दूर स्थित तारे के habitable zone में मौजूद पृथ्वी-जैसे ग्रह पर पहली बार वातावरण मिला

• पृथ्वी से 48 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित चट्टानी ग्रह LHS 1140 b पर वातावरण की पुष्टि हुई है, जिससे यह सौर मंडल के बाहर habitable zone में मौजूद पृथ्वी-जैसे ग्रह का पहला ऐसा मामला बन गया है
• अब तक पहचानी गई गैस केवल हीलियम है, जिसके ऊपरी वातावरण में होने का अनुमान है, लेकिन निचली वायुमंडलीय परतों में अन्य गैसों के मौजूद होने की संभावना बनी हुई है
• यह सूर्य से बहुत छोटे और ठंडे लाल तारे की परिक्रमा करता है, और Goldilocks zone में स्थित है, जहाँ तापमान तरल पानी के लिए न तो बहुत गर्म है और न ही बहुत ठंडा
• खोजे गए 6,000 से अधिक exoplanets में से सैकड़ों Goldilocks zone में हैं, लेकिन छोटे और चट्टानी ग्रह केवल कुछ दर्जन हैं, और अब तक इनमें वातावरण की पुष्टि नहीं हुई थी
• यह खोज पृथ्वी से बाहर जीवन की पुष्टि नहीं करती, और K2-18b और TRAPPIST-1 के observations भी जीवन या पृथ्वी-जैसे वातावरण के अस्तित्व को साबित नहीं कर पाए हैं

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LHS 1140 b का वातावरण और habitable conditions

• Harvard University के Dr Collin Cherubim की research team ने सौर मंडल के बाहर किसी तारे के habitable zone में चक्कर लगा रहे चट्टानी ग्रह पर पहली बार वातावरण मिलने के नतीजे Science में प्रकाशित किए
• LHS 1140 b पृथ्वी से 48 प्रकाश-वर्ष दूर है और सूर्य से बहुत छोटे व ठंडे लाल तारे की परिक्रमा करता है
• फिलहाल पुष्टि हुई एकमात्र गैस हीलियम है, जिसके ऊपरी वातावरण में होने की संभावना अधिक है, और सिर्फ हीलियम जीवन को सहारा नहीं दे सकता
  • निचली वायुमंडलीय परतों में जीवन बनाए रखने के लिए अधिक उपयुक्त अन्य गैसें मौजूद हो सकती हैं
  • research team ने स्पष्ट किया कि ये नतीजे जीवन की खोज का मतलब नहीं हैं
• जीवन के लिए पानी जरूरी है, और पानी के मौजूद होने के लिए ग्रह को अपने तारे से न तो बहुत पास और न ही बहुत दूर, बल्कि उचित दूरी पर होना चाहिए
  • इस क्षेत्र को Goldilocks zone कहा जाता है
  • सैकड़ों ग्रह अपने-अपने तारों के Goldilocks zone में मिले हैं, लेकिन पृथ्वी जैसे छोटे और चट्टानी ग्रह केवल कुछ दर्जन हैं
  • ऐसे चट्टानी ग्रहों में वातावरण की पुष्टि का पहला मामला LHS 1140 b है
• Harvard University के Dr David Charbonneau ने कहा कि सौर मंडल के बाहर पृथ्वी-जैसे ग्रह पर वातावरण होने का तथ्य अपने-आप में “क्या हम अकेले हैं” जैसे सवाल की पड़ताल के लिए महत्वपूर्ण है

जीवन के अन्य उम्मीदवार ग्रहों के observation results

• K2-18b

  • K2-18b एक sub-Neptune है, जिसके भीतर पानी-समृद्ध संरचना होने की संभावना है, और इसमें पृथ्वी के समुद्री जीवन से जुड़ी गैस dimethyl sulfide के संकेत पहले देखे गए थे
  • NASA के नेतृत्व में 2025 में हुए reanalysis में यह signal पुष्टि के लिए बहुत कमजोर पाया गया
  • dimethyl sulfide जैविक प्रक्रियाओं के बिना भी बन सकता है

• TRAPPIST-1

  • 7 चट्टानी ग्रहों को जीवन की खोज के लक्ष्य के रूप में observe किया जा रहा है
  • James Webb Space Telescope के observations ने TRAPPIST-1d पर पृथ्वी-जैसा वातावरण मौजूद होने की संभावना को खारिज कर दिया
  • TRAPPIST-1e के observation data से अभी स्पष्ट निष्कर्ष निकालना मुश्किल है

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Hacker News की राय

• लाल बौने तारे ठंडे होते हैं, उनका habitable zone तारे के करीब होता है और वे अस्थिर भी होते हैं; मुझे नहीं पता था कि उसके भीतर के rocky planets तेज़ atmospheric stripping झेल सकते हैं
  LHS 1140b को Earth-like कहने के बजाय तारे द्वारा उसकी atmosphere वाष्पित हो रही mini-Neptune जैसा माना गया था, लेकिन जब वह तारे के पीछे से गुज़रा तब किए गए JWST emission spectroscopy observations ने mini-Neptune होने की संभावना को खारिज कर दिया: https://arxiv.org/abs/2406.15136
  • इसके host star को बहुत निष्क्रिय बताया गया है, इसलिए लगता है उसी वजह से atmosphere बची हुई है
• हमें solar gravitational lens telescope बनाना चाहिए। जब तक वह इस्तेमाल के लिए तैयार होगा, तब तक देखने लायक पर्याप्त candidates भी जमा हो चुके होंगे
  • TOLIMAN सूर्य से 10 parsec के भीतर, खासकर Alpha Centauri के आसपास के तारों को observe करने के लिए बनाया जा रहा है और अगले साल के आसपास launch होने वाला है
    https://toliman.space/
  • NASA में भी इससे जुड़ा project अच्छी तरह आगे बढ़ रहा है। यह अभी भी एक moonshot project है, लेकिन शुरुआती चरण अब तक अच्छे से पार कर चुका है
    https://www.nasa.gov/general/direct-multipixel-imaging-and-s...
  • अभी संभव तरीका बस इतना है कि observation target और सूर्य को बीच में रखते हुए उल्टी दिशा में 500AU से अधिक दूर एक telescope probe भेजा जाए, फिर करीब 80 साल बाद उसके पहुंचने तक उसके काम करते रहने की उम्मीद की जाए
    यह ऐसा उपकरण नहीं है जिसे पहले से बनाकर बाद में कहीं भी aim किया जा सके; camera को Voyager 1 जितनी दूरी के लगभग 3 गुना तक बिल्कुल सही दिशा में भेजना होगा और वह observation position पर लंबे समय तक रह भी नहीं पाएगा। जब probe technology और exoplanet candidate selection तेज़ी से आगे बढ़ रहे हों, तब observation point तक आधा भी पहुंचने से पहले hardware और target दोनों के बुरी तरह outdated हो जाने की संभावना बहुत अधिक है, इसलिए व्यावहारिक लाभ कम है
  • उम्मीद है कि aliens भी ऐसा ही आश्चर्यजनक telescope बनाकर पृथ्वी की ओर aim करें और video share करें, ताकि हम बहुत पुराने समय की पृथ्वी को सीधे देख सकें
  • kilometer-scale telescope के contracts स्थानीय assembly, multiple launch cycles और बड़े infrastructure जैसी विशाल orbital construction के लिए जरूरी पूरी व्यवस्था की training दे सकते हैं। assembly के दौरान रात के आसमान में उसका दिखना भी शानदार होगा
• Fermi paradox में खास तौर पर communication-capable time window के छोटे होने पर ध्यान देना चाहिए
  पृथ्वी पर जीवन अरबों साल में evolve हुआ, लेकिन space messages भेजने और पाने में सक्षम अवधि सिर्फ करीब 50 साल रही है, इसलिए alien life मिलने की संभावना अरबों साल के मुकाबले 50 साल के अनुपात जितनी घट जाती है। अगर दूसरी सभ्यता भी ज्यादा से ज्यादा कुछ सदियों तक ही communicate कर सकती हो और दोनों का evolution स्वतंत्र हो, तो probability फिर बहुत घट जाती है। इसलिए यह इस हकीकत से भी मेल खाता है कि हमने alien life observe नहीं की है; हम अकेले न भी हों, लेकिन शायद एक-दूसरे से बहुत दूर हैं और civilizations की lifespan भी बहुत छोटी हो सकती है
• Earth-like planet पर atmosphere की खोज की खबरें पहले भी लगातार सुनता आया हूं, इसलिए लगता है कि इस बार के result में कौन-सा subtle difference है, वह मुझसे छूट गया
• 48 light-years cosmic नजरिए से तो पड़ोस जैसा ही है
  शायद अगले कुछ सदियों में वहां पहुंचने वाली probes विकसित की जा सकें; मुझे जानना है कि light speed के करीब accelerate करने के लिए इस समय सबसे promising propulsion method क्या है
  • आप universe के scale को कम आंक रहे हैं। light speed 1,079,252,848 km/h है, और इंसानों द्वारा बनाया गया सबसे तेज़ spacecraft Parker Solar Probe भी gravity assist लेकर अधिकतम 692,000 km/h तक पहुंचा है
    उस speed पर भी 1 light-year में 1,559 साल और 48 light-years में 74,832 साल लगेंगे, और पहुंचने की बात radio से confirm करने में फिर 48 साल और लगेंगे। ऊपर से यह sustained speed नहीं, peak speed है
  • spacetime को fold करने का तरीका खोज लेने की संभावना light speed के पर्याप्त fraction पर उड़ने की संभावना से ज्यादा लगती है। अब तक बनाई गई सबसे तेज़ object भी करीब light speed की 0.064% ही थी, इसलिए मौजूदा technology से लगभग 750 साल लगेंगे, और तीन-चौथाई सहस्राब्दी बाद probe को चालू करने तथा धीमा करके planet की orbit में डालने के तरीके भी हल करने होंगे
    vampire भी हो तो 750 साल की योजना में दिलचस्पी लेना मुश्किल है
  • यहां पड़ोसी का मतलब है जिसे देखा जा सकता है लेकिन कभी पहुंचा नहीं जा सकता। आज spaceship बन भी जाए तो पहुंचने का समय 10 लाख साल बाद हो सकता है। असली पड़ोसी चंद्रमा, मंगल और शुक्र तक हैं, और मंगल व शुक्र को भी उदारता से गिन रहे हैं
  • मान लें probe light speed से चले, तब भी पहुंचने में 48 साल और observation results लौटने में फिर 48 साल लगेंगे, इसलिए कई पीढ़ियों के scientists को शामिल होना पड़ेगा
    अब तक सबसे लंबा चला उदाहरण Voyager project है, लेकिन सवाल है कि कोई सरकार या company उतनी commitment दिखा पाएगी या नहीं। Voyager इसलिए सफल हुआ क्योंकि लोग बहुत दूर के भविष्य को देख पा रहे थे, लेकिन अब हम कुछ साल आगे की भी ठीक से planning नहीं कर पाते
  • यह इंसान के bacteria के अंदर घुसने की संभावना जैसा है, और physics के नियमों के हिसाब से लगभग असंभव है
• silicon-based intelligence के रहने लायक planets carbon-based intelligence के रहने लायक planets से ज्यादा common भी हो सकते हैं
• संबंधित या duplicate post: https://news.ycombinator.com/item?id=48939742 — 45 comments
• अगर atmosphere में helium को रोककर रख सकता है, तो planet की escape velocity बेहद ज्यादा होगी। जीवन हो भी तो वहां से निकलना मुश्किल होगा
• detect हुई gas helium है, जो life support नहीं कर सकती, और भले ही दूसरी gases के मौजूद होने की संभावना हो, उनकी मात्रा शायद बहुत ज्यादा नहीं होगी
• यह याद रखना चाहिए कि Venus भी सूर्य जैसे तारे के habitable zone में है और atmosphere वाला Earth-like planet है