पॉल एम। सटर पर एक खगोल भौतिकी है सनी स्टोनी ब्रूक और फ़्लैटिरॉन इंस्टीट्यूट, के मेजबान एक अंतरिक्ष यात्री से पूछें तथा अंतरिक्ष रेडियोऔर के लेखक हैं अंतरिक्ष में कैसे मरें। उन्होंने स्पेस डॉट कॉम के इस लेख में योगदान दिया विशेषज्ञ आवाज: राय और अंतर्दृष्टि।
खगोलविदों को छोटे, लाल सितारों के आसपास संभावित रहने योग्य दुनिया ढूंढना जारी है। लेकिन उन दुनियाओं को लगभग निश्चित रूप से बंद कर दिया जाता है, ग्रह का एक पक्ष लगातार अपने तारे का सामना कर रहा है।
यह इन पर जीवन की संभावना को एक गंभीर चुनौती देता है विदेशी ग्रह, लेकिन नए शोध से उन ग्रहों को और अधिक समान रूप से ठंडा करने का एक तरीका पता चलता है: समुद्र की धाराएं दुनिया भर में तेजी से घूमती हैं।
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इसमें ताला लगा रहा
हम वहाँ बाहर exoplanets के टन पा रहे हैं। नासा के केपलर मिशन के साथ (जिनके डेटाबेस स्पेस टेलीस्कोप की मौत के बाद भी फलदायी हैं), एजेंसी का ट्रांसोपिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट और ग्राउंड-आधारित मिशनों के स्कोर, खगोलविद दुनिया की खोज के बाद दूर के सितारों की परिक्रमा कर रहे हैं। अंतिम लक्ष्य: एक पृथ्वी जैसा ग्रह खोजें, जो सूर्य की तरह के तारे की परिक्रमा करता हुआ ठीक दूरी पर हो ताकि ग्रह को अपने तारे से जितनी गर्मी मिले, वह सिर्फ बर्फ पिघलाने के लिए पर्याप्त हो, लेकिन इसे उबालने के लिए बहुत गर्म न हो।
यह है “रहने योग्य क्षेत्र, “हर तारे के आस-पास का क्षेत्र जहाँ तरल पानी अच्छा और तरल रह सकता है। और जब तक हमें अभी तक पृथ्वी की एक सटीक प्रति नहीं मिली है, हम करीब आ चुके हैं: ग्रह लगभग हमारे ही आकार के हैं, रहने योग्य क्षेत्र के भीतर परिक्रमा करते हैं, लेकिन छोटे, लाल बौने सितारों के आसपास।
एक तरफ, यह आश्चर्यजनक है, क्योंकि लाल बौना आकाशगंगा में अब तक के सबसे आम तरह के तारे हैं, और इसलिए रहने योग्य ग्रहों की भीड़ में ग्रहों का स्कोर होना चाहिए। लेकिन दूसरी ओर, यह एक तरह की निराशा है, क्योंकि ज्वार की लॉकिंग के रूप में जाना जाता है।
जब कोई छोटी वस्तु किसी बड़ी वस्तु के करीब जाती है (जैसे, कहते हैं, पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा या किसी तारे के आसपास का ग्रह), तो बड़ी वस्तु छोटे पर ज्वार उभार देगी। (तकनीकी रूप से, छोटी वस्तु भी बड़ी वस्तु पर ज्वार उगाती है, लेकिन वे लगभग उतनी बड़ी नहीं हैं और हमें इस बारे में अब चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।) उन अतिरिक्त ज्वार की गांठों के साथ, छोटी वस्तु धीरे-धीरे एक खोई हुई वरीयता को विकसित करेगी। : किसी भी पुराने रोटेशन को प्राप्त करने के बजाय यह चाहता है, यह “लॉकिंग” को समाप्त कर देगा।
यह लॉकिंग छोटे ऑब्जेक्ट के रोटेशन को उसकी कक्षा से बड़े के चारों ओर मेल खाने के लिए मजबूर करता है। आप इसका परिणाम केवल पूर्णिमा को देखकर देख सकते हैं: चूंकि चांद tidally पृथ्वी पर बंद है, यह हमेशा हमारे सामने एक ही चेहरा प्रस्तुत करता है, और यह अंतरिक्ष की उम्र तक नहीं था कि हम इसके पीछे की झलक पाने में सक्षम थे।
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सबसे अच्छा रोटेशन
ज्वारीय ताला जीवन के लिए बुरी खबर है। यदि आप लाल बौने तारे की परिक्रमा कर रहे किसी ग्रह पर हैं, तो उसका प्रकाश इतना कमजोर है कि आपको अपने रहने योग्य क्षेत्र में जाने के लिए उस तारे के ठीक ऊपर से प्रहार करना होगा। पर्याप्त बंद करें जो आपको टिडली बंद कर दिया जाएगा। इसका मतलब है कि ग्रह का एक पक्ष लगातार सूरज का सामना करेगा, जबकि दूसरा स्थायी मध्यरात्रि में बंद हो जाएगा।
इसलिए, भले ही औसतन ग्रह का तापमान आड़ू-उत्सुक हो सकता है, एक तरफ बहुत गर्म और दूसरा बहुत ठंडा होगा।
जब तक कि गर्मी की तरफ से ठंडी तरफ से परिवहन करने का एक तरीका नहीं है।
पृथ्वी के झुकाव के कारण, हमारा ग्रह असमान रूप से गर्म है सूरज, और प्रतिक्रिया में यह हवा और महासागर धाराओं के माध्यम से सब कुछ संतुलित करने की कोशिश करता है, जो लगातार गर्मी को एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाते हैं।
लेकिन एक ख़ुशी से बंद ग्रह पर कुशलता से गर्मी का परिवहन करने के लिए, उन धाराओं को सुपर-रोटेट करना होगा – उन्हें स्वयं ग्रह के घूमने की तुलना में तेज़ी से बढ़ना होगा, अगर उनके पास रात को गर्म करने और दिन को ठंडा करने का कोई मौका है। पक्ष।
सुपर-रोटेशन पहले से ही ग्रहों के वायुमंडल में अच्छी तरह से जाना जाता है। शुक्र का वातावरण, उदाहरण के लिए, हर चार पृथ्वी दिनों में सतह के चारों ओर चाबुक, जबकि सतह ही एक चक्कर पूरा करने के लिए एक आलसी 243 पृथ्वी दिन लेती है। टाइटन, शनि का सबसे बड़ा चंद्रमा, शायद एक सुपर-घूर्णन वातावरण है। यह पृथ्वी पर भी होता है: भूमध्य रेखा के ऊपर उच्च-ऊंचाई वाली हवाएं कभी-कभी सुपर-रोटेशन में सक्षम होती हैं।
सुपर-रोटेटिंग वायुमंडल महान और सभी हैं, लेकिन जब गर्मी परिवहन की बात आती है तो असली सौदा हवा नहीं बल्कि पानी है। अगर एक tidally लॉक एक्सोप्लैनेट सही मायने में हल्का रहना चाहता है, तो इसकी समुद्री धाराएं तेजी से चलती हैं।
एक विदेशी दुनिया पर भौतिकी
यह वास्तव में एक नया अध्ययन है, हाल ही में प्रीप्रिंट जर्नल arXiv पर दिखाई दे रहा है, जांच के लिए निर्धारित किया गया है। और उस अध्ययन में रिपोर्ट करने के लिए कुछ अच्छी खबरें हैं: शर्तों के आधार पर, टेडली लॉक किए गए एक्सोप्लैनेट्स समुद्र के सुपर-रोटेशन में सक्षम हैं।
अध्ययन के अनुसार, सुपर-रोटेशन में विदेशी महासागर शुरू में तेज हवाओं द्वारा संचालित होता है, फिर महासागरों में गहरे पानी की लहरों द्वारा प्रवर्धित होता है। वे तरंगें, जिन्हें केल्विन और रॉस्बी तरंगों के रूप में जाना जाता है, पृथ्वी सहित किसी घूर्णन ग्रह पर किसी भी महासागर के लिए आम हैं, जहां वे विशाल दबाव प्रणालियों और जेट धाराओं के गठन के लिए जिम्मेदार हैं।
टिडली रूप से बंद ग्रह पर, एक ही भौतिकी लागू होती है, और ये तरंगें पानी की भारी धाराओं को ड्राइव करने के लिए एक दूसरे को बढ़ाती हैं, जो ग्रह खुद घूमता है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि ये सुपर-घूर्णन धाराएं भूमध्य रेखा पर ही संभव हैं, और स्वाभाविक रूप से विभिन्न प्रकार के अज्ञात कारकों द्वारा इसे गड़बड़ किया जा सकता है। यदि रास्ते में एक बड़ा पर्याप्त महाद्वीप है, उदाहरण के लिए, यह पटरियों में वर्तमान मृत को रोक सकता है। यदि ग्रह झुका हुआ है या समुद्र का बहुत उथला है, तो यह सुपर-रोटेशन को होने से भी रोक सकता है।
लेकिन फिर भी, tidally लॉक एक्सोप्लैनेट पर महासागरीय धाराओं का सुपर-रोटेशन निश्चित रूप से संभव है, जो उन एक्सोप्लैनेट पर विदेशी जीवन की किसी भी आशा और सपने के लिए एक राहत है। जितना अधिक उनके वायुमंडल और महासागर उन दुनिया के आसपास गर्मी का परिवहन कर सकते हैं, जीवन के लिए बेहतर मौका है।
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