मंगळवार, १ जानेवारी, २०१९

खगोलीय वस्तू‌ वर्गीकरण - २


पहिल्या लेखांकात उल्लेखलेल्या प्रमुख गटांचे अनेक उपगट आहेत.

१)  ग्रहांचे उपगटात वर्गीकरण करण्याचे निकषांचा पाया आपली सूर्यमाला आहे. नंतर जसजसे विविध ExoPlanets सापडत गेले आणि त्यातील विविधता लक्षात येत गेली तसतसा हा पाया विस्तारत गेला आणि उपगटांची संख्या देखील वाढत गेली. 
केवळ आपल्या सूर्यमालेपुरता विचार करायचा झाला तर प्रमुख उपगट आहेत :
१.१) (आपल्याला) वसाहतीयोग्य ग्रह : अर्थातच पृथ्वी
१.२) वसाहतीयोग्य बनविता येतील असे ग्रह : मंगळ आणि मर्यादित प्रमाणात शुक्र
१.३) Gas Giants (वायूप्रधान महाकाय)  हा एक गट आहे (गुरु आणि शनि) : प्रामुख्याने हायड्रोजन आणि हिलियम ह्या वायूंचे आधिक्य असलेल्या ह्या खगोलीय वस्तू, पुरेसे वस्तुमान जमवू न शकल्याने, 'तारापद' हुकलेले उमेदवार, बर्‍याचदा ह्या गटात सामील होतात.
१.४) Ice Giants (हिमप्रधान महाकाय)  हा दुसरा गट (युरेनस आणि नेपच्यून) : ह्यांच्या संरचनेत हायड्रोजन आणि हिलियम चे प्रमाण कमी होते आणि त्यापेक्षा जड मूलद्रव्ये अधिक आढळतात. ह्यातील 'हिम' हे केवळ पाण्याचे असेल असे नाही, ते अमोनिया, मिथेन आदी वायूंचे देखील असू शकते. 
--

जेंव्हा आपण सूर्यमाला ओलांडून विश्वात डोकावतो, तेंव्हा ग्रहांच्या प्रकारामध्ये इतके अफाट वैविध्य आढळते की ते पाहून इथे पृथ्वीवर माणसांच्या चेहर्‍यांमध्ये आढळणार्‍या वैविध्याची आठवण व्हावी.
ग्रहांचे उपगट प्रामुख्याने तीन निकषांवर वा त्यांच्या संयोगातून निर्माण होणार्‍या विकल्पांवर केले जातात. 
हे तीन प्रमुख निकष आहेत
* वस्तुमान,
* कक्षेची जागा वा प्रकार आणि
* रासायनिक संरचना (भूमी किंवा वातावरण). 

वस्तुमानानुसार होणारे काही उपगट आहेत :
==
१.वस्तु.१)
राक्षसी ग्रह : ह्यात वर उल्लेखलेले वायूप्रधान महाकाय आणि हिमप्रधान महाकाय येतातच, पण त्याव्यतिरिक्त पूर्णत: खडकाळ असलेले महाकाय ग्रहसुद्धा असू शकतात.

ह्यातील वायुप्रधान महाकाय ह्या प्रकारातील ग्रहाचे वस्तुमान गुरुच्या कित्येक पटींने असेल तर त्यांना Super-Jupiter अर्थात 'महागुरु' अशी संज्ञा आहे. सध्याच्या धारणेप्रमाणे ह्यांचे वस्तुमान, गुरुच्या वस्तुमानाच्या दुपटीपासून ते तेरापटीपेक्षा थोडे कमी असायला हवे.  उदा.  वयोवृद्ध असलेला  PSR B1620-26 b (Methuselah - गुरुच्या अडीचपट वस्तुमान) .

क्वचित काही ग्रह गुरुपेक्षा आकारमानाने मोठे असूनही त्यांची घनता मात्र गुरुपेक्षा कमी असते, अशा ग्रहांना Puffy Jupiters अर्थात 'फुगलेले गुरु' असे नाव आहे. उदा.  HAT-P-1b (गुरुच्या अर्धे वस्तुमान पण आकारमान गुरुच्या १.३८ पट)

हिमप्रधान महाकाय ह्या प्रकारातील ग्रहाचे वस्तुमान, नेपच्यूनपेक्षा कमी असेल पण पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या काही पट (प्रातिनिधिक म्हणून विचार केला तर दहापट) असेल तर त्यांना Mini-Neptune म्हणजेच लघु-नेपच्यून असे नाव आहे. (युरेनस चे वस्तुमान पृथ्वीच्या साडेचौदा पट आहे तर नेपच्यूनचे पृथ्वीच्या सतरा पट आहे) .  ह्यातील काही ग्रह हे पूर्णत: महासागरांनी व्यापलेले असू शकतात, ज्यांना Ocean Planet असे संबोधले जाते.

१.वस्तु.२) 
लघु नेपच्यूनच्या जवळपास जाणारा आणखी एक उपगट आहे Super-Earth. आपण त्याला बृहत्-पृथ्वी असेही म्हणू शकतो. बरोबर ना ?   मात्र बृहत्-पृथ्वी ही संज्ञा केवळ पृथ्वीच्या तुलनेत अधिक असलेल्या वस्तुमानाशी निगडीत आहे, तिचा पृथ्वीसदृश भूरचनेशी, वातावरणाशी वा जीवसृष्टीयोग्य असण्याशी कोणताही संबंध नाही. ह्या उपगटात सामील होण्यासाठी अपेक्षित असलेली वस्तुमानाची मर्यादा आहे, पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या दीडपट ते दहापटीपेक्षा थोडे कमी.  Gliese 1214 b हा ग्रह बृहत्-पृथ्वी आहे का की लघुनेपच्यून ह्यासंदर्भात मतभेद आहेत.  Kepler-62f हा बृहत्-पृथ्वी ह्या गटात आहे.

१.वस्तु.३) 
बृहत्-पृथ्वी हा उपगट पृथ्वीच्या एका बाजूला आहे असे मानले तर दुसर्‍या बाजूला स्वाभाविकपणे येणारा उपगट आहे, MiniEarth किंवा अधिक ओळखीचे नाव Sub-Earth अर्थात लघुपृथ्वी.  ह्यांचे वस्तुमान साधारण पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या ४०% ते ८०% असणे अपेक्षित आहे. (शुक्राचे  वस्तुमान पृथ्वीच्या ८१.५ %) . उदाहरणार्थ TRAPPIST-1e .

१.वस्तु.४) 
ह्याव्यतिरिक्त Sub-Brown Dwarf ==> साधारण गुरुच्या तेरापट वस्तुमान आणि त्यामुळे ड्यूटेरियमचे (हायड्रोजनचे एक समस्थानिक) केंद्रकीय संमीलन (Nuclear Fusion) देखील शक्य नाही.
आणि Brown Dwarf ==> गुरुच्या वस्तुमानाच्या तेरापटीपेक्षा थोडे अधिक ते गुरुच्या वस्तुमानाच्या ८० पटीपेक्षा कमी आणि त्यामुळे ड्यूटेरियमचे केंद्रकीय संमीलन शक्य, पण हायड्रोजनचे केंद्रकीय संमीलन शक्य नाही.
असे दोन उपगट आहेत ज्यांची काही लक्षणे ग्रहाची असतात आणि काही तार्‍याच्या आसपास जाणारी.

उपलब्ध माहितीनुसार आत्तापर्यंत ३,८६९ सूर्यमालाबाह्यग्रह (ExoPlanets) निश्चित झाले आहेत. जसजसा हा आकडा वाढत जाईल, तसतसे अधिकाधिक वर्गीकरण करण्याची आवश्यकता पडणार आहे. आणि वर ज्या तर्‍हेने उपगट केले आहेत त्या धर्तीवर 
Mid-Jupiter (गुरुच्या वस्तुमानाच्या ५०% ते ९०%   वस्तुमान),
Sub-Jupiter (गुरुच्या वस्तुमानाच्या २०% ते ५०%  => मग शनि  Sub-Jupiter होईल),
Super-Neptune (नेपच्यूनच्या वस्तुमानाच्या दीडपट ते तिप्पट वस्तुमान)
हे गट वा तत्सम आणखी नवीन गट, अधिक प्रचलित होतील.
==
कक्षेची जागा वा प्रकार ह्यानुसार  होणारे काही उपगट पुढीलप्रमाणे आहेत :
==
१.कक्षा.१) 
Circumbinary Planets (द्विकक्ष ग्रह) : द्वैती तार्‍यांभोवती (तारायुगुल वा युग्मतारा -- Binary Stars) किंवा दोनापेक्षा अधिक तार्‍यांभोवती (त्रैती - तारका त्रिकूट वा तारका बहूकूट  -- Trinary or more) फिरणारे ग्रह.
उदा. HD 98800 हे तारका चतुष्क आहे (Quadruple Star System). ह्यात  दोन युग्मतारे आहेत.   HD 98800 A आणि HD 98800 B. त्यातील  HD 98800 B ह्या द्वैती तार्‍यांच्या गुरुत्वमध्याभोवती  एक ग्रह फिरतो आहे असे सध्याचे निरीक्षण आणि गणित सांगते.

१.कक्षा.२) 
Eccentric Jupiter (विक्षिप्त गुरु)  :
कल्पना करा, गुरुसारखा एखा ग्रह सूर्याभोवती एखाद्या धूमकेतूप्रमाणे लंबवर्तुळाकार कक्षेतून आपल्या सूर्यमालेत घिरट्या घालत आहे. काय होईल ? आपली सूर्यमालेत सदैव हल्लकल्लोळ माजलेला असता.  कदाचित पृथ्वीवर इतक्या मोठ्या प्रमाणावर जीवन फुलले आणि बहरले नसते. एखाद्या ग्रहमालेत असा मोठा ग्रह स्थिर नसणे म्हणजे त्या तारामालेची संरचना, व्यवस्था सतत बदलत राहण्याची शक्यता बळावणे किंवा त्या तार्‍याभोवती स्थिर कक्षेच्या ग्रहांचे केवळ ठराविक पट्टे अस्तित्वात असणे, habitable zone मध्ये एकही ग्रह नसणे. असा ग्रह त्याच्या तार्‍यालाही कदाचित स्थिर राहू देणार नाही.   आणि असे अनेक ग्रह आणि सूर्यमाला अस्तित्वात आहेत. HD 3651 b, HD 37605 b, HD 89744 b अशी अनेक उदाहरणे देता येतील.

१.कक्षा.३) 
Hot Jupiter (तप्त गुरु) :
आपला गुरु जेंव्हा जन्माला आला तेंव्हा तो आता आहे त्यापेक्षा सूर्याच्या अधिक जवळ होता आणि कालांतराने तो सध्याच्या कक्षेत प्रस्थापित झाला असा एक मतप्रवाह आजही टिकून आहे. पण गुरुसारखा मोठा ग्रह जर त्याच्या तार्‍याच्या जवळच राहिला तर ?  अशा 'वायुराक्षसाचे' सूर्याजवळचे रूप भयावह असेल. त्याच्यावरील प्रचंड तापमान, त्याच्यावरील वायूंना इतके तापवेल की त्यावरची वादळे, वातावरणाचा दाब आणि इतर अनेक गोष्टी,  कदाचित आपणाला कल्पनाही येणार नाही इतक्या टोकाच्या असतील. कदाचित त्यांच्याकडून प्रकाशाचा अत्यंत थोडा भाग परावर्तीत होईल आणि मर्यादित प्रमाणात अदृश्य असणारे ग्रह अस्तित्वात येतील.  कदाचित त्यांच्यापैकी काही प्रचंड 'सुजतील' आणि प्रचंड मोठा आकार आणि टोकाची कमी घनता असे Puffy Planets अस्तित्वात येतील.  : WASP-12b, HD 209458b, HAT-P-12b इत्यादि अशा प्रकारच्या ग्रहाची नमुनेदार उदाहरणे म्हणता येतील. 

१.कक्षा.४) 
Hot Neptune (तप्त नेपच्यून) :
वर उल्लेखलेल्या उपगटाप्रमाणे जर गुरुच्या जागी नेपच्यून इतका मोठा ग्रह त्याच्या तार्‍याच्या जवळून परिभ्रमण करत असला तर ? असे वाटणे अस्वाभाविक नव्हे की जे तप्त गुरूचे घडेल तसेच काहीसे पण थोड्या कमी प्रमाणावर तप्त नेपच्यूनचे घडेल. पण ह्यात भेद असू शकतो. असा तप्त नेपच्यून निर्माण होतानाच त्याच्या तार्‍याजवळ झाला तर तो बराचसा तप्त गुरुप्रमाणेच वागेल. पण समजा नेपच्यूनसारखा एखादा हिमराक्षस काही अघटित घडून त्याच्या तार्‍याजवळ आला, तर त्यावर घडणार्‍या सर्व प्रक्रिया ह्या तप्त गुरुप्रमाणे नसतील आणि त्याचे महत्त्वाचे कारण त्यांच्या मूळ रासायनिक संरचनेत असणार्‍या फरकाचे असेल.  कदाचित तो शुक्राप्रमाणे ग्रीनहाऊस परिणामाचा टोकाचा अवतार घेईल.  Gliese 436 b आणि HAT-P-11b हे ग्रह तप्त नेपच्यून ह्या उपगटात मोडतात असे सध्याचे अनुमान आहे.

१.कक्षा.५) 
Pulsar Planet (पल्सार ग्रह) :
पल्सारच्या भोवती फिरणारे ग्रह सापडले आहेत उदा PSR B1620-26 b, PSR B1257+12 A, PSR B1257+12 B, PSR B1257+12 C ही त्याची काही उदाहरणे म्हणून सांगितली जातात.  ह्या ग्रहावर जीवन निर्माण होणे दुरापास्त आहे.  पल्सारच्या किरणोत्सव वर्षावात असे ग्रह 'भाजून' निघत असतील आणि त्यातील बरेचसे अल्पायुषी असतील किंवा अत्यंत उध्वस्त अवस्थेत असतील.

१.कक्षा.६)
Rogue planet (भटके ग्रह) :
कोणत्याही जीवसृष्टीच्या दृष्टिकोनातून हा ग्रहांच्या उपगटाचा अत्यंत भयंकर आणि विलक्षण अस्थिर अवतार आहे. सतत बदली होत राहणार्‍या माणसाला त्याच्या कुटुंबकबिल्यासह सतत नवनवीन ठिकाणी अल्पकाळ स्थिरावण्याची वेळ आली, की त्याच्या आयुष्यात एक विलक्षण अस्वस्थता राहते. त्याला नित्या नवे अनुभव मिळतात, बरेच काही शिकायलाही मिळते, पण सतत होत राहणार्‍या बदलांच्या खुणा उमटल्याशिवाय रहात नाहीत. एखाद्या तारामालेत झालेल्या उलथापालथीतून, एखादा ग्रह त्या सूर्यमालेच्या बाहेर भिरकावला गेला, तर घरातून हाकलून दिलेल्या एखाद्या व्यक्तीप्रमाणे त्याचे आयुष्य सैरभैर होण्याची शक्यताच अधिक. क्वचित एखाद्या अशा ग्रहाला दुसरी सूर्यमाला लाभली, तर तो तिथे एक नवीन ग्रह म्हणून स्थिरावू देखील शकतो, किंवा क्वचित एखाद्या दुसर्‍या ग्रहाचा मांडलिक बनणे त्याला क्रमप्राप्त ठरू शकते.  कदाचित तो दुसर्‍या एखाद्या सूर्यमालेत शिरून तिथेही उलथापालथ माजवू शकतो.  पण अशी सूर्यमाला त्याला लाभणारच नसेल, तर अनंत काळापर्यंत भरकटत राहण्याचे अश्वत्थामी दुर्भाग्य देखील, त्याच्यापुढे वाढलेले असू शकते किंवा एखाद्या नियंत्रण सुटलेल्या अवजड वाहनाप्रमाणे टक्कर होऊन भंगारात निघणे देखील त्याच्या भाग्यात असू शकते.  कदाचित एखादा भटका ग्रह जन्माला येतानाच, सूर्यमालेपासून वेगळा जन्माला आलेला असू शकतो. अगदी शंभर टक्के ठामपणे  सांगता येईल, असा भटका ग्रह अजूनपर्यंत सापडलेला नाही असे म्हणता येईल, पण काही तसे उमेदवार आज आहेत. त्यातील काही ग्रह,  भटका ग्रह म्हणून शिक्कामोर्तब होण्याच्या अगदी जवळ आहेत.  उदा Cha 110913-773444, PSO J318.5-22

कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:

टिप्पणी पोस्ट करा