ग्रहमंडल दिव्यसभा-३

      ६. प्रत्यक्ष वेध व चित्रण (Direct Detection and Imaging) - परसूर्य ग्रहबाळांचा प्रत्यक्ष वेध घेणे, त्यांचे प्रत्यक्ष चित्रण करणे व त्यांना याचि डोळा पाहणे हे ह्या संशोधनाचे मोठे उद्दिष्ट आहे. असे झाल्यास ताऱ्याकडून येणाऱ्या प्रारणांचे विश्लेषण करण्यापेक्षा प्रत्यक्ष ग्रहाकडून परावर्तित होणाऱ्या प्रारणांचेच विश्लेषण करता येईल, ज्यामुळे त्या ग्रहाची रासायनिक बांधणी, ग्रहपृष्ठाची स्थिती वगैरे गोष्टींची माहिती करून घेता येईल. दृश्य प्रकाशाचा विचार करता तारा हा ग्रहापेक्षा अधिक तेजस्वी असतो आणि त्यामुळे ग्रहाला झाकोळून टाकतो. मात्र अधिक तरंगलांबीच्या प्रारणांच्या (उदा. अवरक्त प्रारणे) बाबतीत ग्रहाकडून येणारे प्रारण प्रभावी ठरू शकते. ह्या निरीक्षणांसाठी अवकाशस्थ दुर्बिणींवर अवलंबून राहावे लागते. विश्वामध्ये इतरत्र सजीवसृष्टी सापडल्यास ती पृथ्वीवरील सृष्टीप्रमाणेच कर्बाधारित (carbon based) असेल असे आपण सध्या गृहीत धरतो. त्यानुसार ग्रहाच्या वातावरणामध्ये कार्बन डाय-ऑक्साईड, पाणी व ओझोन चे अस्तित्व असणे ही त्या ग्रहावर जीवसृष्टी असण्याच्या शक्यतेची प्राथमिक लक्षणे मानली जातात. ग्रहाकडून येणारा प्रकाश आणि त्यांची तरंगलांबी यांचा आलेख मांडल्यास ग्रहाच्या वातावरणामध्ये ह्या तीन द्रव्यांचे अस्तित्व आहे वा नाही हे पाहता येते. आकृती ७ मध्ये शुक्र, मंगळ आणि पृथ्वीच्या वातावरणाचा आलेख पाहा. मात्र, इतरत्र जीवसृष्टीचा मूलाधार कर्बाऐवजी दुसरा काही असण्याची शक्यता अगदीच नाकारता येत नाही.

 
आकृती ७: शुक्र, मंगळ व पृथ्वीच्या वातावरणातील प्रकाशराशीचे तापमान व तरंगलांबीचा आलेख. सौजन्य - नासा ऍस्ट्रोबायॉलजी इन्स्टिट्यूट (NAI).

      मंगळाच्या व शुक्राच्या वातावरणामध्ये केवळ कर्ब-द्वि-प्राणिल (carbon dioxide), वायूचे अस्तित्व ठळक आहे, पृथ्वीच्या वातावरणामध्ये कर्ब-द्वि-प्राणिल, ओझोन व पाणी ह्या तिन्हींचे अस्तित्व दिसते. आजवर दोनशे तीसाहून अधिक परसूर्य ग्रह सापडलेले आहेत. ह्यातील बरेचसे ग्रह हे राक्षसी आकाराचे वायुग्रह (gas giants) आहेत. मात्र ह्याचा अर्थ विश्वामध्ये केवळ मोठेच ग्रह आढळतात असा नाही. आपल्या शोधतंत्रांच्या मर्यादांमुळे आपण मोठे ग्रह शोधण्यात अधिक प्रमाणात यशस्वी झालो आहोत. तंत्रज्ञानातील प्रगतीमुळे लहान आकाराच्या ग्रहांचा माग घेण्यात आपण हळूहळू प्रगती करू लागलो आहोत. भविष्यकाळात पृथ्वीच्या आकाराच्या वा त्याहून लहान ग्रहांना लक्ष्य करण्याची कला आपण नक्कीच आत्मसात करू. परसूर्य ग्रहांच्या शोधाच्या इतिहासामध्ये मैलाचे दगड ठरलेल्या काही परग्रहांची थोडक्यात माहिती आता करून घेऊ.

      सप्टेंबर ७, १९१६ च्या "नेचर" मासिकामध्ये एका छोट्या आणि मंद, पण तरीही वैशिष्ट्यपूर्ण अशा ताऱ्याबद्दल एक शोधनिबंध प्रसिद्ध झाला. इतर स्थिर भासणाऱ्या ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर ह्या ताऱ्याची दृश्य गती (proper motion) ही खूपच जास्त होती. दृश्य गतीची आकडेमोड प्रथम बर्नार्ड ह्या खगोलतज्ञाने केल्यामुळे ह्या ताऱ्याला 'बर्नार्डचा तारा' असे नाव पडले. तसेच त्याच्या मोठ्या दृश्य गतीमुळे त्याला उडता तारा असेही म्हटले जाते. ताऱ्याची दृश्य गती म्हणजे ख-गोलाच्या पार्श्वभूमीवर ताऱ्याचे दरवर्षी होणारे आभासी कोनीय विस्थापन. बर्नार्डचा तारा हा लाल बटु वा खुजा तारा (Red Dwarf) असून पृथ्वीपासून तो साधारण ५.९२ प्रकाशवर्षे दूर आहे.  फोटोप्लेटवर ताऱ्यांची प्रकाशचित्रे घेऊन ताऱ्यांच्या स्थानामध्ये कालपरत्वे काही बदल दिसतो का हे तपासण्याचे काम अनेकांनी केले. १९५० मध्ये पीटर वॅन डी कँप यांनी बर्नार्डच्या ताऱ्याभोवती ग्रह असल्याचा पुरावा त्यांच्याकडे  असलेल्या फोटोप्लेटस्वरून मिळतो असा दावा केला. बर्नार्डच्या ताऱ्याचे लडखडणे हे त्याभोवती फिरणाऱ्या ग्रहांमुळे आहे असे त्यांचे म्हणणे होते. पुढे एकाने त्यांच्या फोटोप्लेटमधील सर्वच तारे लडखडत आहेत असे दाखवून दिले. त्यांनी ज्या दुर्बिणीतून प्रकाशचित्रे घेतली त्या दुर्बिणीमध्येच दोष असल्याचे नंतर सिद्ध झाले. आजवर तरी बर्नार्डच्या ताऱ्याला ग्रहबाळे असल्याचे कोणतेही पुरावे मिळालेले नाहीत. मात्र श्री. कँप ह्यांनी आपला दावा कधीही मागे घेतला नाही आणि निरीक्षणांमधल्या त्रुटीही त्यांनी कधी मान्य केल्या नाहीत.

      आपल्यापासून ९७८ प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या PSR १२५७ ह्या स्पंताऱ्याच्या स्पंदनांमध्ये अनियमितपणा असल्याचे एँड्र्यू लीन, बेल्स आणि शेमर ह्यांच्या लक्षात आले. मात्र ह्या अनियमितपणातही एक आकृतीबंध (pattern) होता. ह्या आकृतीबंधाचे निरीक्षण-विश्लेषण करून १९९१ मध्ये त्यांनी ह्या पल्सारच्या स्पंदनांमध्ये नियमितपणे घडणारा अनियमितपणा हा त्याभोवती फिरणाऱ्या ग्रहामुळे आहे हे सिद्ध करण्यात यश मिळवले. मानवाला सापडलेला हा पहिला परसूर्य ग्रह मानला जातो. ह्या ग्रहाचे नाव 'PSR १२५७ बी'. हा ग्रह त्याच्या पालक स्पंताऱ्याभोवती ६६.५ दिवसात एक फेरी पूर्ण करतो. १९९४ मध्ये ह्या ग्रहाची आणखी दोन भावंडे सापडली, ज्यांची नावे 'PSR १२५७ सी' आणि 'PSR १२५७ डी'. त्यातील सी हा भाऊ स्पंताऱ्याभोवतीच्या प्रदक्षिणेसाठी ९८.२ दिवस घेतो तर डी ला एक प्रदक्षिणा घालायला तब्बल १७० वर्षे लागतात. मुख्य प्रवाहातील ताऱ्यांभोवती फिरताना सापडलेला पहिला ग्रह म्हणजे '५१ पेगॅसी बी'. ऑक्टोबर १९९५ मध्ये मायकेल मेयर आणि डिडियर क्वेलोझ ह्यांनी पेगॅसिस वा महाअश्व ह्या तारकासमूहातील ५१ पेगॅसी (51 Pegasi) ह्या ताऱ्यांभोवती ग्रह फिरत असल्याचे सिद्ध केले. ५१ पेगॅसी हा तारा पृथ्वीपासून ४८ प्रकाशवर्षे दूर आहे. '५१ पेगॅसी बी' त्याच्या पालक ताऱ्याभोवती केवळ ४.२३ दिवसात एक फेरी पूर्ण करतो. आपल्या गुरू ग्रहाच्या साधारण निम्मे वस्तुमान असलेला हा ग्रह सूर्य-बुध अंतरापेक्षाही कमी अंतरावरून त्याच्या पालक ताऱ्याभोवती फिरतो हे जेव्हा लक्षात आले तेव्हा त्याचा वेध घेणारे अचंबित झाले होते.

      २००० साली मॅक्डॉनल्ड वेधशाळेमध्ये काम करणाऱ्या वैज्ञानिकांना पृथ्वीपासून १०.४ प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या एरिडॅनस वा यमुना र्तारकासमूहातील एप्सिलॉन एरिडॅनि (Epsilon Eridani) ह्या ताऱ्याचे ग्रहबाळ सापडले. त्यांनी त्याचे नाव ठेवले 'एप्सिलॉन एरिडॅनी बी'. साधारण गुरू ग्रहाएवढे वस्तुमान असलेला हा ग्रह आजवर सापडलेल्या परग्रहांपैकी आपल्याला अंतराने सर्वात जवळ असणारा ग्रह. त्रिज्य गती तंत्राच्या साहाय्याने ह्याचा वेध घेतला गेला. जानेवारी २००६ मध्ये वैज्ञानिकांच्या एका चमूने गुरुत्वीय सूक्ष्मभिंगीकरण तंत्र वापरून 'OGLE-05-390L बी' हा परसूर्य ग्रह सापडल्याची नोंद केली. त्याच्या पालक तारा 'OGLE-05-390L' हा पृथ्वीपासून २१००० प्रकाशवर्षे अंतरावर असलेला, साध्या डोळ्यांनी दिसूही न शकणारा धनु नक्षत्रातील तारा. हा ग्रह त्याच्या पालक ताऱ्याभोवती फिरण्यासाठी सुमारे १०.४ वर्षे घेतो. पृथ्वीच्या केवळ ५.५ पट वस्तुमान असलेला आणि म्हणून आजवर सापडलेल्या परग्रहांमधील सर्वात छोटा ग्रह म्हणून तो काही काळ मिरवला. मात्र त्याच्या गर्वाचे घर लवकरच खाली झाले.