प्रारंभिक ग्रह प्रवासन लापता ग्रहों की व्याख्या कर सकता है: अध्ययन

राइस यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों और उनके सहयोगियों द्वारा कंप्यूटर सिमुलेशन ग्रह निर्माण और विकास के एक मॉडल को एकीकृत करने वाले पहले व्यक्ति हैं जो दूर के सितारों की परिक्रमा करने वाले एक्सोप्लैनेट के दो हैरान करने वाले अवलोकनों की व्याख्या करते हैं: दुनिया की दुर्लभता पृथ्वी से लगभग 1.8 गुना बड़ी है और निकट-समान आकार सैकड़ों ग्रह प्रणालियों में ग्रह।

"त्रिज्या घाटी" के रूप में जानी जाने वाली एक पहेली पृथ्वी के लगभग 1.8 गुना त्रिज्या वाले एक्सोप्लैनेट की दुर्लभता को संदर्भित करती है। नासा के केपलर अंतरिक्ष यान ने इस आकार के ग्रहों को पृथ्वी की त्रिज्या के लगभग 1.4 गुना और पृथ्वी के लगभग 2.5 गुना त्रिज्या के साथ मिनी-नेप्च्यून के साथ सुपर-अर्थ को देखे जाने की तुलना में लगभग 2-3 गुना कम बार देखा। दूसरा रहस्य, जिसे "एक फली में मटर" के रूप में जाना जाता है, समान आकार के पड़ोसी ग्रहों को संदर्भित करता है जो सैकड़ों ग्रह प्रणालियों में पाए गए हैं। इनमें ट्रैपिस्ट -1 और केप्लर -223 शामिल हैं, जिनमें निकट-संगीत सद्भाव की ग्रह कक्षाएं भी शामिल हैं।

एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में इस सप्ताह प्रकाशित एक अध्ययन के संबंधित लेखक राइस यूनिवर्सिटी के आंद्रे इज़िडोरो ने कहा, "मेरा मानना ​​​​है कि हम ग्रह निर्माण और गतिशील विकास के मॉडल का उपयोग करके त्रिज्या घाटी की व्याख्या करने वाले पहले व्यक्ति हैं जो स्वयं लगातार अवलोकन की कई बाधाओं के लिए जिम्मेदार हैं।" पत्र। "हम यह भी दिखाने में सक्षम हैं कि विशाल प्रभावों को शामिल करने वाला एक ग्रह-निर्माण मॉडल एक्सोप्लैनेट की मटर-इन-ए-पॉड विशेषता के अनुरूप है।"

राइस के नासा द्वारा वित्त पोषित क्लीवर प्लैनेट्स प्रोजेक्ट में एक वेल्च पोस्टडॉक्टरल फेलो इज़िडोरो, और सह-लेखकों ने एक सुपरकंप्यूटर का उपयोग ग्रहों के प्रवास मॉडल का उपयोग करके ग्रह प्रणालियों के विकास के पहले 50 मिलियन वर्षों का अनुकरण करने के लिए किया। मॉडल में, गैस और धूल के प्रोटोप्लानेटरी डिस्क जो युवा ग्रहों को जन्म देते हैं, उनके साथ बातचीत करते हैं, उन्हें अपने मूल सितारों के करीब खींचते हैं और उन्हें गुंजयमान कक्षीय श्रृंखलाओं में बंद कर देते हैं। कुछ मिलियन वर्षों के भीतर जंजीरें टूट जाती हैं, जब प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के गायब होने से कक्षीय अस्थिरताएं होती हैं जो दो या दो से अधिक ग्रहों को एक दूसरे में पटकने के लिए प्रेरित करती हैं।

ग्रहों के प्रवासन मॉडल का उपयोग उन ग्रह प्रणालियों का अध्ययन करने के लिए किया गया है जिन्होंने अपनी गुंजयमान कक्षीय श्रृंखलाओं को बनाए रखा है। उदाहरण के लिए, Izidoro और CLEVER Planets के सहयोगियों ने 2021 में एक माइग्रेशन मॉडल का उपयोग करके अधिकतम मात्रा में व्यवधान की गणना करने के लिए TRAPPIST-1 की सात-ग्रह प्रणाली को बमबारी के दौरान झेला और अभी भी इसकी सामंजस्यपूर्ण कक्षीय संरचना को बनाए रखा।

नए अध्ययन में, इज़िडोरो ने क्लेवर प्लैनेट्स के जांचकर्ताओं राजदीप दासगुप्ता और एंड्रिया इस्ला, दोनों राइस, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स के हिल्के श्लिचिंग, और हीडलबर्ग, जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी के क्रिश्चियन ज़िम्मरमैन और बर्ट्राम बिट्स के साथ भागीदारी की। .

इज़िडोरो ने कहा, "युवा ग्रहों का अपने मेजबान सितारों की ओर प्रवास से भीड़भाड़ पैदा होती है और अक्सर विनाशकारी टकराव होते हैं जो उनके हाइड्रोजन-समृद्ध वायुमंडल के ग्रहों को छीन लेते हैं।" "इसका मतलब है कि विशाल प्रभाव, जैसे कि हमारे चंद्रमा का गठन, शायद ग्रह निर्माण का एक सामान्य परिणाम है।"

शोध से पता चलता है कि ग्रह दो "स्वादों" में आते हैं, सुपर-अर्थ जो शुष्क, चट्टानी और पृथ्वी से 50% बड़े होते हैं, और मिनी-नेप्च्यून जो पानी की बर्फ में समृद्ध होते हैं और पृथ्वी से लगभग 2.5 गुना बड़े होते हैं। इज़िडोरो ने कहा कि नए अवलोकन परिणामों का समर्थन करते प्रतीत होते हैं, जो पारंपरिक दृष्टिकोण के साथ संघर्ष करते हैं कि सुपर-अर्थ और मिनी-नेप्च्यून दोनों विशेष रूप से शुष्क और चट्टानी दुनिया हैं।

अपने निष्कर्षों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने भविष्यवाणियां कीं जिनका परीक्षण नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा किया जा सकता है।