Habitability of yellow dwarf systems
হলুদ বামন সিস্টেমের বাসস্থান হলুদ বামন তারার অন্তর্গত এক্সোপ্ল্যানেটগুলির জীবনের জন্য উপযুক্ততা নির্ধারণ করে। এই ব্যবস্থাগুলি বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে অধ্যয়নের বিষয় কারণ এগুলি কে-টাইপ তারার সাথে সম্পর্কিত জীবজন্তুদের আশ্রয় দেওয়ার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত বলে মনে করা হয়। হলুদ বামনরা প্রধান ক্রমের জি-টাইপ নক্ষত্র নিয়ে গঠিত, যার ভর সূর্যের মতো 0.9 থেকে 1.1 মি এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 5000 থেকে 6000 কেলভিন। মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিতে এগুলি তৃতীয় সর্বাধিক প্রচলিত এবং একমাত্র যেখানে বাসযোগ্য অঞ্চলটি অতিবেগুনী বাসযোগ্য অঞ্চলের সাথে সম্পূর্ণরূপে মিলে যায়। যেহেতু বাসযোগ্য অঞ্চলটি আরও বিশাল এবং আলোকিত তারাগুলিতে আরও দূরে, তাই এই অঞ্চলের প্রধান তারা এবং অভ্যন্তরীণ প্রান্তের মধ্যে বিচ্ছেদ লাল এবং কমলা বামনদের তুলনায় হলুদ বামনদের মধ্যে বেশি। অতএব, জি-ধরনের নক্ষত্রের এই অঞ্চলে অবস্থিত গ্রহগুলি তাদের গঠনের পরে ঘটে যাওয়া তীব্র নাক্ষত্রিক নির্গমন থেকে নিরাপদ এবং তাদের নক্ষত্রের মহাকর্ষীয় প্রভাব দ্বারা ততটা প্রভাবিত হয় না যতটা ছোট নাক্ষত্রিক বস্তুর অন্তর্গত। সুতরাং, এই ধরনের নক্ষত্রের বাসযোগ্য অঞ্চলের সমস্ত গ্রহ জোয়ারের লকিং সীমা অতিক্রম করে এবং তাই তাদের ঘূর্ণন তাদের কক্ষপথের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। পৃথিবী, একটি হলুদ বামনকে প্রদক্ষিণ করে, গ্রহের বাসস্থানের একমাত্র পরিচিত উদাহরণ উপস্থাপন করে। এই কারণে, এক্সোপ্ল্যানেটোলজির ক্ষেত্রে প্রধান লক্ষ্য হল এমন একটি পৃথিবীর অনুরূপ গ্রহ খুঁজে বের করা যা তার প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করে, যেমন আকার, গড় তাপমাত্রা এবং সূর্যের অনুরূপ একটি তারার চারপাশে অবস্থান। যাইহোক, প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতাগুলি এই বস্তুগুলিকে খুঁজে পাওয়া কঠিন করে তোলে কারণ তাদের সংক্রমণ বিরল, দূরত্বের ফল যা তাদের তারা বা আধা-প্রধান অক্ষ থেকে পৃথক করে। বৈশিষ্ট্য হলুদ বামন তারাগুলি মূল ক্রমের জি-শ্রেণীর তারাগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যার ভর 0.9 থেকে 1.1 মি এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 5000 থেকে 6000 কেলভিন। যেহেতু সূর্য নিজেই একটি হলুদ বামন, জি2ভি প্রকারের, তাই এই ধরনের তারাগুলি সৌর অ্যানালগ হিসাবেও পরিচিত। তারা লাল এবং কমলা বামনদের পরে সর্বাধিক প্রচলিত প্রধান অনুক্রম তারার মধ্যে তৃতীয় স্থানে রয়েছে, যা মোট মিল্কিওয়ের 10 শতাংশ প্রতিনিধিত্ব করে। এগুলি প্রায় 10 বিলিয়ন বছর ধরে মূল ক্রমে থাকে। সূর্যের পরে, পৃথিবীর নিকটতম জি-টাইপ তারকা হল আলফা সেন্টাউরি এ, যা 4.4 আলোকবর্ষ দূরে এবং একাধিক তারা ব্যবস্থার অন্তর্গত। সমস্ত তারা তাদের গঠনের পরে তাদের ঘূর্ণনের কারণে তীব্র ক্রিয়াকলাপের একটি পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যায়, যা তাদের জীবনের শুরুতে অনেক দ্রুত হয়। এই সময়ের সময়কাল বস্তুটির ভর অনুসারে পরিবর্তিত হয়ঃ জি-টাইপ তারাগুলির জন্য 500 মিলিয়নের তুলনায় সবচেয়ে কম বিশাল তারা এই অবস্থায় 3 বিলিয়ন বছর পর্যন্ত থাকতে পারে। ভিলানোভা বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানী এডওয়ার্ড গুইনানের দলের গবেষণায় দেখা গেছে যে সূর্য তার প্রথম দিনগুলিতে দশগুণ দ্রুত আবর্তিত হয়েছিল। যেহেতু একটি তারার ঘূর্ণনের গতি তার চৌম্বক ক্ষেত্রকে প্রভাবিত করে, তাই সূর্যের এক্স-রে এবং ইউভি নির্গমন আজকের তুলনায় শত শত গুণ বেশি তীব্র ছিল। লাল বামনদের মধ্যে এই পর্যায়ের সম্প্রসারণ, সেইসাথে তাদের সম্ভাব্য বাসযোগ্য গ্রহগুলির সম্ভাব্য জোয়ার-ভাটা এই গ্রহগুলির চৌম্বক ক্ষেত্রকে নিশ্চিহ্ন করে দিতে পারে, যার ফলে নাক্ষত্রিক বাতাসের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে তাদের প্রায় সমস্ত বায়ুমণ্ডল এবং জল মহাকাশে হারিয়ে যেতে পারে। এর বিপরীতে, জি-টাইপ তারার বাসযোগ্য অঞ্চলের অন্তর্গত গ্রহের বস্তুর আধা-প্রধান অক্ষ গ্রহের আবর্তনের অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট প্রশস্ত। উপরন্তু, তীব্র নাক্ষত্রিক ক্রিয়াকলাপের সময়কাল পৃথিবীর মতো বা তার চেয়ে বেশি ভরযুক্ত গ্রহগুলিতে বায়ুমণ্ডলের একটি উল্লেখযোগ্য অংশকে নির্মূল করার জন্য খুব কম, যার মাধ্যাকর্ষণ এবং চৌম্বকমণ্ডল রয়েছে যা নাক্ষত্রিক বায়ুর প্রভাবকে প্রতিহত করতে সক্ষম। বসবাসযোগ্য এলাকা হলুদ বামনদের চারপাশে বসবাসযোগ্য অঞ্চল তাদের আকার এবং উজ্জ্বলতা অনুসারে পরিবর্তিত হয়, যদিও সূর্যের মতো জি2ভি শ্রেণীর বামনদের মধ্যে অভ্যন্তরীণ সীমানা সাধারণত 0.84 এ. ইউ এবং বাইরের সীমানা 1.67 এ থাকে। একটি জি5ভি শ্রেণীর বামন-0.95 আর এর-বাসযোগ্য অঞ্চলটি তারার সাপেক্ষে 0.8 এবং 1.58 এ. ইউ-এর মধ্যে অবস্থিত অঞ্চলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হবে, যখন একটি জি0ভি ধরনের-বৃহত্তর-এটি নাক্ষত্রিক বস্তু থেকে 1 এবং 2 এ. ইউ-এর মধ্যে দূরত্বে অবস্থিত হবে। বাসযোগ্য অঞ্চলের অভ্যন্তরীণ সীমানার চেয়ে ছোট কক্ষপথে, জল বাষ্পীভবনের একটি প্রক্রিয়া, ফোটোলাইসিস দ্বারা হাইড্রোজেন পৃথকীকরণ এবং হাইড্রোডায়নামিক এস্কেপ দ্বারা মহাকাশে হাইড্রোজেনের ক্ষতির সূত্রপাত হবে। বাসযোগ্য অঞ্চলের বাইরের সীমা অতিক্রম করে, তাপমাত্রা সিও2 ঘনীভবনকে অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট কম হবে, যা অ্যালবেডো বৃদ্ধি এবং গ্রিনহাউস প্রভাবের প্রতিক্রিয়া হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে যতক্ষণ না স্থায়ী বিশ্বব্যাপী হিমবাহ ঘটবে। বাসযোগ্য অঞ্চলের আকার তার তারার ভর এবং উজ্জ্বলতার সাথে সরাসরি আনুপাতিক, তাই তারা যত বড় হবে, বাসযোগ্য অঞ্চল তত বড় হবে এবং তার পৃষ্ঠ থেকে আরও দূরে থাকবে। রেড বামন, প্রধান ক্রমের মধ্যে সবচেয়ে ছোট, তাদের কাছাকাছি একটি খুব ছোট বাসযোগ্য অঞ্চল রয়েছে, যা সম্ভাব্য জোয়ারের লকিং সহ তাদের নক্ষত্রের প্রভাবের জন্য সিস্টেমে যে কোনও সম্ভাব্য বাসযোগ্য গ্রহকে প্রভাবিত করে। এমনকি টাউ সেটির মতো একটি ছোট হলুদ বামন, টাইপ G8.5V-এর মধ্যেও, লকিং সীমা 0.4237 AU বনাম 0.522 AU-তে থাকে যা বাসযোগ্য অঞ্চলের অভ্যন্তরীণ সীমানা চিহ্নিত করে, তাই এই অঞ্চলে একটি জি-শ্রেণীর নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণকারী যে কোনও গ্রহের বস্তু লকিং সীমা অতিক্রম করবে এবং পৃথিবীর মতো দিন-রাতের চক্র থাকবে। হলুদ বামনদের ক্ষেত্রে, এই অঞ্চলটি সম্পূর্ণরূপে অতিবেগুনী বাসস্থান অঞ্চলের সাথে মিলে যায়। এই অঞ্চলটি একটি অভ্যন্তরীণ সীমা দ্বারা নির্ধারিত হয় যার বাইরে অতিবেগুনী বিকিরণের এক্সপোজার ডিএনএর জন্য খুব বেশি হবে এবং একটি বাহ্যিক সীমা দ্বারা যা জীবিত জিনিসগুলিকে তাদের জৈব প্রক্রিয়াগুলি চালানোর জন্য ন্যূনতম মাত্রা সরবরাহ করে। সৌরজগতে, এই অঞ্চলটি সূর্যের সাপেক্ষে 0.71 থেকে 1.9 এ. ইউ-এর মধ্যে অবস্থিত, যেখানে 0.84-1.67 এ. ইউ বাসযোগ্য অঞ্চলের চরম সীমা চিহ্নিত করে। জি-টাইপ তারাগুলির প্রধান ক্রমের দৈর্ঘ্য, তাদের বাসযোগ্য অঞ্চলে অতিবেগুনী বিকিরণের মাত্রা, এই অঞ্চলের অভ্যন্তরীণ সীমানার আধা-প্রধান অক্ষ এবং তাদের জোয়ারের লকিং সীমার দূরত্ব, অন্যান্য কারণের মধ্যে, হলুদ বামনদের কে-টাইপ তারার পাশে জীবনের জন্য সবচেয়ে অতিথিপরায়ণ বলে মনে করা হয়। এক্সোপ্ল্যানেটারি গবেষণার একটি লক্ষ্য হল এমন একটি বস্তু খুঁজে বের করা যা আমাদের গ্রহের প্রধান বৈশিষ্ট্য, যেমন ব্যাসার্ধ, ভর, তাপমাত্রা, বায়ুমণ্ডলীয় গঠন এবং সূর্যের অনুরূপ একটি তারার অন্তর্গত। তত্ত্বগতভাবে, এই পৃথিবীর সাদৃশ্যগুলির তুলনামূলক বাসস্থানের অবস্থা থাকা উচিত যা বহির্জাগতিক জীবনের বিস্তার ঘটাতে পারে। লাল বামন সিস্টেম এবং এফ বা তার বেশি ধরনের নাক্ষত্রিক বস্তু দ্বারা উপস্থাপিত গ্রহের বাসস্থানের জন্য গুরুতর সমস্যার উপর ভিত্তি করে, কেবলমাত্র কে এবং জি ধরনের তারা জীবনের জন্য একটি সহনীয় পরিস্থিতি প্রদান করতে পারে। সৌর অ্যানালগগুলি সৌর-সদৃশ গ্রহ সিস্টেমের হোস্ট করার জন্য সর্বাধিক সম্ভাব্য প্রার্থী হিসাবে বিবেচিত হত এবং কার্বন-ভিত্তিক জীবন রূপ এবং তরল জল মহাসাগরগুলিকে সমর্থন করার জন্য সর্বোত্তম অবস্থান হিসাবে বিবেচিত হত। রেনে হেলার এবং জন আর্মস্ট্রং-এর "সুপারহ্যাবিটেবল ওয়ার্ল্ডস"-এর মতো পরবর্তী গবেষণাগুলি প্রমাণ করে যে, জি-টাইপ বামনদের তুলনায় কমলা বামনরা জীবনের জন্য বেশি উপযুক্ত হতে পারে এবং অনুমানিকভাবে বসবাসযোগ্য গ্রহগুলিকে ধারণ করে। যাইহোক, হলুদ বামনরা এখনও একমাত্র নাক্ষত্রিক প্রকারের প্রতিনিধিত্ব করে যার জন্য জীবনের জন্য তাদের উপযুক্ততার প্রমাণ রয়েছে। উপরন্তু, অন্যান্য ধরনের তারাগুলিতে বাসযোগ্য অঞ্চলটি সম্পূর্ণরূপে অতিবেগুনী বাসযোগ্য অঞ্চলের সাথে মিলে যায় না, জি-শ্রেণীর তারাগুলিতে বাসযোগ্য অঞ্চলটি সম্পূর্ণরূপে পরবর্তীটির সীমার মধ্যে অবস্থিত। পরিশেষে, হলুদ বামনদের কে-টাইপ তারার তুলনায় তীব্র নাক্ষত্রিক ক্রিয়াকলাপের একটি সংক্ষিপ্ত প্রাথমিক পর্যায় রয়েছে, যা সৌর অ্যানালগের অন্তর্গত গ্রহগুলিকে তাদের আদিম বায়ুমণ্ডলকে আরও সহজে সংরক্ষণ করতে এবং মূল ক্রমের বেশিরভাগ সময় ধরে বজায় রাখতে সহায়তা করে। আবিষ্কারগুলি আবিষ্কৃত বেশিরভাগ এক্সোপ্ল্যানেট কেপলার স্পেস টেলিস্কোপ দ্বারা সনাক্ত করা হয়েছে, যা অন্যান্য সিস্টেমের চারপাশে গ্রহগুলি খুঁজে বের করার জন্য ট্রানজিট পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই পদ্ধতিটি পর্যবেক্ষণাগারের দৃষ্টিকোণ থেকে তাদের সামনে একটি গ্রহের বস্তুর উত্তরণ নির্দেশ করে এমন ডুব সনাক্ত করতে তারার উজ্জ্বলতা বিশ্লেষণ করে। এটি এমন একটি পদ্ধতি যা এক্সোপ্ল্যানেটারি গবেষণায় সবচেয়ে সফল হয়েছে, রেডিয়াল বেগ পদ্ধতির সাথে, যা তাদের প্রদক্ষিণকারী গ্রহগুলির মহাকর্ষীয় প্রভাব দ্বারা তারাগুলিতে সৃষ্ট কম্পন বিশ্লেষণ করে। বর্তমান দূরবীনের সীমাবদ্ধতার সাথে এই পদ্ধতিগুলির ব্যবহার পৃথিবীর কক্ষপথ বা উচ্চতর কক্ষপথের মতো বস্তুগুলি খুঁজে পাওয়া কঠিন করে তোলে, যা একটি ছোট আধা-প্রধান অক্ষ সহ গ্রহগুলির পক্ষে পক্ষপাত তৈরি করে। ফলস্বরূপ, আবিষ্কৃত বেশিরভাগ এক্সোপ্ল্যানেট হয় অত্যধিক গরম বা নিম্ন-ভরের তারার অন্তর্গত, যার বাসযোগ্য অঞ্চল তাদের কাছাকাছি এবং এই অঞ্চলে প্রদক্ষিণকারী যে কোনও বস্তুর পৃথিবীর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট বছর থাকবে। কেপলার-22বি, কেপলার-452বি বা পৃথিবীর মতো হলুদ বামনদের বাসযোগ্য অঞ্চলের অন্তর্গত গ্রহগুলি তাদের নক্ষত্রের চারপাশে একটি কক্ষপথ সম্পূর্ণ করতে শত শত দিন সময় নেয়। এই নক্ষত্রগুলির উচ্চতর উজ্জ্বলতা, পরিবহনের অভাব এবং বাসযোগ্য অঞ্চলে অবস্থিত তাদের গ্রহগুলির আধা-প্রধান অক্ষ এই শ্রেণীর বস্তু সনাক্ত করার সম্ভাবনা হ্রাস করে এবং মিথ্যা ধনাত্মকের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, যেমন KOI-5123.01 এবং KOI-5927.01-এর ক্ষেত্রে। আগামী দশ বছরের জন্য পরিকল্পিত স্থল-ভিত্তিক এবং কক্ষীয় পর্যবেক্ষণাগারগুলি হলুদ বামন ব্যবস্থায় পৃথিবীর অনুরূপ আবিষ্কারগুলি বাড়িয়ে তুলতে পারে। কেপলার-452বি কেপলার-452বি পৃথিবী থেকে 1400 আলোকবর্ষ দূরে সিগনাস নক্ষত্রমণ্ডলে অবস্থিত। হার্ভার্ড-স্মিথসোনিয়ান সেন্টার ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের (সিএফএ) গবেষক কোর্টনি ড্রেসিং-এর দল দ্বারা প্রতিষ্ঠিত ক্ষুদ্র-নেপচুন থেকে টেলুরিক গ্রহগুলিকে পৃথক করার সীমানায় এর ব্যাসার্ধ প্রায় 1.6 আর অবস্থিত। যদি গ্রহটির ঘনত্ব পৃথিবীর সমান হয়, তবে এর ভর হবে প্রায় 5 মিটার এবং এর মাধ্যাকর্ষণ দ্বিগুণ হবে। সূর্যের মতো একটি জি2ভি-ধরনের হলুদ বামন কেপলার-452-এর অন্তর্গত, যার আনুমানিক বয়স 6 বিলিয়ন বছর (6 জিএ) বনাম সৌরজগতের 4.5 জিএ। এর নক্ষত্রের ভর সূর্যের তুলনায় সামান্য বেশি, তাই এটি 365 টি স্থলজ দিনের তুলনায় প্রতি 385 দিনে একটি কক্ষপথ সম্পন্ন করা সত্ত্বেও, এটি পৃথিবীর চেয়ে উষ্ণ। যদি এটির আলবেডো এবং বায়ুমণ্ডলীয় গঠন একই রকম হয়, তবে গড় পৃষ্ঠ তাপমাত্রা প্রায় 29 ডিগ্রি সেলসিয়াস হবে। নাসার অ্যামেস রিসার্চ সেন্টারের জন জেনকিন্সের মতে, কেপলার-452বি একটি স্থলজ গ্রহ, একটি মহাসাগর জগত বা একটি ক্ষুদ্র-নেপচুন কিনা তা জানা যায়নি। যদি এটি পৃথিবীর মতো টেলুরিক বস্তু হয়, তবে এটি মেঘের একটি উচ্চ ঘনত্ব, তীব্র আগ্নেয়গিরির ক্রিয়াকলাপের সম্ভাবনা রয়েছে এবং তার নক্ষত্রের উজ্জ্বলতা ক্রমাগত বৃদ্ধির কারণে শুক্রের মতো একটি অনিয়ন্ত্রিত গ্রিনহাউস প্রভাব ভোগ করতে চলেছে, তার বাসযোগ্য অঞ্চলে মূল ক্রম জুড়ে থাকার পরে। এসইটিআই ইনস্টিটিউটের বিজ্ঞানী এবং কেপলার মিশনের সদস্য ডগ ক্যালডওয়েল অনুমান করেছেন যে কেপলার-452বি একই প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যাচ্ছে যা পৃথিবী এক বিলিয়ন বছরের মধ্যে অতিক্রম করবে। টাউ সেটি ই টাউ সেটি ই পৃথিবী থেকে 12 আলোকবর্ষ দূরে সিটাস নক্ষত্রমণ্ডলে একটি G8.5V-type নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করছে। এর ব্যাসার্ধ 1.59 আর এবং ভর 4.29 এম, তাই কেপলার-452বি-এর মতো এটি স্থলজ এবং বায়বীয় গ্রহগুলির মধ্যে পৃথকীকরণ সীমানায় অবস্থিত। মাত্র 168 দিনের কক্ষীয় সময়কাল সহ, এর তাপমাত্রা পৃথিবীর মতো বায়ুমণ্ডলীয় গঠন এবং আলবেডো ধরে নিলে প্রায় 50 ডিগ্রি সেলসিয়াস হবে। গ্রহটি বাসযোগ্য অঞ্চলের একেবারে ভিতরের প্রান্তে অবস্থিত এবং পৃথিবীর তুলনায় প্রায় 60 শতাংশ বেশি আলো গ্রহণ করে। এর আকার বায়ুমণ্ডলে গ্যাসের উচ্চ ঘনত্বকেও বোঝাতে পারে, যা এটিকে একটি অতি-শুক্র ধরনের বস্তুতে পরিণত করে। অন্যথায়, এটি প্রথম থার্মোপ্ল্যানেট আবিষ্কৃত হতে পারে। কেপলার-22বি সিগনাস নক্ষত্রমণ্ডলে 600 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত। এটি প্রতি 290 দিনে তার জি5ভি-ধরনের নক্ষত্রের চারপাশে একটি কক্ষপথ সম্পন্ন করে। এর ব্যাসার্ধ হল 2.35 আর এবং পৃথিবীর মতো ঘনত্বের জন্য এর আনুমানিক ভর হবে 20.36 এম। যদি গ্রহটির বায়ুমণ্ডল এবং আলবেডো পৃথিবীর মতো হত, তবে এর পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রায় 22 ডিগ্রি সেলসিয়াস হত। এটি তার নক্ষত্রের বাসস্থান অঞ্চলের অন্তর্গত কেপলার টেলিস্কোপ দ্বারা আবিষ্কৃত প্রথম এক্সোপ্ল্যানেট ছিল। এর আকারের কারণে, কোর্টনি ড্রেসিং দলের দ্বারা প্রতিষ্ঠিত সীমা বিবেচনা করে, এর একটি মিনি-নেপচুন হওয়ার সম্ভাবনা খুব বেশি। আরও দেখুন অ্যাস্ট্রোবায়োলজি সার্কামস্টেলার হ্যাবিটেবল জোন আর্থ অ্যানালগ সুপারহ্যাবিটেবল প্ল্যানেট হ্যাবিটেবিলিটি অফ ন্যাচারাল স্যাটেলাইটস হ্যাবিটেবিলিটি অফ রেড বামন সিস্টেম হ্যাবিটেবিলিটি অফ কে-টাইপ মেইন-সিকোয়েন্স স্টার সিস্টেমস লিস্ট অফ সম্ভাব্য হ্যাবিটেবল এক্সোপ্ল্যানেট রেফারেন্স এক্সোপ্ল্যানেট নাসা প্ল্যানেট স্টারস প্ল্যানেটারি হ্যাবিটেবিলিটি