സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങള്‍

ജ്യോതി ശാസ്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും പുതിയ വെല്ലുവിളികളില്‍ ഒന്നാണ്  സൌരയൂഥത്തിന്റെ പുറത്തുള്ള ഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടെത്തുക എന്നുള്ളത്. ഗ്രഹങ്ങള്‍ക്ക് സ്വയം പ്രകാശിക്കുവാനുള്ള ശേഷി ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അവയെ നേരിട്ട് കണ്ടെത്തുവാന്‍ ശക്തിയെരിയ ദൂരദര്‍ശിനികള്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക് പോലും വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ മറ്റു പല വിദ്യകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ് അവയുടെ നിലനില്‍പ്പ്  പരിശോധിക്കുന്നത്. അതില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ടു വിദ്യകള്‍ ആണ് ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയും  (transit method ), മൈക്രോ ലെന്‍സിംഗ് എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക എന്നതും. മൈക്രോ ലെന്‍സിങ്ങിനെ കുറിച്ച് മറ്റൊരു പോസ്റ്റില്‍ വിവരിക്കാം. 

ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയിലൂടെ സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടെത്തുവാന്‍ വിക്ഷേപിച്ച ബഹിരാകാശ ദൂരദര്‍ശിനിയാണ് 'കെപ്ലര്‍'. കെപ്ലര്‍ എന്ന ശാസ്ത്രന്ജന്റെ ബഹുമാനാര്‍ധം ആണ്  ആ പേര് നല്‍കിയത്. ഈ അടുത്ത കാലത്ത് മാധ്യമങ്ങളില്‍ നിറയുന്ന അന്ന്യ ഗ്രഹങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള വാര്‍ത്തകള്‍ ഭൂരിഭാഗവും സൃഷ്ടിച്ചത് ഈ ദൂരദര്‍ശിനിയാണ്. ഗ്രഹങ്ങള്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ മുന്നിലൂടെ പോകുമ്പോള്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പ്രകാശ തീവ്രതയില്‍ വരുന്ന വ്യത്യാസം അളക്കുന്നതിലൂടെ ഗ്രഹങ്ങളുടെ സാനിധ്യം മനസിലാക്കുക എന്നതാണ് ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയുടെ അടിസ്ഥാന തത്ത്വം (കൂടുതല്‍ മനസിലാകുവാന്‍ ഈ വീഡിയോ കാണുക). ഇത്തരത്തില്‍ ഈ വ്യത്യാസം നക്ഷത്ര പ്രകാശത്തിന്റെ പതിനായിരത്തില്‍ ഒന്ന് മാത്രമാണ്. ഈ വ്യത്യാസം ഗ്രഹങ്ങളുടെ വലുപ്പം, നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ നിന്നും അവയുടെ അകലം എന്നിങ്ങനെ പല ഘടകങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. കെപ്ലര്‍ ദൂരദര്‍ശിനിക്ക് ഏകദേശം 1.4 മീറ്റര്‍ വ്യാസമുള്ള കണ്ണാടികള്‍ (വലിയ ദൂരദര്‍ശിനികളില്‍ ലെന്‍സിനു പകരം കണ്ണാടികള്‍ ആണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്) ആണ് ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഹബിള്‍ സ്പേസ് ടെലിസ്കോപിന്റെ കണ്ണാടിയുടെ വ്യാസം  2.4 മീറ്റര്‍ ആണ് എന്നോര്‍ക്കുക. ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയിലൂടെ ഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടുപിടിക്കുവാന്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പ്രകാശ തീവ്രത തുടര്‍ച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കെണ്ടതുണ്ട്. ഏകദേശം മൂന്നര വര്‍ഷം ഒന്നര ലക്ഷത്തോളം നക്ഷത്രങ്ങളെ ഒരേ സമയം തുടര്‍ച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കുകയാണ്  കെപ്ലര്‍.  ഇതുവരെ ഏകദേശം രണ്ടായിരത്തി മുന്നൂറോളം ഗ്രഹങ്ങളെന്നു സംശയിക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളെ കണ്ടുപിടിക്കുവാന്‍ കെപ്ലര്‍ ദൂരദര്‍ശിനിക്ക് കഴിഞ്ഞു.

കെപ്ലെര്‍ ദൂരദര്‍ശിനി

എന്നാല്‍ കെപ്ലര്‍ ദൂരദര്‍ശിനിക്ക് ചിലപ്പോള്‍ പിഴവുകള്‍ സംഭവിക്കാം. അത് കൊണ്ട് തന്നെ, കെപ്ലര്‍ കണ്ടുപിടിക്കുന്ന 'ഗ്രഹങ്ങള്‍' യാഥാര്‍ദ്ധമാണോ എന്ന് മനസിലാക്കുവാന്‍ മറ്റു നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ ആവശ്യമാണ്. അതില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടതാണ് റേഡിയല്‍ വെലോസിടി മെഷര്‍മെന്റ് (radial velocity measurement). നക്ഷത്രവും ഗ്രഹങ്ങളും ഒരു പൊതു പിണ്ട കേന്ദ്രസ്ഥാനത്തിനു  (സെന്റെര്‍ ഓഫ് മാസ്സ് ) ചുറ്റും വലം വക്കുമ്പോള്‍ നക്ഷത്ര പ്രകാശത്തിനു സംഭവിക്കുന്ന ഡോപ്ലര്‍ ഷിഫ്റ്റ്‌ (dopler  shift ) അളക്കുകയാണ് ഇതിലൂടെ ചെയ്യുന്നത്.  ഇതിനു ശക്തമായ  ദൂരദര്‍ശിനികളുടെ നിരവധി മണിക്കുറുകള്‍ ആവശ്യമായതിനാല്‍ വളരെ താല്‍പര്യമുണര്‍ത്തുന്ന ഗ്രഹങ്ങളെ മാത്രമേ ഇപ്പോള്‍ ഇങ്ങനെ നിരീക്ഷിക്കുനുള്ളു. എന്നാല്‍ ഭൂമിയെ പോലുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ നിലനില്‍പ്പ്‌ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിനു റേഡിയല്‍ വെലോസിടി മെഷര്‍മെന്റ് വളരെ അത്യാവശ്യമാണ്. നിരവധി ഗ്രഹങ്ങളെ റേഡിയല്‍ വെലോസിടി മെഷര്‍മെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷിക്കുവാനുള്ള ഗവേഷണങ്ങള്‍ ഇപ്പോള്‍ സജീവമാണ്. സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടെത്താന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിദ്യകളും അവയുടെ പരിമിതികളും താഴെ കൊടുത്തിട്ടുള്ള ചിത്രത്തില്‍ നിന്നും മനസിലാക്കാം

ചുവപ്പില്‍ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന  വിദ്യകള്‍ ആണ് ഈ പോസ്റ്റില്‍  സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. റേഡിയല്‍ വെലോസിടി മെഷര്‍മെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് അടുത്ത അഞ്ചു മുതല്‍ ഇരുപത് വര്‍ഷത്തിനുള്ളില്‍ ഭൂമിയുടെ വലുപ്പമുള്ള ഗ്രഹങ്ങളെ നമുക്ക് കണ്ടെതുവാനാകും. എന്നാല്‍ ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയിലൂടെ 'സൂപ്പര്‍ ഭൂമികള്‍' എന്നറിയപ്പെടുന്ന വലുപ്പമേറിയ ഗ്രഹങ്ങളെ മാത്രമേ കണ്ടെത്തുവാന്‍ കഴിയൂ.

കെപ്ലര്‍ വിക്ഷേപിക്കുനതിനു മുന്നേ ട്രാന്‍സിറ്റ് വിദ്യയിലൂടെ  വളരെ ചുരുക്കം ഗ്രഹങ്ങളെ മാത്രമേ കണ്ടു പിടിച്ചിരുന്നുള്ളൂ. ഭൂരിഭാഗം ഗ്രഹങ്ങളുടെ നിലനില്‍പ്പും റേഡിയല്‍ വെലോസിടി മെഷര്‍മെന്റ് വിദ്യയിലൂടെ ആണ് മനസിലാക്കിയിരുന്നത്. അതിനാല്‍ തന്നെ വളരെ ചുരുക്കം സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളെ മാത്രമേ നമുക്ക് അറിവുണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. എന്നാല്‍ കെപ്ലര്‍ അവയുടെ എണ്ണത്തില്‍ വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങളാണ് വരുത്തിയത്. 1989 നു ശേഷം ഓരോ വര്‍ഷവും (2011 വരെ) നമുക്ക് അറിയപെട്ടിട്ടുള്ള സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളുടെ എണ്ണം താഴെ കൊടുത്തിട്ടുള്ള ചിത്രത്തില്‍ നിന്നും മനസിലാക്കുക. 

 

അറിയപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഗ്രഹങ്ങളില്‍ കൂടുതലും ഭൂമിയെക്കാള്‍ പത്തു മുതല്‍ പതിനഞ്ചു മടങ്ങ്‌ വരെ വലുപ്പമേറിയവയും 300 പ്രകാശ വര്‍ഷത്തിനുള്ളിലും ആണ്. ഇതിനു പ്രധാന കാരണം ചെറിയതും അകലെയുള്ളതുമായ ഗ്രഹങ്ങളെ   കണ്ടെത്തുവാന്‍ പ്രയാസമേറിയതിനാലാണ്. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രങ്ങളില്‍നിന്നും അറിയപെട്ടിട്ടുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ വലുപ്പം അവയിലേക്കുള്ള ദൂരം എന്നിവ മനസിലാക്കാം.

സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളുടെ വലുപ്പം ഭൂമിയുടെ വലുപ്പവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോള്‍

സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കുള്ള ദൂരം പാര്‍ സെക് യൂണിറ്റില്‍. ഒരു പാര്‍സെക് ഏകദേശം 3  ലക്ഷം കോടി കിലോ മീറ്റര്‍ ആണ്

ഇനി സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങള്‍  അധിവസിക്കുവാന്‍ യോഗ്യമായതാണോ എന്ന് എങ്ങനെ പരിശോധിക്കും എന്ന് നോക്കാം. ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചൂട്, അവയുടെ ഘടന എന്നീ ഘടങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് അവയുടെ വാസയോഗ്യത മനസിലാക്കുന്നത്. ഭൂമിയില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്ന ജീവന്റെ  അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ആണ് ഈ രീതി രൂപപെടുത്തി എടുത്തിരിക്കുന്നത്. അതിനാല്‍ തന്നെ ഈ വിദ്യ പല കാരണങ്ങളാലും വിമര്‍ശന വിധേയമാണ്. എങ്കിലും നിരവധി ഗ്രഹങ്ങളില്‍ നിന്നും ഭൂമിയോട് അടുത്ത് സാദൃശ്യം പുലര്‍ത്തുന്ന ഗ്രഹങ്ങളെ വര്‍ഗീകരിക്കുവാനും അവയെ കൂടുതല്‍ പഠന വിധേയമാക്കുവാനും ഇത് വഴി സാധിക്കും. ഒരു ഗ്രഹത്തില്‍ ജീവന്‍ നിലനില്‍ക്കണമെങ്കില്‍ ഏകദേശം  ഭൂമിക്കു സൂര്യനില്‍ നിന്നും കിട്ടുന്ന പ്രകാശതോളം ആവശ്യം ഉണ്ടെന്നു കരുതുക. അതായതു സൂര്യനെക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ പ്രകാശം പുറപ്പെടിവിക്കുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളുടെ (പിണ്ഡം കൂടിയവ ) ഗ്രഹങ്ങളില്‍ ജീവന്‍ നിലനില്‍ക്കണമെങ്കില്‍ അവ ഭൂമിയെക്കാള്‍ വളരെ ദൂരത്തില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യണം. അത് പോലെ തന്നെ പ്രകാശം കുറഞ്ഞ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ (പിണ്ഡം കുറഞ്ഞ) ഗ്രഹങ്ങള്‍ അവയുമായി വളരെ അടുത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്താല്‍ മാത്രമേ അവയില്‍ ജീവന്‍ നിലനില്‍ക്കാന്‍ സാധ്യത ഉള്ളു. താഴെ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തില്‍ നിന്നും ഇത് കൂടുതല്‍ മനസിലാക്കാം. അടുത്ത കാലത്ത്  നടത്തിയ ഒരു പഠനം (ഇവിടെ നോക്കുക ) പ്രകാരം സൂര്യനെപ്പോലെയോ അതിനെക്കാള്‍ അല്‍പ്പം വലുപ്പം കൂടിയതോ കുറഞ്ഞതോ ആയ നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ മൂന്നില്‍ ഒരു നക്ഷത്രത്തിന് ചുറ്റും വാസയോഗ്യമായ ഒരു ഗ്രഹം ഉണ്ടാകാം എന്ന് പ്രവചിക്കുന്നു.

ചിത്രത്തില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന നീല വര്‍ണത്തില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഗ്രഹങ്ങളില്‍ ആണ് ജീവന്‍ നിലനില്‍ക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്.

സൗരേതര ഗ്രഹങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ ആരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്. അതിനാല്‍ തന്നെ അവയുടെ കുറിച്ച് നമ്മുടെ അറിവ് തികച്ചും പരിമിതവും വളരെ വേഗത്തില്‍ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമാണ്. സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വളര്‍ച്ചയോട് കൂടി അതിനു മാറ്റം ഉണ്ടം എന്ന് പ്രതീക്ഷയിലാണ് ശാസ്ത്ര ലോകം.

കൂടുതല്‍ വിവരങ്ങള്‍ക്ക്
1. http://kepler.nasa.gov/
2. http://exoplanets.org എന്നിവ സന്ദര്‍ശിക്കുക.