الٹے نظامِ شمسی کی دریافت سے فلکیات کے مقبول نظریوں کو جھٹکالگ گیا

(ویب ڈیسک) ہماری کائنات میں ہم سے  116 نوری سال دور ایک ایسا نظام شمسی دریافت ہوا ہے جس نے فلکیات کے ماہروں  کے مقبول نظریئے پر یقین کو دھچکا لگایا ہے۔ اب سائنسدان سیاروں کی تشکیل کے عمل پر نئے سرے سے سوچ رہے ہیں۔

ناسا اور یورپی اسپیس ایجنسی، یا ای ایس اے کی دوربینوں کے ذریعے  زمین سے بہت دور ایک نئے "الٹے" نظام شمسی کو دریافت کرنے والے محققین کے مطابق، زمین سے تقریباً 116 نوری سال کے فاصلے پر ایک ایکسپلینیٹری نظام اس سکرپٹ کو پلٹ سکتا ہے کہ سیارے کیسے بنتے ہیں۔

نظریہ کیسے ٹوٹ رہا ہے؟

اس نظام شمسی میں چار سیارے LHS 1903 کے گرد چکر لگاتے ہیں - ایک ایچ ایس 1903   ایک سرخ بونا ستارہ ہے۔ یہ کائنات میں ستاروں کی سب سے عام قسم ہے۔ اس ستارے کے گرد موجود سیاروں کے نظام مین عجیب چیز جس نے ہمارے نظریئے کو دھچکا لگایا وہ یہ  ہے کہ چار سیارے ایک عجیب ترتیب میں ہیں۔ سب سے اندر والا سیارہ چٹانی ہے اور  اس کے بعد کے مداروں میں دو سیارے گیسی ہیں؛ یہاں تک یہ ہمارے عمومی نظریہ کے مطابق ہے لیکن چوتھا بیرونی سیاسرہ ہمارے نظریہ کے مطابق جو ہونا چاہئے وہ نہیں ہے۔ غیر متوقع طور پر، سب سے باہر کا سیارہ بھی چٹانی ہے۔

گیسی سیارے سے پرے ٹھوس چاٹی سیارے کی موجودگی  غیر معمولی

یہ ترتیب عام طور پر کہکشاں میں اور ہمارے اپنے نظام شمسی میں نظر آنے والے اپنے نمونے سے متصادم ہے، جہاں چٹانی سیارے (مرکری، زہرہ، زمین اور مریخ) سورج کے قریب گردش کرتے ہیں اور گیسی سیارے (مشتری، زحل، یورینس اور نیپچون) بہت دور ہیں۔

ماہرین فلکیات کو شبہ ہے کہ یہ عام نمونہ پیدا ہوتا ہے کیونکہ سیارے ایک نوجوان ستارے کے گرد گیس اور دھول کی ایک ڈسک میں بنتے ہیں، جہاں درجہ حرارت آسمانی جسم کے قریب بہت زیادہ ہوتا ہے۔ ان اندرونی علاقوں میں، پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ جیسے غیر مستحکم مرکبات بخارات بن جاتے ہیں جبکہ صرف وہ مواد جو شدید گرمی کو برداشت کر سکتے ہیں — جیسے لوہا اور چٹان بنانے والی معدنیات — ایک ساتھ مل کر ٹھوس شکل میں جمع ہو سکتے ہیں۔ اس لیے وہاں بننے والے سیارے بنیادی طور پر چٹانی ہیں۔

ہمارے نظام شمسی میں، چٹانی سیارے سورج کے قریب ہوتے ہیں، اس کے بعد گیس کے جناتی حجم کے سیارے  آتے ہیں۔
 دراصل گرمی خارج کرنے اور اپنی کشش سے ایک نظام کو ترتیب دینے والے ستارے (سورج جیسا کوئی بھی ستارہ) سے بہت دور، جسے سائنس دان "برف کی لکیر" کہتے ہیں، درجہ حرارت اتنا کم ہے کہ پانی اور دیگر مرکبات ٹھوس برف میں گاڑھا ہو سکتے ہیں - ایک ایسا عمل جو سیاروں کے کور کو تیزی سے بڑھنے دیتا ہے۔ ایک بار جب کوئی بننے والا سیارہ زمین کے 10 گنا بڑے پیمانے پر پہنچ جاتا ہے، تو اس کی کشش ثقل اتنی مضبوط ہوتی ہے کہ وہ ہائیڈروجن اور ہیلیم کی بڑی مقدار کو کھینچ لے، اور بعض صورتوں میں، یہ کشش ثقل مشتری یا زحل جیسے بڑے گیس سیارے کو پیدا کرتی ہے۔

انگلینڈ کی واروک یونیورسٹی کے شعبہ طبیعیات کے اسسٹنٹ پروفیسر اور سائنس کے جریدے میں جمعرات کو شائع ہونے والی اس دریافت کے پہلے مصنف تھامس ولسن نے کہا، "سیارے کی تشکیل کا نمونہ یہ ہے کہ ہمارے پاس پتھریلے اندرونی سیارے ستاروں کے بہت قریب ہیں، جیسے ہمارے نظام شمسی میں۔" "یہ پہلا موقع ہے جب ہمارے پاس کوئی چٹانی سیارہ اس کے میزبان ستارے سے اتنا دور ہے، اور ان گیس سے بھرپور سیاروں کے بعد۔"

غیر متوقع چٹانی سیارہ، جسے LHS 1903 e کا نام دیا گیا ہے،  اس کا رداس زمین سے تقریباً 1.7 گنا ہے، جس کو ماہرین فلکیات "سپر ارتھ" کہتے ہیں - اسی طرح کی کثافت اور ساخت کے ساتھ ہمارے سیارے کا ایک بڑا ورژن ہے۔ لیکن یہ وہاں کیوں ہے،  یہ ہماری منطق اور سابقہ ​​مشاہدات کی تردید کر رہا ہے۔

پروفیسر ولسن نے کہا کہ "ہم سمجھتے ہیں کہ یہ سیارے ایک دوسرے سے بہت مختلف ماحول میں بنے ہیں، اور یہی اس نظام کے بارے میں منفرد ہے۔" "یہ بیرونی سیارہ، جو درمیانی دو سیاروں کے مقابلے میں زیادہ چٹانی ہے، معیاری تشکیل کے نظریہ کی بنیاد پر ایسا نہیں ہونا چاہیے تھا۔ لیکن ہمارے خیال میں جو کچھ ہوا وہ یہ ہے کہ یہ دوسرے سیاروں کے مقابلے میں بعد میں بنا۔"

'گیس کی کمی' کی تشکیل
غیر مععمولی ترتیب کے حامل سیاروں کا یہ نظام سب سے پہلے ٹرانزٹنگ ایکسپوپلینیٹ سروے سیٹلائٹ، یا ٹی ای ایس ایس کا استعمال کرتے ہوئے دریافت کیا گیا تھا، جو کہ 2018 میں ناسا کی خلائی دوربین کو نئے سیاروں کی دریافت کے لیے لانچ کیا گیا تھا۔

 اس کے بعد اس سسٹم کا تجزیہ ESA کی خصوصیت رکھنے والے ExOPlanet Satellite، یا Cheops کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا، جو 2019 میں ان ستاروں کا مطالعہ کرنے کے لیے شروع کیا گیا تھا جو پہلے ہی exoplanets کی میزبانی کے لیے جانے جاتے ہیں۔ محققین نے دنیا بھر میں دیگر دوربینوں کے ڈیٹا کا بھی استعمال کیا، جس کے نتیجے میں ایک بڑا بین الاقوامی تعاون ہوا۔

ناساNASA کا Transiting Exoplanet Survey Satellite، یا TESS، دوسرے ستاروں کے گرد چکر لگانے والے نئے سیاروں کی تلاش کے لیے 2018 میں لانچ کیا گیا تھا۔

سیاروں کی اِن سائیڈ آؤٹ ترتیب کی وضاحت ممکن ہے؟
"اندر سے باہر" ترتیب کے حامل اس نظام شمسی کے سیاروں کی عجیب دریافت کی تصدیق کرنے کے بعد، سائنسدانوں نے سب سے باہر کے چٹانی سیارے کی موجودگی کی وضاحت کے لیے کچھ مفروضوں کا تجربہ کیا، یہ سمجھنے کی امید میں کہ آیا یہ آخری بیرونی سیارہ دوسرے سیاروں کے ساتھ  تصادم کے ذریعے تشکیل پا سکتا ہے، یا یہ گیس سے بھرپور  رہ چکے کسی سیارے کی باقیات ہو سکتی ہے جس نے اپنا بیرونی لفافہ کسی بیرونی اوبجیکٹ کے ساتھ تصادم میں کھو دیا تھا۔

"ہم نے اس مطالعے میں بہت زیادہ متحرک تجزیہ کیا، بنیادی طور پر ان سیاروں کو ایک دوسرے پر پھینکنا اور دوسرے سیاروں کو ان سیاروں پر پھینکنا، یہ دیکھنا کہ کیا آپ ماحول کو ہٹا سکتے ہیں، اگر آپ ان سیاروں کو اثرات کے ذریعے تخلیق کر سکتے ہیں،" ولسن نے اس عجیب سولر سسٹم کی تشکیل کے عمل کے دو ممکنہ امکانات کا حوالہ دیتے ہوئے کہا۔ "لیکن ہم ان سیاروں کو اس طرح نہیں بنا سکتے۔"

ایک بار جب انہوں نے ان امکانات کو مسترد کر دیا، محققین اسمفروضے پر متوجہ ہوئے،جسے ولسن ایک "گیس سے محروم" تشکیل کا طریقہ کار کہتے ہیں جس میں سیارے ایک کے بعد ایک اور ہمارے اپنے نظام شمسی کے مخالف ترتیب میں، سب سے اندرونی سیارے سے شروع ہو کر باہر کی طرف بڑھتے ہیں۔

ولسن نے کہا، "یہ تشکیل کا طریقہ کار، جہاں آپ اندرونی ستارے سے شروع کرتے ہیں اور پھر آپ میزبان ستارے سے دور ہو جاتے ہیں، اس کا مطلب ہے کہ سب سے بیرونی سیارہ لاکھوں سال بعد وجود میں آیا،" ولسن نے کہا۔ "اور چونکہ یہ بعد میں بنی تھی، اس لیے درحقیقت اس سیارے کو بنانے کے لیے ڈسک میں اتنی گیس اور دھول باقی نہیں تھی۔"

ہمارے نظام شمسی میں، گیس کے جناتی حجم کے سیارے پہلے تیزی سے بنتے ہیں، اس کے بعد چار اندرونی چٹانی سیارے بنتے ہیں۔ نیپچون کے مدار سے باہر بھی چٹانی اجسام ہیں، جیسے پلوٹو، لیکن LHS 1903 e کے مقابلے میں،  وہ بہت چھوٹے، برف سے بھرپور اور ممکنہ طور پر نظام شمسی کے دوسرے سیاروں کے مقابلے میں بہت بعد میں کسی تصادم کے نتیجے میں بنے ہیں۔

ایک سرخ بونے ستارے کا تصوراتی منظر، LHS 1903 جیسا ہی اور کائنات میں ستارے کی سب سے عام قسم۔

میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی میں سیاروں کی سائنس اور طبیعیات کی پروفیسر اور مطالعہ کی ایک مصنف سارہ سیگر کے مطابق ، یہ تلاش "ہماری کہکشاں میں سب سے زیادہ عام ستاروں کے گرد سیارے کیسے بنتے ہیں اس کے اسکرپٹ کو پلٹانے کے لئے کچھ پہلے ثبوت پیش کر سکتے ہیں"۔

تاہم، اس نے مزید کہا، مطالعہ ایک مشکل تشریح کے گرد مرکوز ہے، لہذا بحث کھلی رہتی ہے۔ انہوں نے ایک ای میل میں کہا، "پختہ ہونے والے میدان میں بھی، نئی دریافتیں ہمیں یاد دلاتی ہیں کہ ہمیں یہ سمجھنے میں ابھی بہت طویل سفر طے کرنا ہے کہ سیاروں کے نظام کیسے بنتے ہیں۔"

بحث کا معاملہ
کیلیفورنیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی میں سیاروں کی سائنس کی پروفیسر ہیدر نٹسن کے مطابق، LHS 1903 ایک دلچسپ سیاروں کا نظام ہے جو سائنسدانوں کو اس بارے میں بہت کچھ سکھاتا ہے کہ چھوٹے سیارے کیسے بنتے اور ارتقاء پذیر ہوتے ہیں۔ "یہ سیارہ خاص طور پر دلچسپ ہے، کیونکہ یہ ممکنہ طور پر بہت سے مختلف قسم کے ماحول کی میزبانی کر سکتا ہے اور پانی کو گاڑھا کرنے کے لیے کافی ٹھنڈا ہو سکتا ہے،" اس نے ایک ای میل میں کہا۔ "یہ جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ کے ساتھ مشاہدہ کرنے کے لیے ایک دلچسپ سیارہ ہوگا، جو ہمیں اس کی ماحولیاتی خصوصیات کے بارے میں مزید بتا سکتا ہے۔"

ایم آئی ٹی کے کاولی انسٹی ٹیوٹ فار ایسٹرو فزکس اینڈ اسپیس ریسرچ کی پوسٹ ڈاکیٹرل محقق اینا گلیڈن کے مطابق، چار سیاروں پر مشتمل ایل ایچ ایس 1903 نظام یہ مطالعہ کرنے کے لیے قدرتی تجربہ گاہ کا کام کر سکتا ہے کہ چھوٹے سیارے ہمارے اپنے سورج سے مختلف ستارے کے گرد کیسے بنتے ہیں۔ اس نے بھی تحقیق میں حصہ نہیں لیا۔

"مصنفین معقول طور پر یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ بیرونی ترین سیارہ ممکنہ طور پر ایک پرتشدد تصادم کے ذریعے اپنے ماحول کو کھونے کے بجائے تھوڑی سی گیس والے خطے میں تشکیل پاتا ہے،" گلیڈن نے ایک ای میل میں لکھا، انہوں نے مزید کہا کہ مستقبل کے مشاہدات سائنسدانوں کو اپنے ماحول کی چھان بین کرنے اور بہتر طور پر سمجھنے کی اجازت دے سکتے ہیں کہ مختلف قسم کے سیارے کیسے بنتے اور ارتقاء پذیر ہوتے ہیں۔

مقالے میں بیان کردہ تشکیل کا مفروضہ دلچسپ ہے، لیکن سیارے کی تشکیل ایک پیچیدہ عمل ہے جسے سائنس دان اب بھی سمجھنے کی کوشش کر رہے ہیں، بالٹی مور میں سپیس ٹیلی سکوپ سائنس انسٹی ٹیوٹ کے ماہر فلکیات نیسٹر ایسپینوزا نے خبردار کیا، جس نے اس تحقیق پر کام نہیں کیا۔

ایسپینوزا نے ایک ای میل میں مزید کہا کہ ایل ایچ ایس 1903 جیسے چھوٹے ستاروں کے گرد سیارے کیسے بنتے ہیں یہ اب بحث کا موضوع ہے۔ "یہ سسٹم ایک بہت ہی دلچسپ ڈیٹا پوائنٹ کا اضافہ کرتا ہے جس میں سیارے کی تشکیل کے ماڈلز آنے والے سالوں تک اس کی وضاحت کرنے کی کوشش کر رہے ہوں گے - اور مجھے یقین ہے کہ جب ان کا ایک دوسرے سے موازنہ کیا جائے گا تو ہم سیارے کی تشکیل کے عمل کے بارے میں کچھ نیا سیکھیں گے!"