NASA/ESA/CSA জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ আরেকটি প্রথম স্কোর করেছে: দূর বিশ্বের আকাশের একটি আণবিক এবং রাসায়নিক প্রতিকৃতি। ওয়েব এবং অন্যান্য স্পেস টেলিস্কোপ, NASA/ESA সহ হাবল স্পেস টেলিস্কোপ, পূর্বে এই উত্তপ্ত গ্রহের বায়ুমণ্ডলের বিচ্ছিন্ন উপাদানগুলি প্রকাশ করেছে, নতুন পাঠগুলি পরমাণু, অণু এবং এমনকি সক্রিয় রসায়ন এবং মেঘের লক্ষণগুলির একটি সম্পূর্ণ মেনু প্রদান করে। সাম্প্রতিক তথ্যগুলিও ইঙ্গিত দেয় যে এই মেঘগুলি কীভাবে কাছাকাছি দেখতে পারে: গ্রহের উপর একক, অভিন্ন কম্বল হিসাবে না হয়ে ভেঙে গেছে।
টেলিস্কোপের সংবেদনশীল যন্ত্রগুলিকে WASP-39 b-এর বায়ুমণ্ডলে প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল, একটি "গরম শনি" (একটি গ্রহ যা শনির মতো বিশাল কিন্তু বুধের চেয়ে শক্ত কক্ষপথে) প্রায় 700 আলোকবর্ষ দূরে একটি নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করছে। এই শনির আকার এক্সোপ্ল্যানেট NASA/ESA/CSA দ্বারা পরীক্ষিত প্রথমগুলির মধ্যে একটি জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ যখন এটি নিয়মিত বিজ্ঞান কার্যক্রম শুরু করে। ফলাফল এক্সোপ্ল্যানেট বিজ্ঞান সম্প্রদায়কে উত্তেজিত করেছে। Webb-এর অত্যন্ত সংবেদনশীল যন্ত্রগুলি WASP-39 b-এর বায়ুমণ্ডলীয় উপাদানগুলির একটি প্রোফাইল প্রদান করেছে এবং বিষয়বস্তুর আধিক্য চিহ্নিত করেছে, যার মধ্যে রয়েছে পানি, সালফার ডাই অক্সাইড, কার্বন মনোক্সাইড, সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম।
এক্সোপ্ল্যানেটগুলির বিস্তৃত পরিসরের তদন্ত পরিচালনা করার জন্য ওয়েবের যন্ত্রগুলির সক্ষমতার জন্য অনুসন্ধানগুলি ভাল নির্দেশ করে - অন্যান্য নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহগুলি - বিজ্ঞান সম্প্রদায়ের দ্বারা আশা করা হয়েছিল। এর মধ্যে ট্র্যাপিস্ট-১ সিস্টেমের মতো ছোট, পাথুরে গ্রহের বায়ুমণ্ডল অনুসন্ধান করা অন্তর্ভুক্ত।
"আমরা এক্সোপ্ল্যানেটটিকে বেশ কয়েকটি যন্ত্রের সাহায্যে পর্যবেক্ষণ করেছি যেগুলি একসাথে ইনফ্রারেড বর্ণালী এবং JWST পর্যন্ত অ্যাক্সেসযোগ্য রাসায়নিক আঙ্গুলের ছাপের একটি প্যানোপলি জুড়ে রয়েছে।" সান্তা ক্রুজের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী নাটালি বাতালহা বলেছেন, যিনি নতুন গবেষণায় অবদান রেখেছিলেন এবং সমন্বয় করতে সাহায্য করেছিলেন। "এই ধরনের ডেটা একটি গেম চেঞ্জার।"
আবিষ্কারের স্যুটটি পাঁচটি নতুন বৈজ্ঞানিক গবেষণাপত্রের একটি সেটে বিস্তারিত রয়েছে, যার মধ্যে তিনটি প্রেসে রয়েছে এবং দুটি পর্যালোচনাধীন রয়েছে। অভূতপূর্ব উদ্ঘাটনগুলির মধ্যে একটি এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডলে প্রথম সনাক্তকরণ সালফার ডাই অক্সাইড, গ্রহের মূল নক্ষত্র থেকে উচ্চ-শক্তির আলো দ্বারা উদ্ভূত রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে উৎপন্ন একটি অণু। পৃথিবীতে, উপরের বায়ুমণ্ডলে প্রতিরক্ষামূলক ওজোন স্তর একইভাবে তৈরি হয়।
"এই প্রথম আমরা ফটোকমিস্ট্রির সুনির্দিষ্ট প্রমাণ দেখেছি - এক্সোপ্ল্যানেটে - উদীয়মান নাক্ষত্রিক আলো দ্বারা শুরু হওয়া রাসায়নিক বিক্রিয়া," ইউনাইটেড কিংডমের অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষক এবং ডব্লিউএএসপি-৩৯ বি বায়ুমণ্ডলে সালফার ডাই অক্সাইডের উৎপত্তি ব্যাখ্যাকারী গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক শ্যাং-মিন সাই বলেছেন। “আমি এটিকে আমাদের বোঝার অগ্রগতির জন্য একটি সত্যিই প্রতিশ্রুতিশীল দৃষ্টিভঙ্গি হিসাবে দেখি এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডল [এই মিশনের] সাথে।"
এটি আরেকটি প্রথম দিকে পরিচালিত করেছিল: বিজ্ঞানীরা ফটোকেমিস্ট্রির কম্পিউটার মডেলগুলি ডেটাতে প্রয়োগ করছেন যার জন্য এই জাতীয় পদার্থবিদ্যাকে সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন। মডেলিং এর ফলে উন্নতি ভবিষ্যতে বাসযোগ্যতার সম্ভাব্য লক্ষণ ব্যাখ্যা করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রযুক্তিগত জ্ঞান তৈরি করতে সাহায্য করবে।
"গ্রহগুলি হোস্ট নক্ষত্রের বিকিরণ স্নানের মধ্যে প্রদক্ষিণ করে ভাস্কর্য এবং রূপান্তরিত হয়," বাতালহা ড. "পৃথিবীতে, এই রূপান্তরগুলি জীবনকে উন্নতি করতে দেয়।"
গ্রহটি তার হোস্ট নক্ষত্রের সান্নিধ্য — তার চেয়ে আট গুণ বেশি পারদ আমাদের হয় সূর্য - এটিকে এক্সোপ্ল্যানেটে হোস্ট নক্ষত্র থেকে বিকিরণের প্রভাব অধ্যয়নের জন্য একটি পরীক্ষাগার করে তোলে। নক্ষত্র-গ্রহের সংযোগের আরও ভাল জ্ঞানের মাধ্যমে এই প্রক্রিয়াগুলি কীভাবে ছায়াপথে পর্যবেক্ষণ করা গ্রহগুলির বৈচিত্র্যকে প্রভাবিত করে তার গভীর উপলব্ধি আনতে হবে।
ওয়েব টেলিস্কোপ দ্বারা সনাক্তকৃত অন্যান্য বায়ুমণ্ডলীয় উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম (Na), পটাসিয়াম (K), এবং জলীয় বাষ্প (H2O), যা পূর্ববর্তী স্থান- এবং স্থল-ভিত্তিক টেলিস্কোপ পর্যবেক্ষণগুলি নিশ্চিত করে এবং সেইসাথে এই দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে জলের অতিরিক্ত আঙ্গুলের ছাপ খুঁজে পায়, যা আগে দেখা যায়নি।
ওয়েবও দেখেছেন কার্বন - ডাই - অক্সাইড (CO2) উচ্চতর রেজোলিউশনে, পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণের তুলনায় দ্বিগুণ ডেটা প্রদান করে। এদিকে, কার্বন মনোক্সাইড (CO) সনাক্ত করা হয়েছিল, কিন্তু ওয়েব ডেটা থেকে মিথেন (CH4) এবং হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) উভয়েরই স্পষ্ট স্বাক্ষর অনুপস্থিত ছিল। উপস্থিত থাকলে, এই অণুগুলি খুব নিম্ন স্তরে ঘটে।
WASP-39 b এর বায়ুমণ্ডলের এই বিস্তৃত বর্ণালী ক্যাপচার করার জন্য, একটি আন্তর্জাতিক দল শত শত সংখ্যায় স্বাধীনভাবে ওয়েব টেলিস্কোপের চারটি সূক্ষ্মভাবে ক্রমাঙ্কিত যন্ত্র মোড থেকে ডেটা বিশ্লেষণ করেছে।
"আমরা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলাম যে [টেলিস্কোপ] আমাদের কী দেখাবে, তবে এটি আরও সুনির্দিষ্ট, আরও বৈচিত্র্যময় এবং আরও সুন্দর ছিল যা আমি মনে করি যে আমি আসলে এটি হবে।" হ্যানা ওয়েকফোর্ড বলেছেন, যুক্তরাজ্যের ব্রিস্টল বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ যিনি এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডল নিয়ে গবেষণা করেন।
একটি এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডলে রাসায়নিক উপাদানগুলির এইরকম একটি সম্পূর্ণ তালিকা থাকা বিজ্ঞানীদের একে অপরের সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন উপাদানের প্রাচুর্যের একটি আভাস দেয়, যেমন কার্বন থেকে অক্সিজেন বা পটাসিয়াম থেকে অক্সিজেন অনুপাত। এটি পরিবর্তিতভাবে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে কিভাবে এই গ্রহটি - এবং সম্ভবত অন্যরা - তার ছোট বছরগুলিতে মূল নক্ষত্রকে ঘিরে থাকা গ্যাস এবং ধুলোর ডিস্ক থেকে তৈরি হয়েছিল।
WASP-39 b-এর রাসায়নিক ইনভেন্টরি একটি গ্রহের চূড়ান্ত গলিয়াথ তৈরি করতে প্ল্যানেটসিমাল নামক ছোট দেহগুলির স্ম্যাশআপ এবং একীভূত হওয়ার ইতিহাসের পরামর্শ দেয়।
"সালফারের প্রাচুর্য [হাইড্রোজেনের সাথে আপেক্ষিক] ইঙ্গিত দেয় যে গ্রহটি সম্ভবত বায়ুমণ্ডলে [এই উপাদানগুলি] সরবরাহ করতে পারে এমন গ্রহের উপাদানগুলির উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি অনুভব করেছে," বলেন কাজুমাসা ওহনো, একজন ইউসি সান্তা ক্রুজ এক্সোপ্ল্যানেট গবেষক যিনি ওয়েব ডেটা নিয়ে কাজ করেছিলেন। "তথ্যগুলি ইঙ্গিত করে যে বায়ুমণ্ডলে কার্বনের তুলনায় অক্সিজেন অনেক বেশি প্রচুর। এটি সম্ভাব্যভাবে নির্দেশ করে যে WASP-39 b মূলত কেন্দ্রীয় তারকা থেকে অনেক দূরে গঠিত হয়েছিল।"
একটি এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডলের বিশদ বিবরণ সুনির্দিষ্টভাবে প্রকাশ করার মাধ্যমে, ওয়েব টেলিস্কোপের যন্ত্রগুলি বিজ্ঞানীদের প্রত্যাশার বাইরে ভাল পারফরম্যান্স করেছে - এবং এক্সোপ্ল্যানেটের বিস্তৃত বৈচিত্র্যের অন্বেষণের একটি নতুন পর্যায়ের প্রতিশ্রুতি দেয়। ছায়াপথ.
"আমরা এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডলের বড় ছবি দেখতে সক্ষম হব," বলেছেন লরা ফ্ল্যাগ, কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষক এবং আন্তর্জাতিক দলের সদস্য। "এটা অবিশ্বাস্যভাবে উত্তেজনাপূর্ণ যে সবকিছুই আবার লেখা হবে। এটি একজন বিজ্ঞানী হওয়ার সেরা অংশগুলির মধ্যে একটি।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- লিলি অ্যাল্ডারসন এট আল। JWST NIRSpec G39H-এর সাথে Exoplanet WASP-395b-এর প্রারম্ভিক রিলিজ বিজ্ঞান। DOI: 10.48550/arXiv.2211.10488
- জেড রুস্তমকুলভ এট আল। JWST NIRSpec PRISM সহ এক্সোপ্ল্যানেট WASP-39b এর প্রাথমিক প্রকাশের বিজ্ঞান। DOI: 10.48550/arXiv.2211.10487
- ইভা-মারিয়া আহেরার এট আল। JWST NIRCam-এর সাথে exoplanet WASP-39b-এর প্রারম্ভিক রিলিজ বিজ্ঞান। DOI: 10.48550/arXiv.2211.10489
- আদিনা ডি. ফেইনস্টাইন এট আল। JWST NIRISS-এর সাথে exoplanet WASP-39b-এর প্রারম্ভিক রিলিজ বিজ্ঞান। DOI: 10.48550/arXiv.2211.10493
- শাং-মিন সাই এট আল। এক্সোপ্ল্যানেট অ্যাটমোস্ফিয়ারে ফটোকেমিস্ট্রির সরাসরি প্রমাণ। DOI: 10.48550/arXiv.2211.10490
