Science to Supersize Understanding

सौर मॉडल निगली हुई सुपर-अर्थ के पक्ष में, पर प्रत्यक्ष प्रमाण अभी नहीं

युवा ग्रह के सूर्य में गिरने को जोड़ने पर अनुकरणों ने आंतरिक संरचना और रसायन को बेहतर मिलाया। यह मॉडल-आधारित परिकल्पना है, प्राचीन निगलने की खोज नहीं।

Concepção artística mostra um planeta rochoso rachado espiralando por uma linha azul em direção à superfície alaranjada de uma estrela.
चित्र: NASA, ESA, CSA e Ralf Crawford (STScI) — concepção artística de uma estrela engolindo um planeta.

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SUPER SCI-Z संपादकीय विश्लेषण

सूर्य को इतनी सटीकता से मापा गया है कि उसके विकास के मॉडलों की छोटी कमियां भी दिखती हैं। मानक गणनाएं बाहरी संवहनीय परत के ठीक नीचे ध्वनि की गति, उस परत की गहराई और सतह पर कुछ तत्वों की मात्रा को एक साथ दोहराने में कठिनाई पाती हैं। नए अध्ययन ने पूछा कि क्या अंतर का एक हिस्सा उस भारी-तत्व-समृद्ध ग्रह की स्मृति हो सकता है जो युवा सूर्य में गिरा था।

एगे विश्वविद्यालय के Mutlu Yıldız ने MESA तारकीय-विकास कार्यक्रम से पदार्थ के आदान-प्रदान के दो चरणों का अनुकरण किया। पहले भारी तत्वों से भरपूर पदार्थ, जिसे ग्रह माना गया, आता; फिर ग्रह-निर्माण वाली डिस्क से उन तत्वों में गरीब गैस जुड़ती। उन्होंने अभिवृद्धि के इतिहास, अशांत मिश्रण और दूसरे मापदंड बदले तथा हर नकली सूर्य की तुलना हेलियोसिस्मोलॉजी—तारे के भीतर झांकने वाली कंपनों की माप—और सतह की देखी गई मात्राओं से की।

परीक्षित परिवार में सबसे अच्छा मेल ग्रह-निगलने और अशांत मिश्रण को साथ रखने पर मिला। पसंदीदा मॉडल करीब 5.6 पृथ्वी-द्रव्यमान के ग्रह से मेल खाता था, जबकि पास के रूपों ने 5 से 10 पृथ्वी-द्रव्यमान को प्राथमिकता दी। गणना में घुला पदार्थ संवहनीय परत के नीचे भारी तत्वों से समृद्ध क्षेत्र बनाता है। इससे अपारदर्शिता और अंदरूनी परतबंदी बदलती है और नकली ध्वनि-गति प्रोफाइल तथा संवहन का आधार सूर्य के लिए निकाले गए मानों के करीब आते हैं।

सतह पर लिथियम की देखी गई कमी दोहराने के लिए खास शर्त भी लगी: जुड़े पदार्थ में लिथियम कम होना चाहिए, और इस संकेतक के लिए सर्वोत्तम मॉडल 4.6 से 5.8 पृथ्वी-द्रव्यमान इस्तेमाल करते हैं। ग्रह-निगलने के बिना, मगर समायोज्य मिश्रण वाले नियंत्रणों ने कुछ अंतर घटाए। अतिरिक्त लचीलेपन को दंडित करने वाले Bayesian Information Criterion ने निगलने वाले समाधान को प्राथमिकता दी; यह परीक्षा लागू विकल्पों को क्रम देती है, हर संभव भौतिक प्रक्रिया को खारिज नहीं करती।

दूसरी गणना ने जांचा कि क्या सघन चट्टानी ग्रह सौर संवहनीय परत पार कर सकता है। दबाव-निर्भर ग्रह-संरचना मॉडल और केवल शास्त्रीय वायुगतिकीय घर्षण व अपक्षरण लेने पर निकला द्रव्यमान-नुकसान छोटा था। यह व्यवहार्यता पूरी घटना नहीं बताती: आघात तरंगें, टूटना, अस्थिरताएं और त्रिविमीय घुलना एक-विमीय मॉडल से बाहर थे। सरल गणना में बच जाना परिदृश्य को संभव बनाता है, यह नहीं दिखाता कि घटना हुई।

परिकल्पना आज के तीन संकेत—हेलियोसिस्मिक संरचना, सतही रचना और लिथियम—को सौर मंडल की आरंभिक साझा रासायनिक कहानी से जोड़ती है। अगली परीक्षा स्वतंत्र होनी चाहिए: समृद्ध परत या दूसरी भविष्यवाणी को उसी फिट को सुधारने के लिए चुने बिना खोजना होगा। तब तक 5 से 10 पृथ्वियां उस द्रव्यमान सीमा के रूप में पढ़ी जानी चाहिए जो अनुकरणों में सबसे अच्छी चलती है, खोए ग्रह की माप के रूप में नहीं।

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मुख्य बिंदु

  • सर्वोत्तम मॉडल ने अशांत मिश्रण को लगभग 5.6 पृथ्वी-द्रव्यमान के पदार्थ से जोड़ा।
  • परिकल्पना ने हेलियोसिस्मिक और रासायनिक तुलनाएं साथ सुधारीं, पर ग्रह की मानी गई रचना पर निर्भर है।
  • प्रमाण अभी परोक्ष है और अनुमानित अंदरूनी हस्ताक्षर की स्वतंत्र खोज आवश्यक है।
मुख्य स्रोतMonthly Notices of the Royal Astronomical Society

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