सौर मंडल के बाहर जैविक गतिविधि के सबसे मजबूत संकेत अभी तक

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के नेतृत्व में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के डेटा का उपयोग करते हुए, एस्ट्रोनॉमर्स ने एक्सोप्लैनेट के 2-18 बी के वातावरण में डाइमिथाइल सल्फाइड (डीएमएस) और/या डाइमिथाइल डाइसल्फ़ाइड (डीएमडीएस) के रासायनिक फिंगरप्रिंट का पता लगाया है।

पृथ्वी पर, डीएमएस और डीएमडी केवल जीवन द्वारा निर्मित होते हैं, मुख्य रूप से माइक्रोबियल जीवन जैसे कि मरीन फाइटोप्लांकटन। जबकि एक अज्ञात रासायनिक प्रक्रिया K2-18B के वातावरण में इन अणुओं का स्रोत हो सकती है, परिणाम अभी तक सबसे मजबूत सबूत हैं कि जीवन हमारे सौर मंडल के बाहर एक ग्रह पर मौजूद हो सकता है।

अवलोकन सांख्यिकीय महत्व के ‘तीन-सिग्मा’ स्तर तक पहुंच गए हैं-जिसका अर्थ है कि 0.3% संभावना है कि वे संयोग से हुए। वैज्ञानिक खोज के लिए स्वीकृत वर्गीकरण तक पहुंचने के लिए, टिप्पणियों को पांच-सिग्मा सीमा को पार करना होगा, जिसका अर्थ है कि 0.00006% संभावना से नीचे होगा कि वे संयोग से हुए।

शोधकर्ताओं का कहना है कि JWST के साथ 16 से 24 घंटे के अनुवर्ती अवलोकन समय के बीच उन्हें सभी महत्वपूर्ण पांच-सिग्मा महत्व तक पहुंचने में मदद मिल सकती है। उनके परिणामों की सूचना दी गई है द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स।

पहले K2-18b के अवलोकन-जो कि बड़े पैमाने पर 8.6 गुना है और पृथ्वी के रूप में 2.6 गुना बड़ा है, और लियो के नक्षत्र में 124 प्रकाश वर्ष दूर है-इसके वातावरण में मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड की पहचान की। यह पहली बार था जब रहने योग्य क्षेत्र में एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण में कार्बन-आधारित अणुओं की खोज की गई थी। वे परिणाम एक ‘हाइसियन’ ग्रह के लिए भविष्यवाणियों के अनुरूप थे: एक हाइड्रोजन-समृद्ध वातावरण के नीचे एक रहने योग्य महासागर से ढकी दुनिया।

हालांकि, एक और, कमजोर संकेत K2-18b पर कुछ और होने की संभावना पर संकेत दिया। कैम्ब्रिज इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी के प्रोफेसर निक्कू मधुसुधन ने कहा, “हमें यह सुनिश्चित नहीं किया गया था कि पिछली बार हमने जो संकेत देखा था वह डीएमएस के कारण था, लेकिन इसका संकेत हमारे लिए एक अलग साधन का उपयोग करके JWST के साथ एक और नज़र रखने के लिए पर्याप्त रोमांचक था।”

दूर के ग्रहों के वायुमंडल की रासायनिक संरचना को निर्धारित करने के लिए, खगोलविद अपने मूल स्टार से प्रकाश का विश्लेषण करते हैं क्योंकि ग्रह ट्रांसप्ट होता है, या पृथ्वी से देखे जाने वाले तारे के सामने से गुजरता है। जैसे ही K2-18B ट्रांसफ़ेक्ट करता है, JWST तारक चमक में एक बूंद का पता लगा सकता है, और पृथ्वी तक पहुंचने से पहले ग्रह के वायुमंडल से गुजरता है। ग्रह के वायुमंडल में कुछ तारों का अवशोषण तारकीय स्पेक्ट्रम में छाप छोड़ देता है कि खगोलविद एक्सोप्लैनेट के वातावरण के घटक गैसों को निर्धारित करने के लिए एक साथ टुकड़ा कर सकते हैं।

पहले, टेंटेटिव, डीएमएस के अनुमान को JWST के Niriss (निकट-इन्फ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ) और Nirspec (निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) उपकरणों का उपयोग करके बनाया गया था, जो एक साथ वेवलेंथ के निकट-अवरक्त (0.8-5 माइक्रोन) रेंज को कवर करते हैं। नए, स्वतंत्र अवलोकन ने मध्य-अवरक्त (6-12 माइक्रोन) रेंज में JWST के MIRI (मध्य-अवरक्त उपकरण) का उपयोग किया।

“यह सबूतों की एक स्वतंत्र रेखा है, एक अलग उपकरण का उपयोग करके हमने पहले किया था और प्रकाश की एक अलग तरंग दैर्ध्य सीमा, जहां पिछली टिप्पणियों के साथ कोई ओवरलैप नहीं है,” मधुसुधन ने कहा। “संकेत मजबूत और स्पष्ट के माध्यम से आया था।”

“यह एक अविश्वसनीय अहसास था कि परिणाम सामने आते हैं और व्यापक स्वतंत्र विश्लेषण और मजबूती परीक्षणों के अनुरूप बने रहते हैं,” संयुक्त राज्य अमेरिका में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट के एक शोधकर्ता सह-लेखक मॉन्स होल्मबर्ग ने कहा।

डीएमएस और डीएमडी एक ही रासायनिक परिवार के अणु हैं, और दोनों को बायोसिग्नैचर होने की भविष्यवाणी की जाती है। दोनों अणुओं में मनाया तरंग दैर्ध्य रेंज में वर्णक्रमीय विशेषताएं ओवरलैपिंग होती हैं, हालांकि आगे की टिप्पणियों से दो अणुओं के बीच अंतर करने में मदद मिलेगी।

हालांकि, K2-18B के वायुमंडल में DMS और DMDs की सांद्रता पृथ्वी की तुलना में बहुत अलग है, जहां वे आम तौर पर एक भाग प्रति बिलियन से नीचे होते हैं। K2-18b पर, उन्हें हजारों गुना अधिक मजबूत होने का अनुमान है-प्रति मिलियन दस भागों से अधिक।

“पहले सैद्धांतिक काम ने भविष्यवाणी की थी कि डीएमएस और डीएमडी जैसी सल्फर-आधारित गैसों के उच्च स्तर हाइसियन दुनिया पर संभव हैं,” मधुसुधन ने कहा। “और अब हमने इसे देखा है, जो भविष्यवाणी की गई थी।

मधुसुधन का कहना है कि जब परिणाम रोमांचक होते हैं, तो यह दावा करने से पहले अधिक डेटा प्राप्त करना महत्वपूर्ण है कि जीवन दूसरी दुनिया में पाया गया है। उनका कहना है कि जब वह सावधानी से आशावादी होते हैं, तो K2-18B पर काम पर पहले से अज्ञात रासायनिक प्रक्रियाएं हो सकती हैं जो टिप्पणियों के लिए जिम्मेदार हो सकती हैं। सहकर्मियों के साथ काम करते हुए, वह यह निर्धारित करने के लिए आगे सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक कार्य करने की उम्मीद कर रहा है कि क्या वर्तमान में अनुमानित स्तर पर डीएमएस और डीएमडी को गैर-जैविक रूप से उत्पादित किया जा सकता है।

कार्डिफ़ विश्वविद्यालय के सह-लेखक सुभजीत सरकार ने कहा, “इन बायोसिग्नेचर अणुओं का अनुमान उन प्रक्रियाओं से संबंधित गहन सवाल है जो उन्हें उत्पादन कर सकते हैं”।

कैम्ब्रिज इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी से भी सह-लेखक सववस कॉन्स्टेंटिनौ ने कहा, “हमारा काम उन सभी जांचों के लिए शुरुआती बिंदु है, जो अब इन रोमांचक निष्कर्षों के निहितार्थों की पुष्टि करने और समझने के लिए आवश्यक हैं।”

“यह महत्वपूर्ण है कि हम अपने स्वयं के परिणामों के बारे में गहरा संदेह कर रहे हैं, क्योंकि यह केवल परीक्षण और परीक्षण करके है कि हम उस बिंदु तक पहुंचने में सक्षम होंगे जहां हम उन पर आश्वस्त हैं,” मधुसुधन ने कहा। “यह है कि विज्ञान को कैसे काम करना है।”

जबकि वह अभी तक एक निश्चित खोज का दावा नहीं कर रहा है, मधुसुधन का कहना है कि JWST और भविष्य के नियोजित दूरबीनों जैसे शक्तिशाली उपकरणों के साथ, मानवता इस बात का जवाब देने की दिशा में नए कदम उठा रही है कि सबसे आवश्यक प्रश्न: क्या हम अकेले हैं?

“अब से दशकों से, हम इस समय पर वापस देख सकते हैं और पहचान सकते हैं कि यह तब था जब जीवित ब्रह्मांड पहुंच के भीतर आया था,” मधुसुधन ने कहा। “यह टिपिंग बिंदु हो सकता है, जहां अचानक मौलिक सवाल है कि क्या हम ब्रह्मांड में अकेले हैं, हम जवाब देने में सक्षम हैं।”

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप नासा, ईएसए और कनाडाई स्पेस एजेंसी (सीएसए) के बीच एक सहयोग है। अनुसंधान यूके रिसर्च एंड इनोवेशन (UKRI) फ्रंटियर रिसर्च ग्रांट द्वारा समर्थित है।