কেন দৈত্য গ্রহগুলি আমাদের ভাবার চেয়ে দ্রুত তৈরি হতে পারে

এর ফোকাস ইস্যুতে 12 টি কাগজে প্রকাশিত অনুসন্ধানগুলি অ্যাস্ট্রোফিজিকাল জার্নালপ্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কগুলির গ্যাস বিবর্তন বা বয়স-প্রো-এর আলমা সমীক্ষা নামে একটি আলমা বড় প্রোগ্রামের অংশ। বয়স-প্রো বিভিন্ন বয়সে গ্যাস ডিস্ক ভর পরিমাপ করতে 30 টি গ্রহ-গঠনের ডিস্ক পর্যবেক্ষণ করেছে। সমীক্ষায় জানা গেছে যে এই ডিস্কগুলিতে গ্যাস এবং ধূলিকণা উপাদানগুলি বিভিন্ন হারে বিকশিত হয়।

পূর্বের আলমা পর্যবেক্ষণগুলি ডিস্কগুলিতে ধুলার বিবর্তন পরীক্ষা করেছে; প্রকল্পের প্রধান তদন্তকারী, উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের কে জাং অনুসারে, প্রথমবারের মতো, প্রথমবারের মতো, প্রথমবারের মতো গ্যাসের বিবর্তনকে চিহ্নিত করে, গ্যাস ডিস্কের জনসাধারণ এবং আকারগুলির প্রথম পরিমাপ সরবরাহ করে।

“এখন আমাদের উভয়ই গ্যাস এবং ধূলিকণা রয়েছে,” এ এর ​​ইউ-তে প্ল্যানেটারি সায়েন্সেসের অধ্যাপক এবং তিন বয়স-প্রো-সহ-প্রিন্সিপাল তদন্তকারীদের মধ্যে একজনের প্ল্যানেটারি সায়েন্সেসের অধ্যাপক বলেছেন। “গ্যাস পর্যবেক্ষণ করা অনেক বেশি কঠিন কারণ এটি অনেক বেশি পর্যবেক্ষণের সময় নেয় এবং সে কারণেই একটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য নমুনা পাওয়ার জন্য আমাদের এই জাতীয় একটি বড় প্রোগ্রামের জন্য যেতে হবে।”

একটি প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্ক তার হোস্ট তারার চারপাশে কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে ঘুরে বেড়ায় কারণ এর গ্যাস এবং ধূলিকণা বিকশিত হয় এবং বিলুপ্ত হয়, যা দৈত্য গ্রহগুলি গঠনের জন্য টাইমস্কেল তৈরি করে। ডিস্কের প্রাথমিক ভর এবং আকার, পাশাপাশি এর কৌণিক গতি, এটি যে ধরণের গ্রহ তৈরি করতে পারে তার উপর গভীর প্রভাব ফেলে-গ্যাস জায়ান্টস, আইসি জায়ান্টস বা মিনি-নেপটিউনস-এবং গ্রহের মাইগ্রেশন পাথ। ডিস্কের মধ্যে গ্যাসের আজীবন ধূলিকণাগুলির বৃদ্ধির জন্য টাইমস্কেল নির্ধারণ করে একটি গ্রহাণু আকার, একটি গ্রহের গঠন এবং অবশেষে গ্রহের অভিবাসন যেখান থেকে এটি জন্মগ্রহণ করেছিল।

জরিপের সবচেয়ে আশ্চর্যজনক অনুসন্ধানের একটিতে, দলটি আবিষ্কার করেছে যে ডিস্কগুলি বয়স হিসাবে, তাদের গ্যাস এবং ধূলিকণা বিভিন্ন হারে গ্রাস করা হয় এবং ডিস্কগুলি বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে গ্যাস-থেকে-ডাস্ট ভর অনুপাতের পরিবর্তন হয়: ধুলার বিপরীতে, যা দীর্ঘ সময়ের ব্যবধানে ডিস্কের অভ্যন্তরে থেকে যায়, গ্যাসের বিচ্ছুরণগুলি তুলনামূলকভাবে দ্রুত, তারপরে আরও ধীরে ধীরে ডিস্কের বয়স হিসাবে। অন্য কথায়, গ্রহ-গঠনের ডিস্কগুলি যখন তারা যুবক হয় তখন তাদের আরও বেশি গ্যাসকে উড়িয়ে দেয়।

ঝাং বলেছিলেন যে সবচেয়ে অবাক করা সন্ধানটি হ’ল যদিও বেশিরভাগ ডিস্কগুলি কয়েক মিলিয়ন বছর পরে বিলুপ্ত হয়, তবে বেঁচে থাকা ব্যক্তিদের প্রত্যাশার চেয়ে বেশি গ্যাস রয়েছে। এটি পরামর্শ দেবে যে বৃহস্পতির মতো বায়বীয় গ্রহগুলির পাথুরে গ্রহের চেয়ে গঠনের সময় কম থাকে।

আলমার অনন্য সংবেদনশীলতা গবেষকদের এই ডিস্কগুলিতে ঠান্ডা গ্যাস অধ্যয়ন করার জন্য অজ্ঞান, তথাকথিত আণবিক রেখাগুলি ব্যবহার করার অনুমতি দেয়, একটি হালকা বর্ণালীটির বৈশিষ্ট্যযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা মূলত “ফিঙ্গারপ্রিন্ট” হিসাবে কাজ করে, বিভিন্ন প্রজাতির গ্যাসের অণু চিহ্নিত করে। এই ধরণের প্রথম বৃহত আকারের রাসায়নিক সমীক্ষা, বয়স-প্রো তিনটি তারা গঠনের অঞ্চলে 30 টি গ্রহ-গঠনের ডিস্ককে লক্ষ্য করেছিল, বয়সের 1 মিলিয়ন থেকে 6 মিলিয়ন বছর পর্যন্ত: ওফিউচাস (কনিষ্ঠ), লুপাস (1-3 মিলিয়ন বছর বয়সী), এবং উচ্চতর বৃশ্চিক (প্রাচীনতম)। আলমা ব্যবহার করে, বয়স-প্রো তাদের বিবর্তনের গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়ে বিস্তৃত ডিস্কগুলিতে গ্যাস এবং ধূলিকণার মূল ট্রেসারগুলির পর্যবেক্ষণগুলি পেয়েছিল, তাদের প্রথম দিকের গঠন থেকে শুরু করে তাদের চূড়ান্ত ছত্রাক পর্যন্ত। এই আলমা ডেটা বিভিন্ন বিবর্তনীয় পর্যায়ে ডিস্কের একটি বৃহত নমুনার জন্য বর্ণালী লাইন পর্যবেক্ষণের একটি বিস্তৃত উত্তরাধিকার গ্রন্থাগার হিসাবে কাজ করবে।

এলপিএলের স্নাতক শিক্ষার্থী ডিংশান দেং, যিনি একটি কাগজপত্রের প্রধান লেখক, ডেটা হ্রাস সরবরাহ করেছিলেন-মূলত, চিত্রটি রেডিও সংকেত থেকে ডিস্কের অপটিক্যাল চিত্রগুলিতে পাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় চিত্র বিশ্লেষণ করে-লুপাসের নক্ষত্রমণ্ডলে (“ওল্ফ” এর জন্য ল্যাটিন) তারকা-গঠনের অঞ্চলের জন্য।

“এই নতুন এবং দীর্ঘ পর্যবেক্ষণের জন্য ধন্যবাদ, এখন আমাদের কেবলমাত্র সেই অঞ্চলে উজ্জ্বল এবং আরও ভাল অধ্যয়নিত ডিস্কগুলির জন্যই নয়, ছোট এবং ম্লান ও মূর্খতাগুলির জন্যই গ্যাস জনসাধারণের অনুমান ও সনাক্ত করার ক্ষমতা রয়েছে,” তিনি বলেছিলেন। “এটি আগে দেখা যায়নি এমন অনেক ডিস্কে গ্যাস ট্রেসার আবিষ্কারের জন্য ধন্যবাদ, আমাদের এখন লুপাস স্টার-গঠনের অঞ্চলে বিস্তৃত ডিস্ক জনসাধারণের covering েকে রাখার একটি সু-অধ্যয়ন নমুনা রয়েছে।”

পাস্কুচি যোগ করেছেন, “গ্যাস জনসাধারণের জন্য এবং সহযোগিতার অন্যান্য অনেক কাগজপত্রে এই কাগজে ব্যবহৃত চিত্রগুলি উত্পাদন করতে যথাযথ ডেটা হ্রাস পদ্ধতির এবং বিশ্লেষণ নির্ধারণ করতে কয়েক বছর সময় লেগেছে।”

কার্বন মনোক্সাইড হ’ল প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত রাসায়নিক ট্রেসার, তবে একটি ডিস্কে গ্যাসের ভরকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিমাপ করার জন্য, অতিরিক্ত আণবিক ট্রেসারগুলির প্রয়োজন হয়। বয়স-প্রো ব্যবহৃত এন₂এইচ⁺বা ডায়াজেনিলিয়াম, একটি আয়ন আন্তঃকেন্দ্রিক মেঘে নাইট্রোজেন গ্যাসের সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, পরিমাপের যথার্থতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে অতিরিক্ত গ্যাস ট্রেসার হিসাবে। ফর্মালডিহাইড, মিথাইল সায়ানাইড এবং ডিউটিরিয়ামযুক্ত বেশ কয়েকটি আণবিক প্রজাতি, হাইড্রোজেন আইসোটোপ সহ অন্যান্য অণুগুলি থেকে বর্ণালী হালকা স্বাক্ষরগুলি গ্রহণের জন্য আলমার সনাক্তকরণগুলিও স্থাপন করা হয়েছিল।

“আরেকটি সন্ধান যা আমাদের অবাক করে দিয়েছিল তা হ’ল গ্যাস এবং ধূলিকণার মধ্যে ভর অনুপাত প্রত্যাশার চেয়ে বিভিন্ন জনগণের ডিস্ক জুড়ে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে থাকে,” দেং বলেছিলেন। “অন্য কথায়, বিভিন্ন আকারের ডিস্কগুলি একই রকম গ্যাস-থেকে-ধুয়ে ভর অনুপাত ভাগ করে নেবে, যেখানে সাহিত্যে পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল যে ছোট ডিস্কগুলি তাদের গ্যাসকে দ্রুত চালিত করতে পারে।”

এই অধ্যয়নের জন্য অর্থায়ন জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, ইউরোপীয় গবেষণা কাউন্সিল, আলেকজান্ডার ভন হাম্বল্ট ফাউন্ডেশন, ফন্ডেসিট (চিলি) অন্যান্য উত্সগুলির মধ্যে সরবরাহ করেছিলেন। সম্পূর্ণ তহবিলের তথ্যের জন্য, গবেষণা কাগজটি দেখুন।