विश्वातील अजब बाह्यग्रह !

बाह्यग्रहांचा शोध लावण्यासाठी वैज्ञानिक अत्यंत सूक्ष्म पद्धतींचा वापर करतात. तार्‍याच्या प्रकाशात होणारी अत्यल्प घट टिपून, ग्रहाची उपस्थिती ओळखली जाते. तसेच ग्रहाच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे तार्‍याच्या हालचालीत होणारे सूक्ष्म बदलही अभ्यासले जातात. ‘केप्लर’ अंतराळ दुर्बिणीने हजारो बाह्यग्रह शोधण्यात मोलाची भूमिका बजावली, तर ‘जेम्स वेब’ अंतराळ दुर्बीण, या अत्याधुनिक दुर्बिणीमुळे आता ग्रहांच्या वातावरणाचा आणि रासायनिक संघटनाचाही अधिक सखोल अभ्यास करणे शक्य झाले आहे. या तंत्रज्ञानामुळे आपल्याला ग्रहांच्या अस्तित्वाबरोबरच, ते ग्रह कसे आहेत याचाही अंदाज येतो.

या बाह्यग्रहांपैकी काही ग्रह इतके विचित्र आहेत की, ते अस्तित्वात नसावेत असेच वाटते. त्यातील सर्वात उल्लेखनीय प्रकार म्हणजे, तार्‍याच्या अगदी जवळ फिरणारे प्रचंड वायुरूप ग्रह. ‘वास्प 12 बीहा’ त्यापैकीच एक प्रसिद्ध ग्रह. हा ग्रह आपल्या तार्‍याच्या इतक्या जवळ आहे की, त्याचा एक प्रदक्षिणा कालावधी केवळ एका पृथ्वी-दिवसाइतका आहे. या ग्रहावरचे तापमान सुमारे 2500 अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त आहे. इतक्या उष्णतेमुळे या ग्रहावरील वायू सतत उकळत असतात. याचा काही भाग तार्‍याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे ओढला जाऊन अवकाशात पसरण्याचीही शक्यता असते. आपल्या सौरमालेतील अनुभवावरून आपण असे मानतो की, मोठे वायुग्रह तार्‍यापासून दूर तयार होतात. परंतु, हा ग्रह त्या नियमाला अपवाद ठरतो. त्यामुळे ग्रहांच्या निर्मितीविषयीचे सिद्धांत पुन्हा तपासण्याची गरज भासते.

याहूनही अधिक विस्मयकारक उदाहरण म्हणजे, ‘55 कॅन्क्री ई’ हा ग्रह. हा पृथ्वीपेक्षा आकाराने मोठा असला, तरी त्याची रचना अत्यंत वेगळी आहे. या ग्रहावर कार्बनचे प्रमाण प्रचंड असल्याने प्रचंड दाबाखाली त्याचे हिर्‍यात रूपांतर झाल्याची शक्यता वैज्ञानिक व्यक्त करतात. त्यामुळे हा ग्रह अक्षरशः हिर्‍याचे जग म्हणून ओळखला जातो. मात्र, या ग्रहावरील परिस्थिती अत्यंत उग्र आहे. पृष्ठभागावर वितळलेल्या खडकांचे अथांग महासागर असावेत, अशी शक्यता आहे. दिवसाच्या बाजूला प्रचंड तापमान, तर रात्रीच्या बाजूला तुलनेने कमी तापमान असल्याने त्या ग्रहावर प्रचंड वादळे आणि उष्णतेचे चक्र सतत सुरू असते.

काही बाह्यग्रह पूर्णपणे पाण्याने व्यापलेले असण्याची शक्यतादेखील वैज्ञानिकांनी मांडली आहे. अशा ग्रहांवर शेकडो किलोमीटर खोल पाण्याचे महासागर असू शकतात. या महासागरांच्या तळातील प्रचंड दाबामुळे पृथ्वीवर न आढळणारे असे बर्फाचे वेगळे प्रकार निर्माण होऊ शकतात. जीवनासाठी पाणी अत्यंत महत्त्वाचे असल्याने अशा जलप्रधान ग्रहांचा अभ्यास विशेष महत्त्वाचा ठरतो. परंतु, या ग्रहांवरील तापमान, दाब आणि रासायनिक परिस्थिती पृथ्वीपेक्षा पूर्णतः वेगळी असल्यामुळे तेथे जीवनाची शक्यता कशी असेल, हा अजूनही संशोधनाचाच विषय आहे.

याशिवाय, काही बाह्यग्रह इतके हलके आहेत की, त्यांची घनता अतिशयच कमी आहे. तुलना म्हणून सांगायचे झाले, तर हे ग्रह पाण्यावर तरंगतील इतके हलके असू शकतात. अशा ग्रहांची रचना मुख्यतः वायूंची असल्याने ते अत्यंत फुगलेले दिसतात. काही वेळा त्यांच्या आकारमानात आणि वस्तुमानात मोठा फरक आढळतो, ज्यामुळे त्यांच्या अंतर्गत रचनेविषयी अनेक प्रश्न निर्माण होतात. हे ग्रह आपल्याला पदार्थाच्या विविध अवस्थांविषयी आणि ग्रहांच्या रचनेविषयी नवे ज्ञानही देतात. काही बाह्यग्रहांवर काचेसारखा पाऊस पडत असल्याचे संशोधनातून समोर आले आहे. अत्यंत वेगवान वार्‍यांमुळे गरम खनिजे वितळून काचेसारख्या सूक्ष्म कणांच्या स्वरूपात पाऊस पडतो. हे कण प्रचंड वेगाने वाहत असल्याने त्या ग्रहावरची परिस्थिती अत्यंत भयानक असते. अशा वातावरणात कोणतेही ज्ञात जीवन टिकणे अशक्यच आहे.

या विचित्र बाह्यग्रहांच्या अभ्यासात आणखी एक महत्त्वाचा पैलू म्हणजे, त्यांच्या वातावरणाचा सखोल शोध. अलीकडील निरीक्षणांमधून दिसून आले की, काही ग्रहांच्या वातावरणात पाण्याची वाफ, कार्बन डायऑक्साईड, मिथेन यांसारखी वायुरूप संयुगे आढळतात. या वायूंच्या प्रमाणावरून त्या ग्रहांवरील तापमान, दाब आणि रासायनिक प्रक्रिया यांचा अंदाज घेता येतो. ‘जेम्स वेब’सारख्या अत्याधुनिक अंतराळ दुर्बिणीमुळे आता तार्‍याच्या प्रकाशातून त्या ग्रहाच्या वातावरणातून जाणार्‍या किरणांचे विश्लेषण करता येते. या प्रक्रियेला ‘वर्णपट’ विश्लेषण म्हणतात. यातून मिळालेल्या माहितीच्या आधारेच वैज्ञानिक त्या ग्रहावर ढग आहेत का, पाऊस पडतो का किंवा तेथे वायूंची हालचाल कशी आहे, याचा अभ्यास करतात. काही ग्रहांवर लोखंडाच्या वाफेचे ढग आढळल्याचे संकेत मिळाले आहेत, तर काही ठिकाणी अत्यंत वेगवान वारे सतत वाहत असतात. या निरीक्षणांमुळे आपल्याला हे समजते की, ग्रह केवळ स्थिर वस्तू नसून ते सतत बदलणारी, गतिमान आणि जटिल प्रणाली आहेत. त्यामुळे बाह्यग्रहांचा अभ्यास हा केवळ त्यांच्या आकारमान किंवा कक्षेपुरता मर्यादित न राहता, त्यांच्या संपूर्ण वातावरण आणि हवामानाच्या अभ्यासाकडे झुकत आहे. भविष्यात या माहितीच्या आधारे, जीवनास पोषक वातावरण असलेले ग्रह ओळखणे अधिक सुलभ होईल.

आता महत्त्वाचा प्रश्न असा उभा राहतो की, असे विचित्र ग्रह तयार कसे झाले असतील? पारंपरिक ग्रहनिर्मिती सिद्धांतानुसार, तार्‍याच्या भोवती धूळ आणि वायूंचे विशाल ढग असतात. या ढगांमधील कण हळूहळू एकमेकांना चिकटून, लहान गाठी तयार करतात आणि त्यातूनच पुढे ग्रहांची निर्मिती होते. परंतु, काही बाह्यग्रहांच्या बाबतीत ही प्रक्रिया वेगळ्या प्रकारे घडली असावी, असे संशोधकांचे मत आहे. एक महत्त्वाचा सिद्धांत म्हणजे ‘ग्रह स्थलांतर’. या सिद्धांतानुसार, काही ग्रह सुरुवातीला तार्‍यापासून दूर तयार होतात. पण, नंतर गुरुत्वाकर्षणातील बदल, इतर ग्रहांशी होणारे परस्परसंवाद किंवा तार्‍याच्या भोवतालच्या वायूंच्या चक्रामुळे ते हळूहळू तार्‍याजवळ सरकतात. त्यामुळे आज आपण पाहत असलेले तार्‍याच्या अगदी जवळचे प्रचंड ग्रह, प्रत्यक्षात दूरवरच तयार झालेले असू शकतात.

दुसरा महत्त्वाचा घटक म्हणजे तार्‍याच्या भोवतालच्या पदार्थाची रासायनिक रचना. जर एखाद्या प्रणालीमध्ये कार्बनचे प्रमाण जास्त असेल, तर तेथे कार्बनप्रधान ग्रह तयार होऊ शकतात. त्यामुळेच ‘55 कॅन्क्री ई’सारख्या ग्रहांवर हिर्‍यासारख्या संरचना निर्माण झाल्या असाव्यात. यावरून असे दिसते की, ग्रहांची रचना केवळ त्यांच्या आकारावर नाही, तर त्यांच्या जन्मस्थळीच्या पदार्थांवरही अवलंबून असते.

तिसरा घटक म्हणजे प्रचंड टकरी. ग्रह तयार होताना लहान-मोठ्या वस्तूंची टक्कर सतत होत असते. काहीवेळा या टकरींमुळे ग्रहांचे स्वरूप पूर्णपणे बदलते. एखादा ग्रह आपले बाह्य थर गमावू शकतो, तर काहीवेळा दोन ग्रह एकत्र येऊन नवीन, वेगळ्या प्रकारचाही ग्रह निर्माण होऊ शकतो. यामुळेही अत्यंत विचित्र स्वरूपाचे ग्रह निर्माण होऊ शकतात. याशिवाय, तार्‍याची उष्णता, विकिरण आणि गुरुत्वाकर्षण यांचाही ग्रहांच्या उत्क्रांतीवर मोठा परिणाम होतो. तार्‍याच्या जवळ असलेल्या ग्रहांवर तीव्र उष्णता आणि विकिरणामुळे त्यांचे वातावरण हळूहळू नष्ट होऊ शकते किंवा त्यात मोठे बदल घडू शकतात. त्यामुळे सुरुवातीला सामान्य असलेले ग्रह पुढे जाऊन अत्यंत विचित्र स्वरूप धारण करू शकतात.

या सर्व गोष्टींचा विचार केला असता, एक गोष्ट स्पष्ट होते की, विश्वातील विविधता ही आपल्या कल्पनेपलीकडची आहे. आपल्या सौरमालेतील नियम सर्वत्र लागू होतीलच, असे नाही. प्रत्येक तार्‍याभोवतीची परिस्थिती वेगळी असते आणि त्यानुसार ग्रहांची निर्मिती व उत्क्रांती घडते. त्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना अधिक व्यापक आणि लवचीक सिद्धांत मांडावे लागतात. आजही नवीन बाह्यग्रहांचा शोध सुरू आहे. भविष्यातील संशोधनातून या ग्रहांच्या वातावरणाचा, रासायनिक संघटनाचा आणि संभाव्य जीवनाच्या चिन्हांचा अधिक सखोल अभ्यास केला जाणार आहे. कदाचित, या अनोख्या ग्रहांपैकी कुठेतरी जीवनाचे अस्तित्व सापडेल. म्हणूनच, हे अस्तित्वात नसावेत असे वाटणारे ग्रह, प्रत्यक्षात आपल्या ज्ञानाच्या सीमा विस्तारत असून, आपल्याला विश्वाच्या अद्भुत, अनाकलनीय आणि थक्क करणार्‍या स्वरूपाची ओळख करून देत आहेत.

- सुजाता बाबर
[email protected]