सार:
एक नए अध्ययन से पता चलता है कि एक्सोप्लैनेट पर जटिल जीवन विकसित हो सकता है या नहीं, यह न केवल इस पर निर्भर करता है कि ग्रह कितने समय से अस्तित्व में है, बल्कि इस पर भी निर्भर करता है कि इसने अपने लंबे इतिहास में कितनी प्रकाश संश्लेषक ऊर्जा जमा की है। शोध दल ने सौर मंडल के पास 29 एक्सोप्लैनेट का विश्लेषण किया, जिनमें तरल पानी हो सकता है, और माना कि उनमें से केवल दो पृथ्वी के वर्तमान विकासवादी चरण से परे विकसित हो सकते हैं, और अन्य तीन मेसोज़ोइक युग और पृथ्वी पर डायनासोर के जीवन के समान अवधि तक पहुंच गए होंगे। इसके आधार पर शोधकर्ताओं का मानना है कि अत्यधिक विकसित विदेशी सभ्यताओं के पृथ्वी के निकट प्रकट होने की संभावना कम है, लेकिन उन्होंने इनके अस्तित्व से इनकार नहीं किया है।
शोध का नेतृत्व उत्तरी एरिजोना विश्वविद्यालय में पारिस्थितिक सूचना विज्ञान के प्रोफेसर क्रिस डौटी ने किया था, और इसे इंटरनेशनल जर्नल ऑफ एस्ट्रोबायोलॉजी में प्रकाशित किया गया था। टीम प्रकाश संश्लेषण को एक "घड़ी" के रूप में देखती है जो ग्रह पर जीवन के विकास को मापती है: प्रकाश संश्लेषण प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। पौधे की वृद्धि जितनी अधिक जोरदार होगी, वह जानवरों को उतनी ही अधिक ऊर्जा और पारिस्थितिक स्थान प्रदान कर सकता है। इसलिए, एक छोटे लेकिन गर्म और गीले ग्रह पर पुराने लेकिन ठंडे और सूखे ग्रह की तुलना में अधिक जीवन विकसित हो सकता है।
शोधकर्ताओं ने संदर्भ के रूप में पृथ्वी के कार्बन निर्धारण का उपयोग किया। कुशल संवहनी पौधों के उद्भव से पहले 3.2 अरब वर्षों में, पृथ्वी के प्रकाश संश्लेषण ने लगभग 2.4×10²⁵g कार्बन का संचयी कुल निर्धारित किया। संवहनी पौधों के उद्भव के बाद और मानव विकास से पहले, अतिरिक्त 7×10²⁵g कार्बन तय किया गया था। संवहनी पौधों में पानी और पोषक तत्वों के परिवहन के लिए विशेष ऊतक होते हैं। अनुसंधान दल ने इसका उपयोग पृथ्वी के प्रकाश संश्लेषण के ऐतिहासिक स्तर की तुलना अन्य ग्रहों पर संभव प्रकाश संश्लेषण से करने के लिए किया।
लाल बौने आकाशगंगा में सबसे आम तारे हैं, और उनके आसपास के ग्रहों को जीवन की खोज के लिए संभावित लक्ष्यों में से एक माना जाता है। हालाँकि, कई ग्रह ज्वार-भाटे से बंद अवस्था में हैं, हमेशा उनका एक ही पक्ष तारे की ओर और दूसरा पक्ष तारे से दूर की ओर होता है। शोध के सह-लेखक और उत्तरी एरिज़ोना विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर माइकल गोवनलॉक ने बताया कि यदि इन ग्रहों पर प्रकाश संश्लेषक जीवन प्रकट होता है, तो उनकी प्रकाश संश्लेषक अवधि पृथ्वी की तुलना में अरबों वर्ष अधिक समय तक रह सकती है; हालाँकि, क्योंकि कम प्रकाश उपलब्ध है और प्रकाश संश्लेषण करने वाले ग्रहों का सतह क्षेत्र केवल आधा हो सकता है, कुल वार्षिक प्रकाश संश्लेषण कम हो सकता है। टीम मात्रात्मक रूप से यह निर्धारित करने का प्रयास कर रही है कि किस प्रकार का ग्रह जीवन के विकास में अधिक उन्नत है।
ब्रिस्टल विश्वविद्यालय के एक व्याख्याता डेनिस सर्गेयेव द्वारा तैयार किए गए एक्सोप्लैनेट जलवायु मानचित्र के आधार पर, और तापमान, प्रकाश और वर्षा जैसे चर का संयोजन जो पृथ्वी पर पौधों के विकास को प्रभावित करते हैं, शोधकर्ताओं ने पौधों की वृद्धि की मात्रा का अनुमान लगाया जो विभिन्न ग्रहों ने अपने इतिहास में पैदा किया होगा और जीवन के विकासवादी चरणों पर अनुमान लगाया होगा। TRAPPIST-1e, जो पृथ्वी से लगभग 40 प्रकाश वर्ष दूर है, ऐसा ही एक मामला है। हालाँकि यह पृथ्वी से अरबों वर्ष पुराना है, मॉडलों का अनुमान है कि इसने अपने जीवनकाल में पृथ्वी के कुल कार्बन का केवल 21% ही एकत्र किया है।
अनुसंधान के सह-लेखक और उत्तरी एरिज़ोना विश्वविद्यालय के पूर्व छात्र कैमरून हरबाक ने कहा कि यह स्तर कुशल संवहनी पौधों के विकास से पहले पृथ्वी पर निर्धारित कार्बन की मात्रा से भी कम है, इसलिए अनुसंधान टीम का अनुमान है कि TRAPPIST-1e पर जीवन अभी भी माइक्रोबियल चरण में हो सकता है, जो पृथ्वी से पीछे है। हालाँकि, ग्रहों का वायुमंडल जलवायु और प्रकाश संश्लेषक क्षमताओं को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है, जिससे विकासवादी चरणों के मॉडल अनुमान प्रभावित हो सकते हैं। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप से भविष्य के अवलोकन अनुमानों को संशोधित करने में मदद के लिए वायुमंडलीय डेटा प्रदान कर सकते हैं। वर्तमान गणना यह भी मानती है कि जीवन मौजूद है और लगभग उसी तरह विकसित होता है जैसे वह पृथ्वी पर होता है।
अनुसंधान टीम ने जिन ग्रहों की भविष्यवाणी की है, वे पृथ्वी के कार्बन निर्धारण और विकासवादी चरणों से परे हो सकते हैं, वर्षा अक्सर पौधों की वृद्धि को सीमित करने वाला मुख्य कारक है। पृथ्वी पर पौधों की वृद्धि प्रकाश, तापमान या वर्षा द्वारा सीमित हो सकती है। उदाहरण के लिए, हालाँकि रेगिस्तानों में भरपूर धूप होती है, लेकिन पानी की कमी के कारण वे घनी वनस्पतियों को सहारा देने में असमर्थ होते हैं। इस तरह के पर्यावरणीय मतभेदों से यह भी प्रभावित होगा कि कौन से जीव पनप सकते हैं। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि यदि इन एक्सोप्लैनेट पर बुद्धिमान जीवन दिखाई देता है, तो उनका पारिस्थितिक वातावरण रेगिस्तान या समशीतोष्ण क्षेत्रों जैसा हो सकता है। मानव का विकास सवाना वनों में भी हुआ होगा जहां वर्षा से पौधों की वृद्धि सीमित हो गई थी। डौटी ने यह कहने के लिए पॉप संस्कृति कार्यों से एक रूपक उधार लिया कि पारिस्थितिक वातावरण जहां इस तरह का विदेशी जीवन मौजूद है वह "अवतार" की तुलना में "ड्यून" जैसा हो सकता है।
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