്തിലും ചില അപശ്രുതികള്ക്കു കാരണമാകും. ഭൂമിയിലുള്ള നിരീക്ഷകന് ആപേക്ഷികമായി മുന്നിലേക്കും പിന്നിലേക്കുമുള്ള നക്ഷത്രസഞ്ചാര പാതയിലുണ്ടാകുന്ന അപശ്രുതികള് ചുമപ്പുനീക്ക രീതി (Doppler Shifting Method) ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്തുകയും അങ്ങനെ നക്ഷത്രസഞ്ചാരത്തിലെ അപശ്രുതിയ്ക്കു കാരണമാകുന്ന ഗ്രഹസാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിയുകയും ചെയ്യാന് കഴിയും. ചിലിയിലെ ലാ-സില്ല ഒബ്സര്വേറ്ററിയില് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഹാര്പ്സ് (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher- HARPS), കെക്ക് ദൂരദര്ശിനിയിലുള്ള ഹൈ-റെസ് (HIRES) എന്നീ സ്പെക്ട്രോമീറ്ററുകള് ഉപയോഗിച്ച് വിദൂര നക്ഷത്രങ്ങളുടെ റേഡിയല് വെലോസിറ്റിയിലുള്ള വ്യതിചലനം സൂക്ഷ്മമായി കണ്ടെത്താന് കഴിയുന്നുണ്ട്. എന്നാല്, ഭൂമിയില്നിന്നും 160 പ്രകാശവര്ഷങ്ങള്ക്കുള്ളിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളെ മാത്രമേ ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താന് കഴിയൂ. ഭൂമിയേക്കാള് കുറഞ്ഞ പിണ്ഡമുള്ള ഗ്രഹങ്ങളെയും ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താന് കഴിയില്ല. മാത്രവുമല്ല, വളരെ കാലതാമസമെടുക്കുന്ന ഒരു രീതിയുമാണിത്. ഇതിനും പുറമെ നക്ഷത്രങ്ങള്ക്കു ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭ്രമണപഥത്തിലുള്ള ചരിവും ഈ രീതിയുടെ പരാജയ സാധ്യത വര്ധിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്.

ഇപ്പോഴിതാ മസാച്ചുസെറ്റ്സ് ഇന്സ്റ്റിറ്റിയൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ (MIT) ശാസ്ത്രജ്ഞര് വിദൂര ഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡം കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഒരു പുതിയ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിരിക്കുന്നു. സംതരണ സിഗ്നലുകള് മാത്രമുപയോഗിച്ച് ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭാരമളക്കുന്ന രീതിയാണിത്. ഒരു ഗ്രഹം മുന്നിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോള് മാതൃനക്ഷത്രത്തിന്റെ പ്രത്യക്ഷ ശോഭയിലുണ്ടാകുന്ന നേരിയ വ്യതിയാനം അപഗ്രഥിച്ചാണ് ഈ സങ്കേതം പ്രവര്ത്തിക്കുന്നത്. ‘ട്രാന്സ്മിഷന് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി’ എന്ന ഈ പുതിയ സങ്കേതമുപയോഗിച്ച് വിദൂര ഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡം കൃത്യമായി കണ്ടെത്താന് കഴിയുമെന്നാണ് എം.ഐ.ടിയിലെ ഡിപ്പാര്ട്ട്മെന്റ് ഓഫ് എര്ത്ത്, അറ്റ്മോസ്ഫെറിക് ആന്റ് പ്ലാനറ്ററി സയന്സിലെ ഗവേഷകനായ ജൂലിയന് ഡി വിറ്റ് അവകാശപ്പെടുന്നത്. ഗവേഷണ പ്രബന്ധം സയന്സ് ജേര്ണലില് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡമാണ് അവയുടെ മറ്റു സവിശേഷതകളെല്ലാം നിര്ണയിക്കുന്നത്. ഗ്രഹങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക ഊര്ജോല്പാദന രീതികളായ ആന്തര സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങളും ഫലക ചലനങ്ങളുമെല്ലാം നിര്ണയിക്കുന്നത് അവയുടെ പിണ്ഡമാണ്. ഗ്രഹങ്ങള്ക്കു ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം രൂപപ്പെടുന്നത് ആന്തര സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങളിലൂടെയാണ്. എന്നാല്, പിണ്ഡം കുറഞ്ഞ ഗ്രഹങ്ങളുടെ കേന്ദ്രം തണുത്ത് ഖരാവസ്ഥയിലാവുകയും ആന്തര സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങള് അവസാനിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ടാവും. അതോടെ ഗ്രഹങ്ങള്ക്കു ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രവും നഷ്ടമാകും. കാന്തികക്ഷേത്രം നഷ്ടപ്പെടുന്നതോടെ സൗരവികിരണങ്ങളുടെ ആക്രമണത്തിനിരയാകുന്ന ഗ്രഹാന്തരീക്ഷത്തില് നിന്നു വാതകങ്ങളെല്ലാം നഷ്ടമാകും. ഭൗമാന്തര്ഭാഗത്തു നടക്കുന്ന ഇത്തരം സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങളാണ് ഗ്രഹത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം രൂപപ്പെടുന്നതിന് കാരണമാകുന്നത്. ഈ കാന്തികക്ഷേത്രമാണ് സൗരവികിരണങ്ങളുടെ ആക്രമണത്തില്നിന്ന് ഗ്രഹാന്തരീക്ഷത്തെ സംരക്ഷിച്ച് ഇവിടം വാസയോഗ്യമാക്കുന്നത്. ആന്തര സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങള് അവസാനിച്ച ചൊവ്വയിലും ചന്ദ്രനിലുമെല്ലാം അന്തരീക്ഷ വാതകങ്ങള് ക്രമേണ നഷ്ടമായതാണ്.
ഹബിള്, സ്പിറ്റ്സര് തുടങ്ങിയ ബഹിരാകാശ ദൂരദര്ശിനികളും ഭൂമിയില് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള വലിയ ദൂരദര്ശിനികളും ഉപയോഗിച്ച് അന്യഗ്രഹങ്ങളുടെ പ്രക്ഷേപണ വര്ണരാജി പിടിച്ചെടുത്ത് ശാസ്ത്രജ്ഞര് അപഗ്രഥിക്കാറുണ്ട്. ഒരു ഗ്രഹം മാതൃനക്ഷത്രത്തിന്റെ മുന്നിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോഴാണ് ഇങ്ങനെയുള്ള ട്രാന്സ്മിഷന് സ്പെക്ട്രം ഉണ്ടാകുന്നത്. ട്രാന്സ്മിഷന് സ്പെക്ട്രം വിശദമായി അപഗ്രഥിക്കാന് കഴിഞ്ഞാല് ഗ്രഹാന്തരീക്ഷത്തിന്റെ സവിശേഷതകള് കണ്ടെത്താന് കഴിയും. ഗ്രഹത്തിന്റെ താപനിലയും സാന്ദ്രതയും വാതകവിതരണവും വലിപ്പവുമെല്ലാം ഇങ്ങനെയാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര് കണ്ടെത്തുന്നത്. ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റെ പിണ്ഡം അതിന്റെ അന്തരീക്ഷ ഘടന നിര്ണയിക്കുന്നതില് സുപ്രധാന പങ്കാണ് വഹിക്കുന്നത്. ഗ്രഹത്തിന്റെ താപനിലയും ഗുരുത്വബലവും അന്തരീക്ഷ സാന്ദ്രതയും പിണ്ഡവും ഉള്പ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് ഒരു സമവാക്യം ഡി വിറ്റും സംഘവും രൂപീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്; ഒരു അന്യഗ്രഹത്തിന്റെ താപനിലയോ ഗുരുത്വബലമോ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയോ കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞാല് ഈ സമവാക്യമുപയോഗിച്ച് ഗ്രഹത്തിന്റെ പിണ്ഡം കൃത്യമായി കണ്ടെത്താന് കഴിയുമെന്നാണ് ഡി വിറ്റും സംഘവും അവകാശപ്പെടുന്നത്.

പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തം പരീക്ഷിച്ചറിയാന് ഡി വിറ്റും സംഘവും തിരഞ്ഞെടുത്തത് അടുത്തിടെ കണ്ടെത്തിയ 189733b എന്ന അന്യഗ്രഹത്തെയാണ്. ഭൂമിയില്നിന്നും 63 പ്രകാശവര്ഷം അകലെയാണ് ഈ ഗ്രഹമുള്ളത്. ഡി വിറ്റിന്റെ പുതിയ രീതി അനുസരിച്ച് ഈ ഗ്രഹത്തിന്റെ പിണ്ഡം അളന്നപ്പോള് അത് റേഡിയല് വെലോസിറ്റി രീതിയില് അളന്നപ്പോള് ലഭിച്ച മൂല്യത്തിന് തുല്യമാണെന്നു കണ്ടെത്തിയത് പുതിയ രീതിയുടെ വിശ്വാസ്യത വര്ധിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. 2018ല് നാസ വിക്ഷേപിക്കുന്ന ജെയിംസ് വെബ് സ്പേസ് ടെലസ്കോപ്പ് (JWST) ഉപയോഗിച്ച് വിദൂര ഗ്രഹങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷ ഘടന കൂടുതല് വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കാന് കഴിയുമെന്നും ഇപ്പോള് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്ന ‘ട്രാന്സ്മിഷന് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി’ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അത്തരം ഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡം കൃത്യമായി അളക്കാന് കഴിഞ്ഞാല് അവയില് ജീവന് നിലനില്ക്കുന്നതിനുള്ള സാഹചര്യങ്ങള് നിലവിലുണ്ടോ എന്നു തിരിച്ചറിയാന് കഴിയുമെന്നുമാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര് കരുതുന്നത്. ഗ്രഹങ്ങളുടെ പിണ്ഡം ആന്തര സംവഹന പ്രവര്ത്തനങ്ങള് നടക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണെങ്കില് ഇത്തരം ഗ്രഹങ്ങളെ കേന്ദ്രീകരിച്ചുള്ള പര്യവേഷണങ്ങള് ഭൗമേതര ജീവന് തേടിയുള്ള അന്വേഷണങ്ങള്ക്ക് പുത്തനുണര്വു പകരും.

By Sabu Jose

Palathully

Palathully

ഇന്റര്‍നെറ്റില്‍നിന്നുംശേഖരിക്കുന്നഇത്തരംപോസ്റ്റുകളുടെയഥാര്‍ത്ഥരചയിതാവിന്‍റെപേര്അവസാന ഭാഗത്ത്‌ഉണ്ടാവും . തെറ്റെങ്കില്‍ juliuskuthukallen@gmail.com എന്നവിലാസത്തില്‍അറിയിക്കുക .
Palathully
Image

ഒരു അഭിപ്രായം പറയൂ