एक्सोप्लैनेट साइंस: जेम्स वेब अशर्स इन ए न्यू एरा  

सौर मंडल के बाहर किसी ग्रह के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड का पहला पता लगाना , जेडब्ल्यूएसटी द्वारा किसी एक्सोप्लैनेट की पहली छवि, गहरे अवरक्त तरंगदैर्ध्य पर ली गई किसी एक्सोप्लैनेट की पहली छवि , ग्रह-द्रव्यमान वाले साथी के वायुमंडल में सिलिकेट बादलों का पहला पता लगाना... जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जेडब्ल्यूएसटी) एक्सोप्लैनेट के अध्ययन में एक नए युग की शुरुआत कर रहा है।

आकाशगंगाओं (हमारी आकाशगंगा मिल्की वे सहित) में तारों के तारकीय तंत्रों में पाए जाने वाले बाह्य ग्रहों (अर्थात सौर मंडल के बाहर के ग्रहों) का अध्ययन, जीवन के लिए अनुकूल वातावरण और परिस्थितियों वाले पृथ्वी जैसे रहने योग्य ग्रहों की खोज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । बाह्य ग्रह, अलौकिक जीवन के संकेतों की खोज का केंद्र बिंदु हैं। फर्मी के विरोधाभास (1950) और ड्रेक के समीकरण (1961) के बाद कई दशकों के चिंतन के फलस्वरूप, बाह्य ग्रह विज्ञान अब प्रगति कर रहा है। हमारी आकाशगंगा के बाहर की आकाशगंगाओं सहित 5000 से अधिक बाह्य ग्रहों का पता लगाया जा चुका है और यह सूची लगातार बढ़ रही है।

जेडब्ल्यूएसटी , जो हाल ही में पृथ्वी से 1 लाख मील की दूरी पर स्थापित एक अंतरिक्ष-आधारित इन्फ्रारेड वेधशाला के रूप में परिचालन में आया है, ऑप्टिकल दूरबीनों की फोटोमेट्रिक माप सीमाओं को काफी हद तक पार कर रहा है और ऐसा प्रतीत होता है कि यह एक्सोप्लैनेट के अध्ययन में एक नए युग की शुरुआत कर रहा है और इसके बाद हमारी आकाशगंगा और उससे परे रहने योग्य ग्रहों की खोज की दिशा में आगे बढ़ रहा है।

^{24 अगस्त} 2022 को प्रकाशित एक हालिया शोधपत्र में एक महत्वपूर्ण घटनाक्रम के रूप में एक बाह्यग्रह (एक्सोप्लैनेट ) के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की पहली बार निश्चित उपस्थिति दर्ज की गई है _। WASP-39b एक गर्म गैसीय विशालकाय ग्रह है। ऑप्टिकल दूरबीनों का उपयोग करके किए गए पिछले अध्ययनों में CO₂ की उपस्थिति का संकेत मिला था, _{लेकिन} JWST से प्राप्त ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रेक्षणों ने इस बाह्यग्रह के वायुमंडल में _CO₂ की उपस्थिति की पुष्टि की है ^। चूंकि यह बाह्यग्रह एक गर्म गैसीय विशालकाय ग्रह है, इसलिए CO₂ की उपस्थिति _{धातु संवर्धन द्वारा प्राथमिक वायुमंडल के निर्माण का संकेत देती है, अर्थात् हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्वों का अनुपात बढ़ रहा है। CO₂} के अलावा , इस बाह्यग्रह के वायुमंडल में जल, CO और H₂S भी होने चाहिए _{। किसी स्थलीय} बाह्यग्रह के द्वितीयक वायुमंडल में _CO₂ की उपस्थिति भी महत्वपूर्ण है, हालांकि WASP-39b के मामले में ऐसा नहीं है।

_CO₂ की पहली निश्चित पहचान के तुरंत बाद (31 अगस्त 2022 को) JWST द्वारा लिए गए एक एक्सोप्लैनेट की पहली छवियों की रिपोर्ट आई ^, और यह 5 μm से परे गहरे अवरक्त तरंगदैर्ध्य पर ली गई किसी एक्सोप्लैनेट की पहली छवि थी। यह JWST के नियर-इन्फ्रारेड कैमरा (NIRCam) और मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (MIRI) का उपयोग करके एक्सोप्लैनेट HIP 65426 b के कोरोनोग्राफिक अवलोकन के माध्यम से किया गया था। एक्सोप्लैनेट HIP 65426 b की छवियां काफी स्पष्ट हैं, जो इस बात की पुष्टि करती हैं कि JWST दूरस्थ ग्रहीय प्रणालियों की बेहतर समझ के लिए एक्सोप्लैनेट की अधिक विस्तृत छवियां सीधे ले सकता है ^।

¹ सितंबर 2022 को एक और महत्वपूर्ण घटनाक्रम सामने आया है, जिसमें ग्रह- द्रव्यमान वाली वस्तु VHS 1256 b का अब तक का सबसे उच्च गुणवत्ता वाला स्पेक्ट्रम प्राप्त किया गया है। इसका अवलोकन JWST के NIRSpec IFU और MIRI MRS मोड का उपयोग करके किया गया था। स्पेक्ट्रम में जल, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, सोडियम और पोटेशियम पाए गए। इसके अलावा, शोध दल ने VHS 1256 b के वायुमंडल में सिलिकेट बादलों का प्रत्यक्ष रूप से पता लगाया है, जो किसी ग्रह -द्रव्यमान वाली वस्तु के लिए इस प्रकार की पहली खोज है ^।

इन अध्ययनों में उपयोग किए गए उपकरण, जो जेडब्ल्यूएसटी की सौजन्य से प्राप्त हुए हैं , हमारी आकाशगंगा और उससे परे के एक्सोप्लैनेट के बारे में नई खोजों के द्वार खोलते हैं।

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सन्दर्भ:  

1. JWST ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट समुदाय प्रारंभिक रिलीज विज्ञान टीम एट अल 2022. एक एक्सोप्लैनेट वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की पहचान। 24 अगस्त 2022 को सबमिट किया गया। arXiv पर प्री-प्रिंट करें। डीओआई: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. कार्टर, अली एट अल. 2022। एक्सोप्लैनेटरी सिस्टम I के प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए JWST अर्ली रिलीज़ साइंस प्रोग्राम: एक्सोप्लैनेट HIP 65426 b का 2-16 माइक्रोन से उच्च कंट्रास्ट इमेजिंग। arXiv पर प्रीप्रिंट करें। 31 अगस्त 2022 को जमा किया गया। डीओआई: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. मील, बीई एट अल. 2022. एक्सोप्लैनेटरी सिस्टम II के प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए JWST अर्ली रिलीज़ साइंस प्रोग्राम: प्लेनेटरी-मास कंपेनियन VHS 1-20 का 1256 से 1257 माइक्रोन स्पेक्ट्रम ख। axRiv पर प्रीप्रिंट करें। 1 सितंबर 2022 को जमा किया गया। डीओआई: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

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