ग्रह (TOI-6894b) एक कम घनत्व वाला गैस दानव है जिसकी त्रिज्या शनि की त्रिज्या से थोड़ी बड़ी है लेकिन इसका द्रव्यमान शनि के द्रव्यमान का केवल ~50% है। यह तारा (TOI-6894) आज तक खोजा गया सबसे कम द्रव्यमान वाला तारा है जिसमें पारगमन करने वाला विशाल ग्रह है और यह इस तरह के ग्रह को रखने वाले अगले सबसे छोटे तारे के आकार का केवल 60% है।
वारविक विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. डैनियल बेलिस ने कहा: "हमारी आकाशगंगा में ज़्यादातर तारे वास्तव में बिल्कुल इसी तरह के छोटे तारे हैं, जिनका द्रव्यमान कम है और पहले ऐसा माना जाता था कि वे गैस के विशाल ग्रहों को होस्ट नहीं कर सकते। इसलिए, यह तथ्य कि यह तारा एक विशाल ग्रह को होस्ट करता है, हमारे अनुमान के अनुसार हमारी आकाशगंगा में मौजूद विशाल ग्रहों की कुल संख्या के लिए बहुत बड़ा निहितार्थ है।"
यूसीएल के मुलार्ड स्पेस साइंस लेबोरेटरी के डॉ. विंसेंट वैन आइलेन ने कहा: "यह एक दिलचस्प खोज है। हम वास्तव में यह नहीं समझ पा रहे हैं कि इतने कम द्रव्यमान वाला एक तारा इतना विशाल ग्रह कैसे बना सकता है! यह अधिक एक्सोप्लैनेट की खोज के लक्ष्यों में से एक है। हमारे सौर मंडल से अलग ग्रह प्रणालियों को खोजकर, हम अपने मॉडलों का परीक्षण कर सकते हैं और बेहतर ढंग से समझ सकते हैं कि हमारा अपना सौर मंडल कैसे बना।"
ग्रह निर्माण के सबसे व्यापक रूप से प्रचलित सिद्धांत को कोर अभिवृद्धि सिद्धांत कहा जाता है। ग्रह का कोर सबसे पहले अभिवृद्धि (पदार्थों का क्रमिक संचय) के माध्यम से बनता है, और जैसे-जैसे कोर अधिक विशाल होता जाता है, यह अंततः गैसों को आकर्षित करता है जो वायुमंडल बनाते हैं। फिर यह इतना विशाल हो जाता है कि गैस अभिवृद्धि प्रक्रिया में प्रवेश करके गैस दानव बन जाता है।
इस सिद्धांत के अनुसार, कम द्रव्यमान वाले तारों के आसपास गैस दानवों का निर्माण अधिक कठिन होता है, क्योंकि तारे के चारों ओर प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क (ग्रह निर्माण का कच्चा माल) में गैस और धूल की मात्रा इतनी सीमित होती है कि वह पर्याप्त रूप से विशाल कोर का निर्माण नहीं कर पाती, तथा अनियंत्रित प्रक्रिया नहीं हो पाती।
फिर भी TOI-6894b (एक विशाल ग्रह जो अत्यंत कम द्रव्यमान वाले तारे की परिक्रमा कर रहा है) का अस्तित्व यह सुझाव देता है कि यह मॉडल पूरी तरह सटीक नहीं हो सकता है, तथा वैकल्पिक सिद्धांतों की आवश्यकता है।
एक अनसुलझी संरचना पहेली
एडवर्ड ने कहा: "ग्रह के द्रव्यमान को देखते हुए, TOI-6894b का निर्माण एक मध्यवर्ती कोर-अभिवृद्धि प्रक्रिया के माध्यम से हुआ होगा, जिसमें एक प्रोटोप्लैनेट बनता है और बिना कोर के इतना विशाल बने कि गैस का अनियंत्रित संचय हो जाए, लगातार गैस का संचय करता है।
"वैकल्पिक रूप से, यह गुरुत्वाकर्षण के कारण अस्थिर डिस्क के कारण बन सकता है। कुछ मामलों में, तारे के चारों ओर की डिस्क उस गुरुत्वाकर्षण बल के कारण अस्थिर हो जाएगी जो वह खुद पर लगाता है। ये डिस्क तब विखंडित हो सकती हैं, जिसमें गैस और धूल ढहकर ग्रह बन सकते हैं।"
लेकिन टीम ने पाया कि कोई भी सिद्धांत उपलब्ध आंकड़ों के आधार पर TOI-6894b के निर्माण को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं कर सकता, जिससे इस विशाल ग्रह की उत्पत्ति अभी एक खुला प्रश्न बनी हुई है।
ठण्डे, विदेशी वातावरण की जांच
TOI-6894b के निर्माण के रहस्य पर प्रकाश डालने का एक तरीका विस्तृत वायुमंडलीय विश्लेषण है। ग्रह के भीतर सामग्री के वितरण को मापकर, खगोलविद ग्रह के कोर के आकार और संरचना का निर्धारण कर सकते हैं, जो हमें बता सकता है कि TOI-6894b का निर्माण अभिवृद्धि के माध्यम से हुआ या अस्थिर डिस्क के माध्यम से।
TOI-6894b के वायुमंडल की यही एकमात्र दिलचस्प विशेषता नहीं है; यह गैस विशाल ग्रह के लिए असामान्य रूप से ठंडा है। एक्सोप्लैनेट शिकारियों द्वारा पाए गए अधिकांश गैस विशाल ग्रह गर्म बृहस्पति हैं, जो ~1000-2000 केल्विन तापमान वाले विशाल गैस विशाल ग्रह हैं। तुलना करें तो TOI-6894b का तापमान सिर्फ़ 420 केल्विन है। ठंडा तापमान, इस ग्रह की अन्य विशेषताओं जैसे कि बहुत गहरे पारगमन के साथ, इसे खगोलविदों के लिए ठंडे वातावरण वाले सबसे आशाजनक विशाल ग्रहों में से एक बनाता है।
मीथेन, अमोनिया और एक दिलचस्प मोड़
बर्मिंघम विश्वविद्यालय के प्रोफेसर अमौरी ट्रायड , सह-लेखक और SPECULOOS सहयोग के सदस्य ने कहा: "TOI-6894b के तारकीय विकिरण के आधार पर, हम उम्मीद करते हैं कि वायुमंडल में मीथेन रसायन का प्रभुत्व है, जिसे पहचानना बेहद दुर्लभ है। तापमान इतना कम है कि वायुमंडलीय अवलोकन हमें अमोनिया भी दिखा सकते हैं, जो पहली बार किसी एक्सोप्लैनेट वायुमंडल में पाया जाएगा।
"TOI-6894b संभवतः मीथेन-प्रधान वायुमंडल के अध्ययन के लिए एक बेंचमार्क एक्सोप्लैनेट प्रस्तुत करता है और सौर मंडल के बाहर कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन युक्त ग्रहीय वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए सबसे अच्छी 'प्रयोगशाला' है।"
जेडब्लूएसटी और आगे की राह
TOI-6894b के वायुमंडल को अगले 12 महीनों के भीतर जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ( JWST ) द्वारा देखा जाना तय है। इससे खगोलविदों को यह निर्धारित करने में मदद मिलेगी कि संभावित सिद्धांतों में से कौन सा, यदि कोई हो, इस अप्रत्याशित ग्रह के निर्माण की व्याख्या कर सकता है।
सह-लेखक, मिलेनियम इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स के शोधकर्ता और एडोल्फो इबानेज़ विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डॉ. एंड्रेस जॉर्डन ने कहा: "यह प्रणाली ग्रह निर्माण के मॉडल के लिए एक नई चुनौती प्रदान करती है, और यह इसके वायुमंडल की विशेषता को जानने के लिए अनुवर्ती अवलोकनों के लिए एक बहुत ही दिलचस्प लक्ष्य प्रदान करती है।"
"यह खोज चिली और यूके में कई वर्षों से चलाए जा रहे एक व्यवस्थित कार्यक्रम का परिणाम है। हमारे प्रयासों ने हमें इस बात को बेहतर ढंग से समझने में महत्वपूर्ण योगदान दिया है कि छोटे तारे कितनी बार विशाल ग्रह बना सकते हैं, और हम अंतरिक्ष-आधारित प्लेटफ़ॉर्म के साथ अनुवर्ती कार्रवाई के लिए प्रमुख लक्ष्य प्रदान कर रहे हैं।"
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