Kepler-90 h

केपलर-90 h पृथ्वी से कितना अलग है?

Kepler-90 h अपने तारे से लगभग 0.97 AU दूर है और 331.603 दिन में एक चक्कर पूरा करता है। आँकड़ों में इसका गणना किया हुआ तापमान लगभग 294 K, यानी करीब 21 डिग्री सेल्सियस भी दिया गया है। ये संख्याएँ पृथ्वी की कक्षा और परिचित तापमान की याद दिलाती हैं, लेकिन ये वास्तव में मापा गया मौसम नहीं हैं। h बृहस्पति के आकार का एक गैसीय ग्रह है, जिसे अपने तारे से पृथ्वी की तुलना में लगभग 1.8 गुना ऊर्जा मिलती है। इसकी त्रिज्या पृथ्वी की लगभग 11.25 गुना और द्रव्यमान 203±16 गुना है। इसके वायुमंडल की बनावट और वास्तविक तापमान की पुष्टि नहीं हुई है।

• 331.603 दिन h को अपने तारे का एक चक्कर लगाने में लगने वाला समय
• लगभग 0.97 AU तारे और h के बीच की औसत दूरी
• पृथ्वी की लगभग 1.8 गुना h को मिलने वाली गणना की गई तारकीय ऊर्जा
• पृथ्वी की 203±16 गुना पारगमन समय और रेडियल वेग को मिलाकर निकाला गया द्रव्यमान

क्या केवल तारे से दूरी जानकर किसी ग्रह की जलवायु पता चल सकती है?

1 AU पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी है, जो लगभग 15 करोड़ किलोमीटर होती है। किसी भी तारे से इतनी दूरी पर होने का मतलब यह नहीं कि वहाँ तरल पानी या समशीतोष्ण जलवायु जरूर होगी। ग्रह को मिलने वाली ऊर्जा दूरी के साथ-साथ तारे की चमक पर भी निर्भर करती है। Kepler-90 सूर्य से थोड़ा बड़ा और अधिक चमकीला है। इसलिए समान दूरी पर होने के बावजूद h को पृथ्वी की तुलना में लगभग 1.7 से 1.85 गुना तारकीय ऊर्जा मिलती है।

331.603 दिन की परिक्रमा अवधि भी पृथ्वी के 365.26 दिन के वर्ष जैसे वातावरण का संकेत नहीं देती। परिक्रमा का समय दूरी और तारे के द्रव्यमान, दोनों से तय होता है। Kepler-90 सूर्य से भारी है, इसलिए उससे समान दूरी पर मौजूद ग्रह अधिक तेजी से चक्कर लगाता है। दूरी और अवधि कक्षा का वर्णन करती हैं; वे बादल, हवा, दबाव या वायुमंडलीय ग्रीनहाउस प्रभाव नहीं बतातीं।

0.97 AU तारे और h के बीच की दूरी है, जबकि 331.603 दिन इसकी परिक्रमा अवधि है। केवल इन दो संख्याओं से h का वास्तविक तापमान या वायुमंडलीय दशा नहीं जानी जा सकती।

गणना किया गया तापमान किन मान्यताओं से बदलता है?

संतुलन तापमान यह मानकर निकाला जाता है कि ग्रह अपने तारे से जितनी ऊर्जा पाता है, उतनी ही ऊष्मा अंतरिक्ष में छोड़ता है। Kepler के आँकड़ों में इस्तेमाल की गई मानक गणना यह मानती है कि ग्रह आने वाले प्रकाश का 30% परावर्तित करता है और बची हुई ऊष्मा उसके प्रकाशित और अँधेरे हिस्सों में समान रूप से फैलती है। h के लिए 292 से 294 K का मान इन्हीं धारणाओं पर आधारित है। यह वायुमंडल या सतह पर सीधे मापा गया तापमान नहीं है।

294 K को सेल्सियस में बदलने पर करीब 21 डिग्री मिलता है। लेकिन यह नहीं मापा गया कि h कितना तारकीय प्रकाश परावर्तित करता है या उसके प्रकाशित हिस्से से अँधेरे हिस्से तक कितनी ऊष्मा पहुँचती है। बादल, ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्रह के भीतर से निकलने वाली ऊष्मा भी वास्तविक तापमान बदल सकते हैं। पृथ्वी पर भी वायुमंडल के ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण औसत सतही तापमान, वायुमंडल न होने की स्थिति के गणना किए गए तापमान से 30 डिग्री से अधिक गर्म है। इसलिए परिचित-सा गणना किया हुआ तापमान h की जलवायु को पृथ्वी जैसा साबित नहीं करता।

क्या केपलर-90 h की कोई ठोस सतह है?

पारगमन के समय ग्रह ने जितना तारकीय प्रकाश रोका, उससे h की त्रिज्या पृथ्वी की लगभग 11.25 गुना निकली—लगभग बृहस्पति जितनी। 2025 के संयुक्त विश्लेषण में मिला 203±16 पृथ्वी-द्रव्यमान, बृहस्पति के द्रव्यमान का लगभग 64% है। इन दोनों मानों से औसत घनत्व लगभग 0.79 g/cm³ बनता है। यह बृहस्पति से कम और शनि के करीब है, जैसा किसी गैसीय विशाल ग्रह से अपेक्षित है।

गैसीय ग्रह की त्रिज्या उस वायुमंडलीय ऊँचाई से तय की जाती है जहाँ तारकीय प्रकाश आसानी से पार नहीं हो पाता। नीचे जाने पर गैस लगातार सघन होती जाती है और दबाव व तापमान बढ़ते हैं, लेकिन पृथ्वी के समुद्र या महाद्वीप जैसी कोई साफ ठोस सीमा नहीं मिलती। इसलिए h पर ‘21 डिग्री सेल्सियस वाली सतह’ कहना न तो अवलोकनों से मेल खाता है और न गैसीय ग्रह की संरचना से।

केपलर-90 h का द्रव्यमान कैसे मापा गया?

Kepler के मुख्य अभियान ने लंबी परिक्रमा अवधि वाले h के केवल तीन पारगमन दर्ज किए। पारगमन की गहराई ग्रह का आकार बताती है, द्रव्यमान सीधे नहीं। द्रव्यमान का सुराग इस बात से मिला कि भीतर वाला ग्रह g और h एक-दूसरे को खींचकर पारगमन के समय को आगे या पीछे करते हैं। h, g से बहुत भारी है और इसलिए g के पारगमन समय में बड़ा बदलाव लाता है। फिर भी कम अवलोकनों के कारण द्रव्यमान और कक्षा के आकार की एक से अधिक व्याख्याएँ संभव थीं।

2020 के अध्ययन ने Kepler द्वारा मापे गए पारगमन समय के बदलावों से h का द्रव्यमान पृथ्वी का लगभग 203 गुना निकाला। 2025 के अध्ययन ने 2011 से 2022 के बीच 34 बार मापी गई तारे की गति, अतिरिक्त पारगमन समय और 2024 में जमीन से देखे गए g के पारगमन को एक साथ विश्लेषित किया। इसमें भी h का द्रव्यमान पृथ्वी का 203±16 गुना निकला। अलग तरह के आँकड़े जोड़ने पर भी करीब 203 गुना का परिणाम दोबारा मिलना महत्त्वपूर्ण है। 2020 की ±5 और 2025 की ±16 त्रुटि सीमाओं से अकेले यह तय नहीं किया जा सकता कि कौन-सा अध्ययन अधिक सटीक है, क्योंकि दोनों ने अलग आँकड़े और गणना विधियाँ इस्तेमाल कीं।

1. 2009~2013 Kepler ने h के तीन पारगमन और पड़ोसी g के पारगमन समय में बदलाव दर्ज किए।
2. 2020 g और h के पारगमन समय में बदलावों पर आधारित अध्ययन ने h का द्रव्यमान पृथ्वी का लगभग 203 गुना आँका।
3. 2011~2022 HIRES स्पेक्ट्रोग्राफ ने बाहरी दोनों ग्रहों के गुरुत्व से तारे में पैदा हुई गति को 34 बार मापा।
4. 2024~2025 एक नए पारगमन, अतिरिक्त पारगमन समयों और रेडियल वेगों के संयुक्त विश्लेषण ने h का द्रव्यमान फिर 203±16 पृथ्वी-द्रव्यमान निकाला।

केपलर-90 h की वास्तविक जलवायु जानने के लिए क्या देखना होगा?

अभी h के बारे में अपेक्षाकृत भरोसे से केवल इसकी परिक्रमा अवधि, पारगमन से मिली त्रिज्या, कई तरह के आँकड़ों से निकला द्रव्यमान और तारों के प्रकाश से गणना की गई ऊर्जा मालूम है। वायुमंडल में कौन-से अणु हैं, बादल कितनी ऊँचाई पर हैं, कितना प्रकाश लौटता है और प्रकाशित हिस्से की ऊष्मा अँधेरे हिस्से तक कितनी पहुँचती है—इनमें से कुछ भी मापा नहीं गया है। h की परिक्रमा करता कोई उपग्रह भी नहीं मिला है, इसलिए किसी समशीतोष्ण उपग्रह की संभावना को अवलोकित तथ्य की तरह नहीं बताया जा सकता।

h लगभग 332 दिन में केवल एक बार अपने तारे के सामने से गुजरता है, इसलिए उसके वायुमंडल को देखने के मौके कम मिलते हैं। पड़ोसी g के गुरुत्व के कारण पारगमन का समय बदल सकता है, इसलिए अगले पारगमन का सही अनुमान लगाना भी जरूरी है। भविष्य में अलग-अलग तरंगदैर्घ्यों पर यह मापना होगा कि h का वायुमंडल कौन-सा प्रकाश सोखता है। तभी उसकी बनावट और तापमान समझे जा सकेंगे। तब तक 294 K केवल अवलोकन की योजना बनाने वाला गणना किया हुआ मान है, h के पृथ्वी जैसा समशीतोष्ण होने का प्रमाण नहीं।

इस पृष्ठ पर दिखाए गए ग्रह के रंग और बादल वास्तविक तस्वीर से नहीं लिए गए हैं। Kepler-90 h की अपने तारे से अलग गोल डिस्क के रूप में तस्वीर नहीं ली गई है। यहाँ का रूप इसकी त्रिज्या, द्रव्यमान और प्राप्त प्रकाश पर आधारित दृश्यांकन है।

स्रोत

• NASA Exoplanet Archive — KOI-351 h Parameters and Multiple Solutions
• NASA Exoplanet Archive — Equilibrium Temperature and Insolation Definitions
• NASA Kepler — Q1–Q17 Transit Signal and Equilibrium-Temperature Assumptions
• The Astronomical Journal — Updated g and h Masses from Transit Timing and Radial Velocities
• The Astrophysical Journal — Giant Transit-Timing Variations of Kepler-90 g and h
• The Astrophysical Journal — Discovery and Analysis of the KIC 11442793 Planetary System
• NASA Science — Gas Giants and the Absence of a Hard Surface
• NASA Earth Observatory — Atmosphere and Surface Temperature