“గ్రహాంతర జీవ సంకేతాలు? K2-18b గ్రహంపై భారత సంతతి శాస్త్రవేత్త టీమ్ సంచలన ఆవిష్కరణ!”

K2-18b గ్రహంపై జీవ సంకేతాలు: భారత సంతతి శాస్త్రవేత్త నేతృత్వంలో గుర్తించిన కీలక ఆవిష్కరణలపై విశ్లేషణ

కేంబ్రిడ్జ్ విశ్వవిద్యాలయంలో భారత సంతతికి చెందిన ప్రొఫెసర్ నిక్కు మధుసూదన్ నేతృత్వంలోని శాస్త్రవేత్తల బృందం, K2-18b అనే ఎక్సోప్లానెట్‌పై జీవరాశి ఉనికికి సంబంధించిన సంచలనాత్మక ఆధారాలను గుర్తించింది. ఈ గ్రహం, సూర్యుడి చుట్టూ కాకుండా, 124 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న ఒక ఎరుపు మరగుజ్జు నక్షత్రం (K2-18) చుట్టూ తిరుగుతుంది. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (JWST) డేటాను ఉపయోగించి, ఈ బృందం గ్రహ వాతావరణంలో డైమిథైల్ సల్ఫైడ్ (DMS) మరియు డైమిథైల్ డైసల్ఫైడ్ (DMDS) అనే వాయువులను గుర్తించింది. భూమిపై ఈ వాయువులు ప్రధానంగా సముద్ర జీవులు, ముఖ్యంగా ఫైటోప్లాంక్టన్ వంటి సూక్ష్మజీవులచే ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇది ఈ ఆవిష్కరణను ఖగోళ శాస్త్రంలో మైలురాయిగా నిలిపింది. ఈ కథనం ఈ పరిశోధన యొక్క వివరాలను, దాని ప్రాముఖ్యతను, సవాళ్లను మరియు భవిష్యత్ అవకాశాలను విశ్లేషిస్తుంది.

పరిశోధన నేపథ్యం మరియు ఆవిష్కరణ వివరాలు

K2-18b గ్రహం 2015లో కెప్లర్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ద్వారా కనుగొనబడింది. ఇది భూమి కంటే 8.6 రెట్లు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి, 2.6 రెట్లు పెద్ద వ్యాసం కలిగి ఉంది. ఇది తన నక్షత్రం యొక్క నివాస యోగ్య మండలంలో (Habitable Zone) ఉంది, అక్కడ ద్రవ జలం ఉనికిలో ఉండే అవకాశం ఉంటుంది. 2023లో, నిక్కు మధుసూదన్ బృందం JWST యొక్క నీర్-ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ (NIRISS, NIRSpec) ఉపయోగించి, ఈ గ్రహ వాతావరణంలో మీథేన్ (CH4), కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) మరియు బలహీనమైన DMS సంకేతాలను గుర్తించింది. అయితే, ఈ సంకేతాలు 1-సిగ్మా స్థాయిలో మాత్రమే ఉన్నాయి, అంటే అవి ఖచ్చితమైనవి కావు.

2025 ఏప్రిల్‌లో ప్రచురితమైన తాజా అధ్యయనంలో, బృందం JWST యొక్క మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ (MIRI) ఉపయోగించి మరింత ఖచ్చితమైన డేటాను సేకరించింది. ఈ కొత్త డేటా 3-సిగ్మా స్థాయిలో DMS మరియు DMDS సంకేతాలను చూపింది, అంటే ఈ ఫలితాలు యాదృచ్ఛికంగా జరిగే అవకాశం కేవలం 0.3%. శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణకు అంగీకరించబడే 5-సిగ్మా స్థాయి (0.00006% యాదృచ్ఛిక అవకాశం) కంటే ఇది తక్కువ అయినప్పటికీ, ఈ ఫలితాలు గ్రహాంతర జీవ ఉనికి అన్వేషణలో గణనీయమైన పురోగతిని సూచిస్తాయి.

మరో ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, K2-18b వాతావరణంలో DMS మరియు DMDS సాంద్రతలు భూమితో పోలిస్తే వేల రెట్లు ఎక్కువగా ఉన్నాయి. భూమిపై ఈ వాయువులు సాధారణంగా ఒక బిలియన్ భాగాలలో ఒక భాగం (ppb) కంటే తక్కువగా ఉంటాయి, కానీ K2-18bలో ఇవి 10 భాగాల మిలియన్ (ppm) స్థాయిలో ఉన్నాయి. ఈ అధిక సాంద్రతలు ఈ గ్రహం ఒక హైసియన్ గ్రహం (Hycean Planet) కావచ్చనే ఊహాగానాలకు బలం చేకూరుస్తున్నాయి—అంటే, హైడ్రోజన్-సమృద్ధ వాతావరణం కింద విస్తృతమైన సముద్రాలతో కూడిన గ్రహం.

హైసియన్ గ్రహాలు మరియు జీవ ఉనికి అవకాశం

ప్రొఫెసర్ నిక్కు మధుసూదన్ 2021లో హైసియన్ గ్రహాల భావనను ప్రతిపాదించారు. ఈ గ్రహాలు భూమి కంటే పెద్దవి, నెప్ట్యూన్ కంటే చిన్నవి, హైడ్రోజన్-సమృద్ధ వాతావరణం మరియు ద్రవ జల సముద్రాలను కలిగి ఉంటాయి. సాంప్రదాయ జీవ అన్వేషణలు భూమి లాంటి రాతి గ్రహాలపై కేంద్రీకృతమై ఉన్నప్పటికీ, హైసియన్ గ్రహాలు వాటి పెద్ద పరిమాణం మరియు విస్తృత వాతావరణం కారణంగా వాతావరణ స్పెక్ట్రోస్కోపీకి మరింత అనుకూలమైనవిగా పరిగణించబడతాయి. K2-18b యొక్క వాతావరణంలో మీథేన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ సమృద్ధిగా ఉండటం, అమ్మోనియా (NH3) లేకపోవడం ఈ గ్రహం హైసియన్ లక్షణాలను సూచిస్తున్నాయి.

DMS మరియు DMDS ఉనికి జీవ ఉనికికి బలమైన సూచన అయినప్పటికీ, ఇవి జీవరహిత (Abiotic) ప్రక్రియల ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి కావచ్చనే సంశయం ఉంది. ఉదాహరణకు, 67P/చుర్యుమోవ్-గెరాసిమెంకో అనే ధూమకేతుపై DMS గుర్తించబడింది, ఇది జీవరహిత వాతావరణంలో ఉంది. అందువల్ల, ఈ సంకేతాలు ఖచ్చితంగా జీవ సంబంధమైనవని నిర్ధారించడానికి మరింత పరిశోధన అవసరం.

పరిశోధన యొక్క సవాళ్లు

1. సాంకేతిక సవాళ్లు: దూర గ్రహాల వాతావరణ రసాయన కూర్పును నిర్ధారించడం అత్యంత సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ. K2-18b లాంటి గ్రహాలు తమ నక్షత్రం ముందు గుండా వెళ్ళినప్పుడు (ట్రాన్సిట్), నక్షత్ర కాంతి వాతావరణంలో గ్రహించబడిన రసాయన సంకేతాలను విశ్లేషిస్తారు. అయితే, DMS యొక్క స్పెక్ట్రల్ సంకేతం మీథేన్ వంటి ఇతర వాయువులతో గందరగోళానికి గురవుతుంది, ఇది ఖచ్చితమైన గుర్తింపును కష్టతరం చేస్తుంది.
2. స్టాటిస్టికల్ సిగ్నిఫికెన్స్: ప్రస్తుత ఫలితాలు 3-సిగ్మా స్థాయిలో ఉన్నాయి, ఇది శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణకు అవసరమైన 5-సిగ్మా స్థాయి కంటే తక్కువ. 16-24 గంటల అదనపు JWST పరిశీలనలు ఈ సంకేతాలను ధృవీకరించడానికి అవసరమని శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేస్తున్నారు.
3. జీవరహిత వివరణలు: DMS మరియు DMDS జీవరహిత రసాయన ప్రక్రియల ద్వారా ఉత్పత్తి కావచ్చనే అవకాశం శాస్త్రవేత్తలను సందిగ్ధంలో ఉంచింది. K2-18b యొక్క హైడ్రోజన్-సమృద్ధ వాతావరణం భూమి యొక్క నైట్రోజన్-ఆధారిత వాతావరణం కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది రసాయన ప్రతిచర్యలను భిన్నంగా ప్రభావితం చేయవచ్చు.
4. గ్రహ రకం అనిశ్చితి: K2-18b ఒక హైసియన్ గ్రహమా, లేక ఒక సబ్-నెప్ట్యూన్ గ్రహమా (దట్టమైన వాతావరణంతో, ఘన ఉపరితలం లేనిది), లేక మాగ్మా సముద్రంతో కూడిన రాతి గ్రహమా అనేది ఇంకా చర్చనీయాంశం. ఈ గ్రహం యొక్క నిజమైన స్వభావం జీవ ఉనికి అవకాశాలను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

పరిశోధన యొక్క ప్రాముఖ్యత

ఈ ఆవిష్కరణ ఖగోళ శాస్త్రంలో ఒక విప్లవాత్మక ఘట్టాన్ని సూచిస్తుంది. మొదటిసారిగా, ఒక నివాస యోగ్య మండలంలో ఉన్న ఎక్సోప్లానెట్ వాతావరణంలో జీవ సంకేతాలను సూచించే రసాయనాలు గుర్తించబడ్డాయి. ఈ ఫలితాలు గ్రహాంతర జీవ అన్వేషణలో కొత్త దిశానిర్దేశం చేస్తాయి, ముఖ్యంగా హైసియన్ గ్రహాలపై దృష్టి సారిస్తాయి.

ప్రొఫెసర్ నిక్కు మధుసూదన్, భారతదేశంలోని ఐఐటీ (BHU) వారణాసి నుండి ఇంజనీరింగ్ డిగ్రీ, MIT నుండి డాక్టరేట్ పొందిన ఈ శాస్త్రవేత్త, ఈ పరిశోధనను “మానవాళి ఒక నివాస యోగ్య గ్రహంపై సంభావ్య జీవ సంకేతాలను చూసిన మొదటి సందర్భం” అని అభివర్ణించారు. ఈ ఆవిష్కరణ భారత సంతతి శాస్త్రవేత్తల సామర్థ్యాన్ని ప్రపంచ వేదికపై చాటింది.

సామాజిక మాధ్యమాల్లో కూడా ఈ ఆవిష్కరణ విస్తృత చర్చను రేకెత్తించింది. Xలోని పోస్ట్‌లు ఈ ఫలితాలను “జీవ ఉనికి అన్వేషణలో ఒక టిప్పింగ్ పాయింట్” అని ప్రశంసించాయి, అయితే కొందరు శాస్త్రవేత్తలు ఈ సంకేతాలు జీవరహిత ప్రక్రియల నుండి ఉత్పన్నమై ఉండవచ్చని హెచ్చరించారు.

విమర్శలు మరియు సంశయాలు

ఈ ఫలితాలు ఉత్తేజకరమైనవి అయినప్పటికీ, శాస్త్ర సమాజంలో సంశయాలు లేకపోలేదు. 2023లో ప్రకటించిన మొదటి DMS సంకేతాలు బలహీనంగా ఉండటం, ఇతర శాస్త్రవేత్తలచే ధృవీకరించబడకపోవడం విమర్శలకు దారితీసింది. స్పేస్ టెలిస్కోప్ సైన్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కు చెందిన మాన్స్ హోల్మ్‌బర్గ్, మొదటి సంకేతాలు “మీథేన్‌తో గందరగోళానికి గురయ్యాయి” అని పేర్కొన్నారు. అయితే, తాజా MIRI డేటా మరింత బలమైనదని, ఈ సమస్యను అధిగమించినట్లు బృందం పేర్కొంది.

మరికొందరు శాస్త్రవేత్తలు, DMS మరియు DMDS జీవ సంకేతాలుగా ఎంత నమ్మదగినవనే ప్రశ్నను లేవనెత్తారు. భూమిపై ఈ రసాయనాలు దాదాపు పూర్తిగా జీవ ప్రక్రియల ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతాయి, కానీ ఇతర గ్రహాలపై ఇవి రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా ఏర్పడే అవకాశాన్ని తోసిపుచ్చలేమని వారు వాదిస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, K2-18b యొక్క హైడ్రోజన్-ఆధారిత వాతావరణం భూమి కంటే భిన్నమైన రసాయన డైనమిక్స్‌ను కలిగి ఉండవచ్చు.

భవిష్యత్ దిశలు

ఈ సంకేతాలను ధృవీకరించడానికి మరియు వాటి మూలాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మరిన్ని పరిశీలనలు అవసరం. నిక్కు మధుసూదన్ బృందం JWSTతో అదనపు 16-24 గంటల పరిశీలనలను ప్లాన్ చేస్తోంది, ఇవి 5-సిగ్మా స్థాయి ధృవీకరణను సాధించగలవని భావిస్తున్నారు. అదనంగా, ప్రయోగశాల పరీక్షలు మరియు సైద్ధాంతిక మోడళ్ల ద్వారా DMS మరియు DMDS జీవరహితంగా ఉత్పత్తి కాగలవా అనే విషయాన్ని అన్వేషించడం కొనసాగుతుంది.

భవిష్యత్ టెలిస్కోప్‌లు, ఉదాహరణకు యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ యొక్క ARIEL మిషన్, ఎక్సోప్లానెట్ వాతావరణాలను మరింత వివరంగా అధ్యయనం చేయడానికి సహాయపడతాయి. ఈ సాంకేతికతలు గ్రహాంతర జీవ ఉనికి గురించి మరింత ఖచ్చితమైన సమాధానాలను అందించగలవు.

ముగింపు

K2-18b గ్రహంపై DMS మరియు DMDS గుర్తింపు గ్రహాంతర జీవ అన్వేషణలో ఒక సంచలనాత్మక పురోగతిని సూచిస్తుంది. ఈ ఫలితాలు ఇంకా ధృవీకరణ కోసం వేచి ఉన్నప్పటికీ, అవి హైసియన్ గ్రహాల ఆలోచనను బలపరిచాయి మరియు జీవ సంకేతాల అన్వేషణలో కొత్త మార్గాలను తెరిచాయి. ప్రొఫెసర్ నిక్కు మధుసూదన్ నేతృత్వంలోని ఈ పరిశోధన, శాస్త్రీయ ఖచ్చితత్వం మరియు జాగ్రత్తతో ముందుకు సాగుతూ, “మనం ఒంటరిగా ఉన్నామా?” అనే శాశ్వత ప్రశ్నకు సమాధానం దగ్గరగా తీసుకువస్తోంది. రాబోయే సంవత్సరాల్లో మరిన్ని JWST పరిశీలనలు మరియు ఇతర అధునాతన సాంకేతికతలు ఈ ఆవిష్కరణ యొక్క నిజమైన ప్రాముఖ్యతను వెల్లడిస్తాయని ఆశిద్దాం.