क्रोनोस मिशन युवा एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल का विश्लेषण कर रहा है, जिनमें से कुछ डायनासोर के युग के दौरान बनाए गए थे

खगोलशास्त्री लंबे समय से एक मूलभूत प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास कर रहे हैं: ग्रह कैसे बनते हैं? अब, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी, एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी और लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के एक नए सहयोग का उद्देश्य इस रहस्य को सुलझाने के लिए उन्नत दूरबीनों और उच्च-ऊर्जा कंप्यूटिंग का उपयोग करना है।

शोध दल ने जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) पर 154 घंटे बिताए हैं, जिसमें सात एक्सोप्लैनेट (हमारे सौर मंडल के बाहर के ग्रह) के वायुमंडल का अध्ययन किया गया है, जो 300 मिलियन वर्ष से भी कम समय पहले बने थे, लगभग उसी समय जब डायनासोर पृथ्वी पर आए थे। JWST के अवलोकनों के अलावा, टीम KRONOS कार्यक्रम के तहत लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (LLNL) में सुपर कंप्यूटर का उपयोग करके विस्तृत वायुमंडलीय मॉडल विकसित करेगी। ये मॉडल महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं कि ग्रह कैसे बनते हैं, विकसित होते हैं और क्या वे जीवन के लिए अनुकूल परिस्थितियों का समर्थन कर सकते हैं।

नासा सागन फेलो और एमएसयू में सहायक प्रोफेसर, क्रोनोस प्रोजेक्ट की सह-प्रमुख अन्वेषक एडिना फेनस्टीन ने कहा, "अलग-अलग उम्र के ग्रहों के वायुमंडल की संरचना को समझना अभी भी एक बड़ा अज्ञात है क्योंकि इन ग्रहों को ढूंढना मुश्किल है और यहां तक ​​कि उन्हें चिह्नित करना भी कठिन है।" "JWST पर सटीकता और उपकरणों के साथ, हम जन्मजात ग्रह कैसे दिखते हैं, इसके बारे में सीधे सवालों का समाधान शुरू करने के लिए उत्साहित हैं।"

JWST तीन वर्षों से NASA, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी और कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी के संयुक्त मिशन के रूप में काम कर रहा है। आकाशगंगा में लगभग 6,000 ग्रह हैं, और वे अभी भी बढ़ रहे हैं। यह स्पष्ट है कि ग्रह निर्माण हर जगह होता है। हालाँकि, ग्रह निर्माण प्रक्रिया के बारे में विवरण अस्पष्ट है। इसका पता लगाने का एक तरीका अलग-अलग उम्र के ग्रहों का निरीक्षण करना है, विशेष रूप से 300 मिलियन वर्ष से कम उम्र के युवा एक्सोप्लैनेट का, जब वे अपने मेजबान सितारों के पास से गुजरते हैं।

इस प्रक्रिया के दौरान, तारों का कुछ प्रकाश ग्रह के वायुमंडल से होकर गुजरता है, और पानी या कार्बन डाइऑक्साइड जैसे अणु कुछ प्रकाश को अवशोषित करते हैं। वैज्ञानिक विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर एक्सोप्लैनेट के पारगमन का निरीक्षण करते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि वे प्रकाश को कैसे अवशोषित करते हैं, जो एक्सोप्लैनेट वायुमंडल की संरचना को प्रकट कर सकता है।

दूर की दुनिया के रहस्यों की गणना करना

भौतिकी-संचालित वायुमंडलीय मॉडल का उपयोग करके, खगोलविद एक्सोप्लैनेट की संरचना का पता लगा सकते हैं और उन्हें ग्रह निर्माण और विकास के सिद्धांतों से जोड़ सकते हैं। समस्या यह है कि ये मॉडल कम्प्यूटेशनल रूप से महंगे हैं। इस समस्या को हल करने के लिए, KRONOS टीम ने LLNL कंप्यूटिंग ग्रैंड चैलेंज प्रोग्राम के माध्यम से 22 मिलियन घंटे का कंप्यूटिंग समय जीता। यह कार्यक्रम एलएलएनएल वैज्ञानिकों को अत्याधुनिक अनुसंधान करने के लिए व्यापक संस्थागत कंप्यूटिंग संसाधन प्रदान करता है।

KRONOS द्वारा बनाए गए मॉडल का उपयोग विभिन्न एक्सोप्लैनेट वायुमंडलों की संरचना को समझने के लिए किया जाएगा। इसका उपयोग यह समझने के लिए किया जा सकता है कि ग्रह कैसे बनते हैं।

"हम युवा एक्सोप्लैनेट्स के वायुमंडल का पता लगाने के लिए कुछ पहले कदम उठा रहे हैं - एक काफी हद तक अज्ञात समूह। हमारी रणनीतिक साझेदारी के माध्यम से, हम ग्रहों के वायुमंडल और उनके मेजबान सितारों में नई अंतर्दृष्टि खोजने के लिए मॉडल और डेटा की सीमाओं को आगे बढ़ाएंगे," KRONOS के सह-प्रमुख अन्वेषक लुइस वेलबैंक्स, एक 51पेगासिब शोधकर्ता और एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी में एक नए सहायक प्रोफेसर ने कहा। "हमारे परिणाम उन भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं पर प्रकाश डालेंगे जो इन दूर की दुनिया को आकार देते हैं, भविष्य के सैद्धांतिक और अवलोकन संबंधी अध्ययनों के लिए मार्गदर्शन प्रदान करेंगे।"

विस्तारित दायरा: सात ग्रहों से सत्तर ग्रहों तक

KRONOS अध्ययन कर रहे सात ग्रहों के अलावा, टीम JWST द्वारा देखे गए सभी 70 एक्सोप्लैनेट के लिए मॉडल तैयार करेगी।

एलएलएनएल के प्रमुख अन्वेषक पीटर मैकगिल ने कहा, "ग्रहों के इतने बड़े नमूने का एकीकृत मॉडलिंग - बृहस्पति से भी अधिक विशाल गर्म दुनिया से लेकर समशीतोष्ण ग्रहों और छोटे पृथ्वी-द्रव्यमान वाले ग्रहों तक - पहले कभी नहीं किया गया है।" "यह कार्य केवल एलएलएनएल के विश्व स्तरीय उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग करके ही पूरा किया जा सकता है।"

एक बार पूरा होने पर, टीम द्वारा विकसित वायुमंडलीय मॉडल खगोलीय समुदाय को उपलब्ध कराया जाएगा। इसका उद्देश्य खुले, सहयोगात्मक विज्ञान को प्रोत्साहित करना और क्षेत्र पर स्थायी प्रभाव डालना है।

/ScitechDaily से संकलित