Habitability of yellow dwarf systems
پیلے بونا نظاموں کی رہائش پذیری پیلے بونا ستاروں سے تعلق رکھنے والے بیرونی سیاروں کی زندگی کے لیے مناسبیت کی وضاحت کرتی ہے۔ یہ نظام سائنسی برادری کے درمیان مطالعہ کا مقصد ہیں کیونکہ انہیں کے قسم کے ستاروں سے تعلق رکھنے والے جانداروں کے ساتھ ساتھ زندہ حیاتیات کو پناہ دینے کے لیے سب سے موزوں سمجھا جاتا ہے۔ زرد بونے مرکزی ترتیب کے جی قسم کے ستاروں پر مشتمل ہوتے ہیں، جن کی کمیت 0.1 اور 1.1 میٹر کے درمیان ہوتی ہے اور سطح کا درجہ حرارت سورج کی طرح 5000 اور 6000 کے کے درمیان ہوتا ہے۔ وہ آکاشگنگا کہکشاں میں تیسرے سب سے زیادہ عام ہیں اور صرف وہی ہیں جن میں رہائش پزیر زون مکمل طور پر بالائے بنفشی رہائش پزیر زون کے ساتھ موافق ہے۔ چونکہ قابل رہائش علاقہ زیادہ بڑے اور برائٹ ستاروں میں زیادہ دور ہے، اس لیے اس خطے کے مرکزی ستارے اور اندرونی کنارے کے درمیان علیحدگی سرخ اور نارنجی بونوں کے مقابلے پیلے بونوں میں زیادہ ہوتی ہے۔ لہذا، جی قسم کے ستاروں کے اس زون میں واقع سیارے ان کی تشکیل کے بعد ہونے والے شدید ستاروں کے اخراج سے محفوظ ہیں اور اپنے ستارے کے کشش ثقل کے اثر سے اتنے متاثر نہیں ہوتے جتنے چھوٹے ستاروں سے تعلق رکھنے والے ہوتے ہیں۔ اس طرح، ایسے ستاروں کے قابل رہائش زون میں موجود تمام سیارے سمندری لاکنگ کی حد سے تجاوز کر جاتے ہیں اور اس لیے ان کی گردش ان کے مدار کے ساتھ ہم آہنگ نہیں ہوتی ہے۔ زمین، جو ایک پیلے بونا کے گرد چکر لگا رہی ہے، سیاروں کی رہائش کی واحد معروف مثال کی نمائندگی کرتی ہے۔ اس وجہ سے، ایکسوپلینیٹولوجی کے میدان میں بنیادی مقصد ایک ایسا ارتھ اینالاگ سیارہ تلاش کرنا ہے جو اپنی اہم خصوصیات، جیسے سائز، اوسط درجہ حرارت اور سورج سے ملتے جلتے ستارے کے ارد گرد مقام پر پورا اترتا ہو۔ تاہم، تکنیکی حدود ان اشیاء کو ان کی منتقلی کی غیر معمولی وجہ سے تلاش کرنا مشکل بناتی ہیں، یہ اس فاصلے کا نتیجہ ہے جو انہیں ان کے ستاروں یا نیم بڑے محور سے الگ کرتا ہے۔ زرد بونے ستارے مرکزی ترتیب کے جی کلاس ستاروں سے مطابقت رکھتے ہیں، جن کی کمیت 0.1 اور 1.1 M کے درمیان ہے، اور سطح کا درجہ حرارت 5000 اور 6000 K کے درمیان ہے۔ چونکہ سورج خود ایک پیلا بونے ہے، جس کی قسم G2V ہے، اس قسم کے ستاروں کو شمسی ینالاگ بھی کہا جاتا ہے۔ وہ سرخ اور نارنجی بونوں کے بعد سب سے عام مرکزی ترتیب والے ستاروں میں تیسرے نمبر پر ہیں، جن کی نمائندگی کل آکاشگنگا کا 10 فیصد ہے۔ وہ تقریبا 10 ارب سال تک مرکزی ترتیب میں رہتے ہیں۔ سورج کے بعد، زمین کا قریب ترین جی قسم کا ستارہ الفا سینٹوری اے ہے، جو 4.4 روشنی سال دور ہے اور ایک سے زیادہ ستاروں کے نظام سے تعلق رکھتا ہے۔ تمام ستارے اپنی تشکیل کے بعد اپنی گردش کی وجہ سے شدید سرگرمی کے ایک مرحلے سے گزرتے ہیں، جو ان کی زندگی کے آغاز میں بہت تیز ہوتا ہے۔ اس مدت کا دورانیہ شے کی کمیت کے مطابق مختلف ہوتا ہے: سب سے کم بڑے ستارے اس حالت میں 3 ارب سال تک رہ سکتے ہیں، اس کے مقابلے میں جی قسم کے ستاروں کے لیے 500 ملین۔ ویلانووا یونیورسٹی کے ماہر فلکیات ایڈورڈ گینن کی ٹیم کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ سورج اپنے ابتدائی دنوں میں دس گنا تیزی سے گھومتا تھا۔ چونکہ ستارے کی گردش کی رفتار اس کے مقناطیسی میدان کو متاثر کرتی ہے، اس لیے سورج کا ایکس رے اور یو وی اخراج آج کے مقابلے سینکڑوں گنا زیادہ شدید تھا۔ سرخ بونوں میں اس مرحلے کی توسیع کے ساتھ ساتھ ان کے حوالے سے ان کے ممکنہ طور پر رہائش پزیر سیاروں کی ممکنہ سمندری بندش، ان سیاروں کے مقناطیسی میدان کو ختم کر سکتی ہے، جس کے نتیجے میں ان کے تقریبا تمام ماحول اور پانی کا خلا میں خلاباز ہوا کے ساتھ تعامل سے نقصان ہو سکتا ہے۔ اس کے برعکس، جی قسم کے ستاروں کے قابل رہائش زون سے تعلق رکھنے والی سیاروں کی اشیاء کا نیم بڑا محور اتنا وسیع ہے کہ سیاروں کی گردش کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، شدید تارکی سرگرمی کی مدت زمین سے ملتے جلتے یا اس سے زیادہ کمیت والے سیاروں پر ماحول کے ایک اہم حصے کو ختم کرنے کے لیے بہت کم ہے، جن میں کشش ثقل اور مقناطیسی میدان ہے جو تارکی ہواؤں کے اثرات کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ قابل رہائش رقبہ پیلے رنگ کے بونوں کے آس پاس کا قابل رہائش علاقہ ان کے سائز اور چمک کے مطابق مختلف ہوتا ہے، حالانکہ سورج کی طرح جی 2 وی کلاس بونے میں اندرونی حد عام طور پر 0.84 اے یو اور بیرونی حد 1.67 پر ہوتی ہے۔ G5V کلاس بونے میں-چھوٹا-0.95 R کے قابل رہائش زون ستارے کے حوالے سے 0.8 اور 1.58 AU کے درمیان واقع خطے کے مطابق ہوگا، جبکہ G0V قسم میں-بڑا-یہ تارکیی جسم سے 1 اور 2 AU کے درمیان فاصلے پر واقع ہوگا۔ قابل رہائش زون کی اندرونی حد سے چھوٹے مداروں میں، پانی کے بخارات کا عمل، فوٹولیسس کے ذریعے ہائیڈروجن کی علیحدگی اور ہائیڈرو ڈائنامک فرار کے ذریعے خلا میں ہائیڈروجن کا نقصان شروع ہو جائے گا۔ قابل رہائش زون کی بیرونی حد سے آگے، درجہ حرارت اتنا کم ہوگا کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ارتکاز کی اجازت دی جا سکے، جس سے البیڈو میں اضافہ ہوگا اور گرین ہاؤس اثر میں تب تک کمی آئے گی جب تک کہ مستقل عالمی گلیشیئشن نہ ہو۔ قابل رہائش زون کا سائز اس کے ستارے کی کمیت اور چمک کے براہ راست متناسب ہے، اس لیے ستارہ جتنا بڑا ہوگا، قابل رہائش زون اتنا ہی بڑا ہوگا اور اس کی سطح سے اتنا ہی دور ہوگا۔ سرخ بونے، جو مرکزی ترتیب میں سب سے چھوٹے ہوتے ہیں، ان کے قریب ایک بہت چھوٹا قابل رہائش زون ہوتا ہے، جو نظام میں کسی بھی ممکنہ طور پر قابل رہائش سیارے کو ان کے ستارے کے اثرات کے تابع کرتا ہے، بشمول ممکنہ سمندری لاکنگ۔ یہاں تک کہ تاؤ سیٹی جیسے چھوٹے پیلے رنگ کے بونے میں، جس کی قسم G8.5V ہے، لاکنگ کی حد 0.4237 AU بمقابلہ 0.522 AU پر ہے جو رہائش پزیر زون کی اندرونی حد کو نشان زد کرتی ہے، لہذا اس خطے میں G-کلاس ستارے کے گرد چکر لگانے والی کوئی بھی سیارہ چیز لاکنگ کی حد سے کہیں زیادہ ہوگی، اور اس میں زمین کی طرح دن رات کے چکر ہوں گے۔ پیلے رنگ کے بونوں میں، یہ خطہ مکمل طور پر بالائے بنفشی رہائش کے زون کے ساتھ موافق ہے۔ اس علاقے کا تعین ایک اندرونی حد سے ہوتا ہے جس سے آگے بالائے بنفشی تابکاری کی نمائش ڈی این اے کے لیے بہت زیادہ ہوگی اور ایک بیرونی حد سے جو زندہ چیزوں کو اپنے بائیوجینک عمل کو انجام دینے کے لیے کم سے کم سطح فراہم کرتی ہے۔ نظام شمسی میں، یہ خطہ سورج کے حوالے سے 0.71 اور 1.9 AU کے درمیان واقع ہے، اس کے مقابلے میں 0.84-1.67 AU جو رہائش پزیر زون کی انتہا کو نشان زد کرتا ہے۔ جی قسم کے ستاروں میں مرکزی ترتیب کی لمبائی، ان کے قابل رہائش زون میں بالائے بنفشی تابکاری کی سطح، اس خطے کی اندرونی حدود کا نیم بڑا محور اور ان کی سمندری بندش کی حد تک کا فاصلہ، دیگر عوامل کے درمیان، پیلے رنگ کے بونوں کو کے قسم کے ستاروں کے بعد زندگی کے لیے سب سے زیادہ مہمان نواز سمجھا جاتا ہے۔ بیرونی سیاروں کی تحقیق کا ایک مقصد ایک ایسی شے کو تلاش کرنا ہے جس میں ہمارے سیارے کی اہم خصوصیات ہوں، جیسے کہ رداس، کمیت، درجہ حرارت، ماحولیاتی ساخت اور سورج سے ملتے جلتے ستارے سے تعلق رکھنے والی۔ نظریہ طور پر، ان ارتھ اینالاگس میں مساوی رہائش کے حالات ہونے چاہئیں جو ماورائے ارضی زندگی کے پھیلاؤ کی اجازت دیں گے۔ سرخ بونے نظاموں اور F یا اس سے زیادہ قسم کے تارکیی اجسام کی طرف سے پیش کردہ سیاروں کی رہائش کے سنگین مسائل کی بنیاد پر، صرف وہ ستارے جو زندگی کے لیے قابل برداشت منظر نامہ پیش کر سکتے ہیں وہ K اور G قسم کے ستارے ہوں گے۔ شمسی اینالاگس کو شمسی جیسے سیاروں کے نظام کی میزبانی کے لیے سب سے زیادہ ممکنہ امیدوار سمجھا جاتا تھا، اور کاربن پر مبنی حیات کی شکلوں اور مائع پانی کے سمندروں کی حمایت کے لیے بہترین پوزیشن کے طور پر۔ اس کے بعد کے مطالعات، جیسے کہ رینے ہیلر اور جان آرمسٹرانگ کی "سپر ہیبیبل ورلڈز"، یہ ثابت کرتے ہیں کہ نارنجی بونے جی قسم کے بونوں کے مقابلے زندگی کے لیے زیادہ موزوں ہو سکتے ہیں، اور فرضی غیر رہائش پذیر سیاروں کی میزبانی کرتے ہیں۔ تاہم، پیلے رنگ کے بونے اب بھی واحد تارکیی قسم کی نمائندگی کرتے ہیں جس کے لیے زندگی کے لیے ان کی موزونیت کا ثبوت موجود ہے۔ مزید برآں، جبکہ دیگر اقسام کے ستاروں میں قابل رہائش زون مکمل طور پر بالائے بنفشی قابل رہائش زون کے ساتھ موافق نہیں ہے، جی کلاس کے ستاروں میں قابل رہائش زون مکمل طور پر مؤخر الذکر کی حدود میں واقع ہے۔ آخر میں، پیلے رنگ کے بونوں میں کے قسم کے ستاروں کے مقابلے میں شدید تارکی سرگرمی کا بہت چھوٹا ابتدائی مرحلہ ہوتا ہے، جو شمسی اینالاگس سے تعلق رکھنے والے سیاروں کو اپنے ابتدائی ماحول کو زیادہ آسانی سے محفوظ رکھنے اور انہیں زیادہ تر مرکزی ترتیب کے لیے برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے۔ دریافتیں دریافت ہونے والے زیادہ تر بیرونی سیاروں کا پتہ کیپلر خلائی دوربین نے لگایا ہے، جو دوسرے نظاموں کے ارد گرد سیاروں کو تلاش کرنے کے لیے ٹرانزٹ طریقہ استعمال کرتی ہے۔ یہ طریقہ کار ستاروں کی چمک کا تجزیہ کرتا ہے تاکہ ان ڈپس کا پتہ لگایا جا سکے جو آبزرویٹری کے نقطہ نظر سے ان کے سامنے کسی سیارے کی شے کے گزرنے کی نشاندہی کرتے ہیں۔ یہ وہ طریقہ ہے جو شعاعی رفتار کے طریقہ کار کے ساتھ مل کر بیرونی سیاروں کی تحقیق میں سب سے زیادہ کامیاب رہا ہے، جو ستاروں میں ان کے گرد چکر لگانے والے سیاروں کے کشش ثقل کے اثرات کی وجہ سے پیدا ہونے والے کمپن کا تجزیہ کرنے پر مشتمل ہے۔ موجودہ دوربینوں کی حدود کے ساتھ ان طریقہ کار کے استعمال سے زمین کے مدار یا اس سے اوپر کے مدار والی اشیاء کو تلاش کرنا مشکل ہو جاتا ہے، جو چھوٹے نیم بڑے محور والے سیاروں کے حق میں تعصب پیدا کرتی ہیں۔ نتیجے کے طور پر، پائے جانے والے زیادہ تر بیرونی سیارے یا تو حد سے زیادہ گرم ہیں یا کم بڑے ستاروں سے تعلق رکھتے ہیں، جن کا قابل رہائش علاقہ ان کے قریب ہے اور اس خطے میں چکر لگانے والی کسی بھی چیز کا سال زمین سے نمایاں طور پر چھوٹا ہوگا۔ پیلے رنگ کے بونوں کے قابل رہائش زون سے تعلق رکھنے والے سیاروں، جیسے کیپلر-22 بی، کیپلر-452 بی یا زمین، کو اپنے ستارے کے گرد ایک مدار مکمل کرنے میں سینکڑوں دن لگتے ہیں۔ ان ستاروں کی زیادہ چمک، منتقلی کی کمی اور قابل رہائش زون میں واقع ان کے سیاروں کا نیم بڑا محور اس طبقے کی اشیاء کا پتہ لگانے کے امکانات کو کم کرتا ہے اور غلط مثبت کی تعداد میں کافی اضافہ کرتا ہے، جیسا کہ KOI-5123.01 اور KOI-5927.01 کے معاملات میں ہوتا ہے۔ اگلے دس سالوں کے لیے زمین پر مبنی اور مداری رصد گاہیں زرد بونے نظاموں میں زمین کے ینالاگ کی دریافتوں میں اضافہ کر سکتی ہیں۔ کیپلر-452b کیپلر-452b زمین سے 1400 روشنی سال کے فاصلے پر سگنس برج میں واقع ہے۔ اس کا رداس تقریبا 1.6 ریال ہے جو اسے ہارورڈ-سمتھسونین سینٹر فار ایسٹرو فزکس (سی ایف اے) کے ایک محقق کورٹنی ڈریسنگ کی ٹیم کے ذریعہ قائم کردہ چھوٹے نیپٹونوں سے ٹیلورک سیاروں کو الگ کرنے والی حد پر رکھتا ہے۔ اگر سیارے کی کثافت زمین سے ملتی جلتی ہے تو اس کی کمیت تقریبا 5 میٹر ہوگی اور اس کی کشش ثقل دوگنی ہوگی۔ سورج جیسے جی 2 وی قسم کے پیلے بونا کا تعلق کیپلر-452 سے ہے، جس کی تخمینہ عمر 6 ارب سال (6 گا) بمقابلہ نظام شمسی کا 4.5 گا ہے۔ اس کے ستارے کی کمیت سورج سے قدرے زیادہ ہے، 1.04 میٹر، اس حقیقت کے باوجود کہ یہ 365 زمینی دنوں کے مقابلے میں ہر 385 دنوں میں اپنے گرد ایک مدار مکمل کرتا ہے، یہ زمین سے زیادہ گرم ہے۔ اگر اس کی ساخت البیڈو اور ماحولیاتی ساخت سے ملتی جلتی ہے، تو سطح کا اوسط درجہ حرارت تقریبا 29 ڈگری سیلسیس ہوگا۔ ناسا کے امیس ریسرچ سینٹر کے جون جینکنز کے مطابق، یہ معلوم نہیں ہے کہ کیپلر-452 بی ایک زمینی سیارہ ہے، سمندری دنیا ہے یا منی نیپٹون۔ اگر یہ زمین جیسی ٹیلورک شے ہے، تو اس میں بادلوں کا زیادہ ارتکاز، شدید آتش فشاں سرگرمی کا امکان ہے، اور اس کے قابل رہائش زون میں مرکزی ترتیب میں رہنے کے بعد، اس کے ستارے کی چمک میں مسلسل اضافے کی وجہ سے وینس کی طرح بے قابو گرین ہاؤس اثر کا شکار ہونے والا ہے۔ سیٹی انسٹی ٹیوٹ کے سائنسدان اور کیپلر مشن کے رکن ڈوگ کالڈ ویل کا اندازہ ہے کہ کیپلر-452 بی اسی عمل سے گزر رہا ہوگا جس سے زمین ایک ارب سالوں میں گزرے گی۔ تاؤ سیٹی ای تاؤ سیٹی ای ایک G8.5V-type ستارے کے گرد چکر لگا رہا ہے جو کہ سیٹس برج میں ہے، جو زمین سے 12 روشنی سال کے فاصلے پر ہے۔ اس کا رداس 1.59 R اور ماس 2.29 M ہے، لہذا کیپلر-452b کی طرح یہ زمینی اور گیسی سیاروں کے درمیان علیحدگی کی حد پر واقع ہے۔ صرف 168 دنوں کی مداری مدت کے ساتھ، اس کا درجہ حرارت زمین جیسی ماحولیاتی ساخت اور البیڈو کو فرض کرتے ہوئے تقریبا 50 ڈگری سیلسیس ہوگا۔ یہ سیارہ قابل رہائش زون کے اندرونی کنارے پر واقع ہے اور زمین سے تقریبا 60 فیصد زیادہ روشنی حاصل کرتا ہے۔ اس کے سائز کا مطلب اس کے ماحول میں گیسوں کا زیادہ ارتکاز بھی ہو سکتا ہے، جس سے یہ ایک سپر وینوس قسم کا آبجیکٹ بن جاتا ہے۔ ورنہ، یہ دریافت ہونے والا پہلا تھرموپلینیٹ ہو سکتا ہے۔ کیپلر-22b کیپلر-22b سگنس نکشتر میں 600 روشنی سال کے فاصلے پر ہے۔ یہ ہر 290 دنوں میں اپنے جی 5 وی قسم کے ستارے کے گرد ایک مدار مکمل کرتا ہے۔ اس کا رداس 2,35 ریال ہے اور اس کی تخمینہ کمیت، زمین جیسی کثافت کے لیے، 20.36 Mال ہوگا۔ اگر سیارے کا ماحول اور البیڈو زمین سے ملتا جلتا ہوتا تو اس کی سطح کا درجہ حرارت تقریبا 22 ڈگری سیلسیس ہوتا۔ یہ پہلا بیرونی سیارہ تھا جسے کیپلر دوربین نے دریافت کیا تھا جس کا تعلق اس کے ستارے کے رہائش گاہ سے تھا۔ اس کے سائز کی وجہ سے، کورٹنی ڈریسنگ کی ٹیم کی طرف سے قائم کردہ حد پر غور کرتے ہوئے، اس کے منی نیپٹون ہونے کا امکان بہت زیادہ ہے۔ یہ بھی دیکھیں ایسٹرو بائیولوجی سرکمسٹیلر رہائش پزیر زون ارتھ اینالاگ انتہائی قابل رہائش سیارہ قدرتی مصنوعی سیاروں کی رہائش پذیری سرخ بونے نظاموں کی رہائش پذیری کے قسم کے مرکزی ترتیب والے ستاروں کے نظاموں کی رہائش پازیٹولی رہائش پازیٹولی رہائش پازیٹولی رہائش پازیٹولی رہائش پازیٹولی بیرونی سیاروں کی فہرست حوالہ جات کتابیات خارجی سیارے ناسا کے سیارے ستاروں کے سیاروں کی رہائش پازیٹولیٹی