جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ نے ایک نوجوان سورج جیسے ستارے کے گرد بچپن کے مختلف مراحل میں دو بڑے سیاروں کا مشاہدہ کیا ہے – ایک سیارے کا ماحول گرد و غبار کے بادلوں سے بھرا ہوا ہے اور دوسرا مادی ڈسک سے گھرا ہوا ہے – یہ ایک ایسی دریافت ہے جو سیاروں کے نظام کے پیچیدہ ارتقاء کو واضح کرتی ہے۔
یہ دونوں گیس کے دیو ہیکل سیارے، جو ہمارے نظام شمسی کے سب سے بڑے سیارے مشتری سے بھی زیادہ بھاری ہیں، ویب نے براہ راست ایک ایسے سیاروی نظام میں دیکھے ہیں جو زمین سے تقریباً 310 نوری سال کی دوری پر موجود ہے، جو کہ کہکشاں مسکا کے ستارے کے جھرمٹ کی سمت میں واقع ہے۔ ایک نوری سال وہ فاصلہ ہے جو روشنی ایک سال میں طے کرتی ہے، یعنی 5.9 کھرب میل (9.5 کھرب کلومیٹر)۔
فلکیات دانوں نے 1990 کی دہائی سے ہمارے نظام شمسی سے باہر 5,900 سے زیادہ سیاروں – جنہیں ‘ایکسو پلینٹس’ کہا جاتا ہے – کا پتہ لگایا ہے، جن میں سے 2% سے بھی کم کو ان دو سیاروں کی طرح براہ راست تصویری شکل دی گئی ہے۔ ابتدائی ترقیاتی مراحل میں ایکسو پلینٹس کا ملنا نایاب ہے۔
ایک سیاروی نظام کی پیدائش گیس اور دھول کے ایک بڑے بادل – جسے مالیکیولر کلاؤڈ کہا جاتا ہے – سے شروع ہوتی ہے جو اپنی کشش ثقل کے تحت منہدم ہو کر ایک مرکزی ستارہ بناتا ہے۔ ستارے کے گرد گھومنے والا بچا ہوا مادہ جو ایک ‘پروٹوپلانیٹری ڈسک’ کہلاتا ہے، سیارے بناتا ہے۔
اس سیاروی نظام کا مشاہدہ ویب نے اس کی ترقیاتی تاریخ کے بہت ابتدائی مراحل میں کیا۔ YSES-1 نامی ستارے کی کمیت سورج کے تقریباً برابر ہے۔ یہ دونوں سیارے ستارے سے بہت زیادہ فاصلے پر گردش کرتے ہیں، اور ہر ایک کو ایک مکمل گردش مکمل کرنے میں ہزاروں سال لگتے ہیں۔
جبکہ سورج تقریباً 4.5 ارب سال پرانا ہے، یہ ستارہ تقریباً 16 ملین سال پرانا ہے، جو ایک حقیقی نوزائیدہ ہے۔ محققین کو یہ دیکھ کر حیرت ہوئی کہ ویب کے ذریعے مشاہدہ کیے گئے دو نوزائیدہ سیارے ترقی کے مختلف مراحل میں دکھائی دیتے ہیں۔
ان دونوں میں سے اندرونی سیارے کی کمیت مشتری سے تقریباً 14 گنا زیادہ ہے اور یہ ستارے کے گرد زمین کی سورج سے فاصلے کے 160 گنا زیادہ فاصلے پر گردش کرتا ہے اور ہمارے نظام شمسی کے سب سے بیرونی سیارے نیپچون سے پانچ گنا زیادہ دور ہے۔
یہ سیارہ چھوٹے دانے دار دھول کی ایک ڈسک سے گھرا ہوا ہے، ایک ایسی حالت جو ابتدائی تشکیل کے مرحلے میں متوقع ہو سکتی ہے جب یہ ابھی بھی جمع ہو رہا ہو، یا شاید اگر کسی قسم کا تصادم ہوا ہو یا کوئی چاند تشکیل پانے کے عمل میں ہو۔ ویب نے اس کے ماحول میں پانی اور کاربن مونو آکسائیڈ کا پتہ لگایا۔
بیرونی سیارے کی کمیت مشتری سے تقریباً چھ گنا زیادہ ہے اور یہ ستارے کے گرد زمین سے سورج تک کے فاصلے کے 320 گنا زیادہ فاصلے پر گردش کرتا ہے۔ اس کا ماحول سلیکیٹ بادلوں سے بھرا ہوا ہے، جو ہمارے نظام شمسی کے گیس کے دیو ہیکل سیاروں سے مختلف ہے۔ ویب نے اس کے ماحول میں میتھین، پانی، کاربن مونو آکسائیڈ اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کا بھی پتہ لگایا۔ اس کے گرد کوئی مادی ڈسک نہیں ہے۔
اس نظام میں ان دو سیاروں کی خصوصیات کا حیران کن امتزاج “سیارے کی تشکیل کے پیچیدہ منظرنامے کو واضح کرتا ہے اور یہ ظاہر کرتا ہے کہ ہم واقعی کتنا کچھ نہیں جانتے کہ سیاروی نظام کیسے وجود میں آئے، بشمول ہمارا اپنا نظام،” بالٹیمور میں اسپیس ٹیلی سکوپ سائنس انسٹی ٹیوٹ کے ماہر فلکی طبیعیات کییلن ہوخ نے کہا، جنہوں نے اس ہفتے جریدہ نیچر میں شائع ہونے والی اس تحقیق کی قیادت کی۔
ہوخ نے کہا، “نظریاتی طور پر، سیارے تقریباً ایک ہی وقت میں بننے چاہئیں، کیونکہ سیارے کی تشکیل کافی تیزی سے ہوتی ہے، تقریباً ایک ملین سال کے اندر۔”
ہوخ نے مزید کہا کہ ایک حقیقی اسرار وہ مقام ہے جہاں سیارے بنے، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ ان کا میزبان ستارے سے مداری فاصلہ اس سے کہیں زیادہ ہے جو اگر وہ پروٹوپلانیٹری ڈسک میں بنے ہوتے تو توقع کی جاتی۔
“اس کے علاوہ، ایک سیارے کے گرد اب بھی مادہ کیوں موجود ہے اور ایک میں الگ سلیکیٹ بادل کیوں ہیں، یہ ایک بڑا سوال ہے۔ کیا ہم توقع کرتے ہیں کہ تمام بڑے سیارے ایک ہی طرح سے بنیں گے اور اگر وہ ایک ہی ماحول میں بنیں تو ایک جیسے نظر آئیں گے؟ یہ وہ سوالات ہیں جن پر ہم برسوں سے تحقیق کر رہے ہیں تاکہ اپنے نظام شمسی کی تشکیل کو سیاق و سباق میں رکھ سکیں۔”
2022 میں فعال ہونے کے بعد سے ابتدائی کائنات کے بارے میں بہت ساری دریافتوں کو جمع کرنے کے علاوہ، ویب نے اپنی قریب اور درمیانی انفراریڈ طول موج کی مشاہدات کے ساتھ ایکسو پلینٹس کے مطالعہ میں ایک اہم کردار ادا کیا ہے۔
ہوخ نے کہا، “ویب ایکسو پلینٹس میں ہر طرح کی ماحولاتی طبیعیات اور کیمسٹری کو ظاہر کر رہا ہے جس کے بارے میں ہمیں پہلے معلوم نہیں تھا، اور اس وقت ہر ماحولاتی ماڈل کو چیلنج کر رہا ہے جسے ہم ویب سے پہلے استعمال کرتے تھے۔”
