जैसे ही विशाल उच्च-शक्ति वेधशालाओं की अगली पीढ़ी का संचालन शुरू हो रहा है, हाल के शोध से पता चलता है कि उनके उपकरण वैज्ञानिकों को दूर के एक्सोप्लैनेट पर मौसम की स्थिति को समझने का एक अद्वितीय अवसर प्रदान कर सकते हैं। एक्सट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप (ईएलटी) के रूप में जानी जाने वाली वेधशालाएँ, जिनमें एक्सट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप (ईएलटी), जाइंट मैगलन टेलीस्कोप (जीएमटी) और थर्टी मीटर टेलीस्कोप (टीएमटी) शामिल हैं, अब तक निर्मित सबसे बड़ी ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप होंगी, जिनके उपकरण जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप से बेहतर प्रदर्शन करने की उम्मीद करेंगे।
विशाल दूरबीनों की अगली पीढ़ी दूर स्थित ब्रह्मांडीय पिंडों के मौसम और सतह परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए अद्वितीय अवसर प्रदान करेगी, जिससे उनकी रासायनिक संरचना और चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने में मदद मिलेगी। यह उन्नत क्षमता संभावित रूप से रहने योग्य ग्रहों के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करके अलौकिक जीवन की खोज को बढ़ाएगी। कलाकार द्वारा एक विदेशी दुनिया का चित्रण। अनुसंधान अगली पीढ़ी के दूरबीनों की क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए एक नए कोड का उपयोग करता है।
इन शक्तिशाली उपकरणों के साथ एकत्र किया गया डेटा खगोलविदों को डॉपलर इमेजिंग का उपयोग करने की अनुमति देगा - एक ऐसी तकनीक जो आकाशीय पिंडों की सतहों के दो-आयामी मानचित्रों को पुन: पेश कर सकती है - अल्ट्राकोल्ड लक्ष्यों (या 2700 K से कम तापमान वाले ब्रह्मांडीय पिंड, जैसे भूरे बौने (BD) या बहुत कम द्रव्यमान वाले तारे (VLM)) के चुंबकीय और रासायनिक गुणों को सटीक रूप से मापने के लिए - और यहां तक कि कुछ एक्सोप्लैनेट भी।
अध्ययन के प्रमुख लेखक और ओहियो राज्य में खगोल विज्ञान में स्नातक छात्र माइकल प्लमर ने कहा, ब्रह्मांड में कुछ सबसे रहस्यमय वस्तुओं के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद करने के अलावा, इन वस्तुओं की रासायनिक संरचना का अधिक सटीकता के साथ अध्ययन करने की क्षमता अन्य दुनिया में जीवन की खोज में गहरी अंतर्दृष्टि भी प्रदान करती है।
प्लमर ने कहा, "हमारे सौर मंडल के बाहर अन्य पिंडों के वायुमंडल को समझने से न केवल हमें यह समझने में मदद मिलती है कि पृथ्वी का वायुमंडल कैसे व्यवहार करता है, बल्कि वैज्ञानिकों को संभावित रहने योग्य ग्रहों का अध्ययन करने के लिए इन अवधारणाओं को लागू करने की भी अनुमति मिलती है।"
यह शोध हाल ही में द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
हमारी जैसी दुनिया की खोज में चुंबकत्व विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र, विशेष रूप से छोटे तारा प्रणालियों के, को इस बात का समर्थन और प्रभाव डालने के लिए आवश्यक माना जाता है कि ग्रह अपनी सतहों पर जीवन का समर्थन कर सकते हैं या नहीं।
इस खोज में सहायता के लिए, प्लमर और अध्ययन के सह-लेखक जी वांग, ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में खगोल विज्ञान के सहायक प्रोफेसर, ने पहले दूर की वस्तुओं की सतह पर चुंबकीय सितारा धब्बे, क्लाउड सिस्टम और अन्य वायुमंडलीय घटनाओं (जैसे तूफान) की उपस्थिति जैसे अंतरों का अनुकरण और अनुमान लगाने के लिए "इम्बर" नामक एक सार्वजनिक रूप से उपलब्ध विश्लेषण कोड विकसित किया था।
इस अध्ययन में, उन्होंने छह लक्ष्यों पर सतह परिवर्तन का पता लगाने के लिए विभिन्न ईएलटी उपकरणों की वैज्ञानिक क्षमताओं का अनुमान लगाने के लिए तकनीक का उपयोग किया: ट्रैपिस्ट -1, पृथ्वी से लगभग 40 प्रकाश वर्ष दूर एक अच्छी तरह से अध्ययन की गई सात-ग्रह प्रणाली, दो भूरे बौने, और तीन एक्सोप्लैनेट।
उन्होंने इस तकनीक का उपयोग GMT के लार्ज अर्थ एक्सप्लोरर (GMT/GCLEF), ELT के मिड-इन्फ्रारेड ELT इमेजर और स्पेक्ट्रोग्राफ (ELT/METIS), और TMT के मल्टी-ऑब्जेक्ट डिफ़्रैक्शन लिमिटिंग हाई-रिज़ॉल्यूशन इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ (MODHIS) की क्षमताओं का अध्ययन करने के लिए किया।
शोधकर्ताओं ने पाया कि जबकि ट्रैपिस्ट-1 के किनारे के झुकाव (या इसकी कक्षा आकाश के बाकी हिस्सों के समानांतर होने) के कारण ट्रैपिस्ट-1 पर तारे के धब्बे को पहचानना तीनों उपकरणों के लिए चुनौतीपूर्ण था, ईएलटी और टीएमटी एक ही घूर्णन में भूरे बौनों और एक्सोप्लैनेट के उच्च-रिज़ॉल्यूशन अवलोकन उत्पन्न कर सकते हैं।
इसके विपरीत, जीएमटी के उपकरणों को यह निर्धारित करने के लिए कई दौर के अवलोकन की आवश्यकता होती है कि अध्ययन के लिए चुने गए एक्सोप्लैनेट में सतह की अनियमितताएं हैं या नहीं। कुल मिलाकर, इस अध्ययन से पता चलता है कि उनकी तकनीक ईएलटी की भविष्य की क्षमताओं का सटीक अनुमान लगा सकती है और यह निर्धारित करने में मदद कर सकती है कि भविष्य के लक्ष्यों के लिए बड़े अध्ययन की आवश्यकता है या नहीं।
प्लमर ने यह भी कहा कि नई तकनीक ने वैज्ञानिकों के बीच रुचि जगाई है, जो रेडियल वेलोसिटी विधि का उपयोग करके ग्रहीय वस्तुओं की खोज की पहचान या पुष्टि करने की उम्मीद करते हैं - किसी वस्तु के परिक्रमा करने वाले तारे पर हल्के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव का अध्ययन करके एक्सोप्लैनेट की खोज करने की एक विधि। मूलतः, उनका शोध वैज्ञानिकों को भविष्य के खगोलीय उपकरणों से अधिकतम लाभ प्राप्त करने में मदद करने की दिशा में पहला कदम है।
प्लमर ने कहा, "जितना अधिक हम पृथ्वी जैसे अन्य ग्रहों के बारे में सीखते हैं, उतना ही अधिक ये खोजें स्वयं पृथ्वी विज्ञान को सूचित कर सकती हैं। हमारा काम इन वास्तविक दुनिया के अवलोकनों को बनाने में मदद करने के लिए विशिष्ट रूप से उपयुक्त है।"