2.4 अरब साल पहले, ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट के रूप में जानी जाने वाली एक घटना ने ऑक्सीजन के नाम से एक अल्पज्ञात गैस को पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवाहित किया, जिससे दुनिया में जीवन का जन्म हुआ। हालाँकि हम पृथ्वीवासी इसके बिना बहुत लंबे समय तक नहीं रह पाएंगे, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि ऑक्सीजन अन्यत्र जीवन का संकेत देने के लिए आवश्यक सार्वभौमिक गैस है।
अब शोधकर्ताओं ने एक नए गैसीय नुस्खा की पहचान की है जो वैज्ञानिकों को हमारे सौर मंडल के बाहर एक्सोप्लैनेट पर जीवन की बेहतर खोज करने में मदद कर सकता है।
साइंस एडवांसेज में अपने निष्कर्षों को प्रकाशित करते हुए, वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पृथ्वी के लंबे समय तक पीछे मुड़कर देखा इतिहास और ऐसे समय की खोज की जब हमारे ग्रह के वायुमंडल में ऐसी गैसों का मिश्रण था जो अव्यवस्थित थीं, लेकिन कुछ प्रकार का जीवन था अस्तित्व में था.
"यदि आप एक एलियन होते और दूर के तारे से पृथ्वी को देखते, तो यह बहुत स्पष्ट होता कि आधुनिक पृथ्वी बड़ी मात्रा में वायुमंडलीय होने के कारण जीवन का निवास करती है।" ऑक्सीजन, “अध्ययन के संबंधित लेखक और वाशिंगटन विश्वविद्यालय में पृथ्वी और अंतरिक्ष विज्ञान के डॉक्टरेट छात्र जोशुआ क्रिस्सनसेन-टॉटन ने समझाया अल्फ्र को. “इसकी जांच करने के लिए, हमने पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना का सर्वोत्तम अनुमान लगाया है जैसा कि इसके इतिहास में विभिन्न समयों पर हुआ और गणना की गई कि क्या वह वातावरण रसायन से बाहर था संतुलन। एक वायुमंडल को रासायनिक संतुलन में कहा जाता है यदि इसकी सभी गैसें एक स्थिर स्थिति तक पहुंचने के लिए पूरी तरह से प्रतिक्रिया करती हैं जहां ऊर्जा इनपुट के बिना कोई और रासायनिक प्रतिक्रिया संभव नहीं है।
उन्होंने पाया कि पृथ्वी के प्रारंभिक असंतुलन में सबसे बड़ा योगदान गैसों का मिश्रण था जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड की अनुपस्थिति के साथ मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और तरल पानी शामिल थे। ये गैसें लंबे समय तक सह-अस्तित्व में रहने में सक्षम नहीं हैं, क्योंकि मीथेन को हमेशा नष्ट हो जाना चाहिए। हालाँकि, पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास में, मीथेन गैस जीवन द्वारा पुनःपूर्ति करती रही।
शोधकर्ताओं ने पाया कि किसी चट्टानी ग्रह पर इसकी भरपाई के लिए जीवन के बिना बड़ी मात्रा में मीथेन बनाना बेहद चुनौतीपूर्ण था। यदि मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड एक साथ पाए जाते हैं, तो एक रासायनिक असंतुलन होता है जो जीवन का संकेत देता है। एक अन्य संकेतक कार्बन मोनोऑक्साइड की अनुपस्थिति है, जो उन्हें लगता है कि उस ग्रह के वातावरण में नहीं बनता है जो जीवन का घर है। यह सटीक नुस्खा खोजें, और हम अन्य ग्रहों पर जीवन पा सकते हैं।
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पृथ्वी की समयरेखा के पहले भाग में, जीवन की उपस्थिति के बावजूद, हमारे ग्रह के वायुमंडल में वस्तुतः कोई ऑक्सीजन नहीं थी। फिर भी, आज ऑक्सीजन का स्तर हमारे ग्रह के इतिहास के अंतिम आठवें भाग में ही देखा गया है, इसलिए यह सुझाव देना उचित होगा कि यह पूरी तरह से ऑक्सीजन है जो जीवन का कोई संकेत देता है।
"केवल इसी कारण से, वैकल्पिक बायोसिग्नेचर पर विचार करना और हमारे सभी अंडे एक टोकरी में नहीं रखना समझ में आता है," क्रिस्सन-टॉटन कहते हैं। “हम जिस मीथेन-कार्बन डाइऑक्साइड संयोजन का प्रस्ताव करते हैं वह संभावित रूप से ऑक्सीजन की तुलना में अधिक सामान्य है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऑक्सीजन-उत्पादक प्रकाश संश्लेषण एक बहुत ही जटिल चयापचय है जिसे पृथ्वी पर उभरने में काफी समय लगा और यह केवल एक बार विकसित हुआ। इसके विपरीत, मीथेन-उत्पादन एक अपेक्षाकृत सरल चयापचय है, और इस बात के प्रमाण हैं कि यह जीवन की उत्पत्ति के लगभग तुरंत बाद विकसित हुआ। मीथेन बनाने के लिए केवल कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन गैसों की आवश्यकता होती है, जिन्हें हम स्थलीय ग्रहों पर ज्वालामुखियों द्वारा उत्सर्जित होने की उम्मीद करते हैं।
और हम पृथ्वी के बाहर जीवन रूपों को खोजने के पहले से कहीं अधिक करीब हो सकते हैं। नासा अगले साल जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) लॉन्च करने वाला है, और इसमें आस-पास के तारों के आसपास पृथ्वी के आकार और संभावित जीवन-योग्य ग्रहों का निरीक्षण करने में समय व्यतीत किया जाएगा।
"JWST (और अन्य भविष्य के बड़े टेलीस्कोप) रिमोट स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके इन एक्सोप्लैनेट वायुमंडल की संरचना को मापेंगे," क्रिस्सन-टॉटन ने अल्फ़्र को बताया। “विभिन्न गैसें विशिष्ट नैदानिक तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवशोषित करती हैं, और इसलिए, देखकर किसी ग्रह से प्रकाश के स्पेक्ट्रम के आधार पर, खगोलशास्त्री यह निर्धारित कर सकते हैं कि कौन सी गैसें मौजूद हैं और किसमें मात्रा।"
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एक बार गैसों का निर्धारण हो जाने के बाद, शोधकर्ताओं के बायोसिग्नेचर संयोजन का उपयोग परिणामों की व्याख्या करने के लिए किया जा सकता है, और यह तय किया जा सकता है कि वे गैसें जीवन की उपस्थिति के कारण हैं या नहीं।
उन्होंने आगे कहा, "उन अवलोकनों की व्याख्या करना ग्रह वैज्ञानिकों और खगोल विज्ञानियों का काम होगा।"
जेम्स वेब टेलीस्कोप हबल टेलीस्कोप का उत्तराधिकारी है और अब यह दुनिया का सबसे बड़ा अंतरिक्ष टेलीस्कोप है। इसे इस साल अक्टूबर में लॉन्च किया जाना था, लेकिन आगे के परीक्षण की आवश्यकता के कारण नासा को इसे फरवरी से मार्च 2019 तक विलंबित करने के लिए मजबूर होना पड़ा.
हालाँकि, 2019 आएगा, और JWST हमारे सौर मंडल के जीवन के दो सबसे आशाजनक उम्मीदवारों पर अपनी नज़र डालेगा। ये उम्मीदवार दो बर्फीले चंद्रमा हैं: बृहस्पति का यूरोपा और शनि का एन्सेलाडस। दोनों चंद्रमाओं में पानी का महासागर है, जो जीवन के लिए शोधकर्ताओं के मुख्य तत्वों में से एक है। यूरोपा और एन्सेलेडस ने पहले तरल गीजर जैसे पंखों के प्रमाण दिखाए हैं जो उनकी मोटी बर्फीली सतह से निकलते हैं सतहें, शोधकर्ताओं को यह सोचने के लिए प्रेरित करती हैं कि वे किसी भी जीवित प्राणी को पोषक तत्व और गर्मी के स्रोत प्रदान कर सकते हैं वहाँ। हालाँकि, अगले साल तक, हमें अपने ऑक्सीजन से भरे ग्रह को देखने के लिए सांस रोककर बैठना होगा यदि वेब टेलीस्कोप वायुमंडलीय असंतुलन के संकेतों को पकड़ लेता है जो पृथ्वी की शुरुआत को दर्शाता है इतिहास।
