வேற்று கிரகத்தில் உயிரின அறிகுறி: இந்திய வம்சாவளி விஞ்ஞானி கண்டுபிடிப்பு!

நமது பிரபஞ்சத்தில் நாம் தனித்து வாழ்கிறோமா, அல்லது வேறு கிரகங்களில் உயிரினங்கள் உள்ளனவா? இந்தக் கேள்வி மனிதகுலத்தை நீண்ட காலமாக ஆட்டிப்படைத்து வருகிறது. இந்தக் கேள்விக்கு பதிலளிக்கும் வகையில், இங்கிலாந்தைச் சேர்ந்த இந்திய வம்சாவளி விஞ்ஞானி டாக்டர் நிக்கு மதுசூதன் (Dr. Nikku Madhusudhan) தலைமையிலான ஆராய்ச்சிக் குழு, K2-18b என்ற தொலைதூர கிரகத்தில் உயிரினங்கள் இருப்பதற்கான சாத்தியமான அறிகுறிகளைக் கண்டறிந்து, விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் ஒரு புரட்சிகர மைல்கல்லை எட்டியுள்ளது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, நாசாவின் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கியின் (James Webb Space Telescope – JWST) உதவியுடன் நிகழ்த்தப்பட்டது, இது உயிரினங்களின் இருப்பை சுட்டிக்காட்டும் இரசாயன அடையாளங்களை வெளிப்படுத்தியுள்ளது.

K2-18b கிரகம்: ஒரு பார்வை

K2-18b என்பது பூமியிலிருந்து 120 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில், சிம்மம் (Leo) விண்மீன் கூட்டத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு வெளிக்கோள் (exoplanet) ஆகும். இது பூமியை விட 8.6 மடங்கு அதிக நிறையும், 2.6 மடங்கு பெரிய விட்டமும் கொண்ட ஒரு “சப்-நெப்டியூன்” (sub-Neptune) வகை கிரகமாகும். இந்தக் கிரகம், அதன் நட்சத்திரமான K2-18 என்ற குளிர்ந்த சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரத்தின் (red dwarf star) வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் (habitable zone) சுற்றி வருகிறது. இந்த மண்டலம், திரவ நீர் இருக்கக்கூடிய சூழலை உருவாக்குவதற்கு உகந்த வெப்பநிலையை வழங்குகிறது, இது உயிரினங்களின் இருப்புக்கு அடிப்படையான காரணியாகக் கருதப்படுகிறது.

K2-18b முதன்முதலில் 2015ஆம் ஆண்டு நாசாவின் K2 பயணத்தின் மூலம் கண்டறியப்பட்டது. 2019இல் ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி இதன் வளிமண்டலத்தில் நீராவியின் அறிகுறிகளைக் கண்டறிந்தது, இது இந்தக் கிரகத்தை மிகவும் ஆர்வமூட்டும் ஆய்வுப் பொருளாக மாற்றியது. ஆனால், 2023இல் ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் ஆய்வுகள், முன்பு நீராவி எனக் கருதப்பட்டவை மீத்தேன் (methane) வாயுவாக இருக்கலாம் என்பதை உறுதிப்படுத்தின. மேலும், இந்த ஆய்வுகள் கார்பன் டை ஆக்சைடு (carbon dioxide) மற்றும் டைமெத்தில் சல்பைடு (dimethyl sulphide – DMS) போன்ற மூலக்கூறுகளின் தடயங்களையும் கண்டறிந்தன.

டைமெத்தில் சல்பைடு மற்றும் டைமெத்தில் டை சல்பைடு: உயிரினங்களின் அடையாளமா?

டாக்டர் நிக்கு மதுசூதன் தலைமையிலான குழு, ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் மேம்பட்ட உணர்திறன் மற்றும் அகலமான அலைநீள வரம்பைப் பயன்படுத்தி, K2-18b கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தில் டைமெத்தில் சல்பைடு (DMS) மற்றும் டைமெத்தில் டை சல்பைடு (DMDS) ஆகிய வாயுக்களைக் கண்டறிந்தது. பூமியில், இந்த வாயுக்கள் முதன்மையாக கடல் பாசிகளான பைட்டோபிளாங்க்டன் (phytoplankton) போன்ற நுண்ணுயிரிகளால் மட்டுமே உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. இந்த வாயுக்கள், பூமியில் உயிரியல் செயல்முறைகளின் தயாரிப்புகளாக இருப்பதால், இவை “உயிர் குறியீடுகள்” (biosignatures) என அழைக்கப்படுகின்றன.

2023இல் மேற்கொள்ளப்பட்ட முதல் ஆய்வில் DMS இன் மங்கலான அறிகுறிகள் காணப்பட்டன. ஆனால், 2025ஏப்ரலில் வெளியிடப்பட்ட சமீபத்திய ஆய்வு, DMS மற்றும் DMDS ஆகியவற்றின் மிகவும் வலுவான சமிக்ஞைகளை உறுதிப்படுத்தியது. இந்த வாயுக்களின் அளவு, பூமியில் காணப்படுவதை விட ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு அதிகமாக இருப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இது, K2-18b கிரகத்தில் உயிரினங்கள் இருக்கக்கூடிய சாத்தியத்தை வலுவாக சுட்டிக்காட்டுகிறது.

ஆயினும், டாக்டர் மதுசூதன் எச்சரிக்கையுடன் அணுக வேண்டியதன் அவசியத்தை வலியுறுத்துகிறார். “உயிரினங்களைக் கண்டறிந்துவிட்டோம் என முன்கூட்டியே கூறுவது யாருக்கும் பயனளிக்காது,” என அவர் கூறினார். DMS மற்றும் DMDS ஆகியவை உயிரற்ற இரசாயன செயல்முறைகள் மூலமும் உருவாகலாம் என்ற சாத்தியத்தை அவரது குழு ஆராய்ந்து வருகிறது. ஆனால், தற்போதைய தரவுகளின் அடிப்படையில், இந்த வாயுக்களின் இருப்புக்கு உயிரியல் செயல்முறைகளே சிறந்த விளக்கமாக உள்ளதாக அவர் கருதுகிறார்.

ஹைசியன் கிரகங்கள்: உயிரினங்களின் புதிய தேடல் மைதானம்

K2-18b கிரகம் ஒரு “ஹைசியன்” (Hycean) கிரகமாக இருக்கலாம் என டாக்டர் மதுசூதன் 2021இல் முன்மொழிந்தார். “ஹைசியன்” என்ற சொல், “ஹைட்ரஜன்” (hydrogen) மற்றும் “ஓசியன்” (ocean) ஆகியவற்றின் கலவையாகும். இந்த வகை கிரகங்கள், நீர் நிறைந்த பெருங்கடல்களையும், ஹைட்ரஜன் நிறைந்த வளிமண்டலத்தையும் கொண்டிருக்கலாம். இவை பூமியை விட வெப்பமான கடல்களைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் இவை நுண்ணுயிரிகள் போன்ற எளிய உயிரினங்களுக்கு வாழக்கூடிய சூழலை வழங்கலாம்.பாரம்பரியமாக, உயிரினங்களைத் தேடும் ஆய்வுகள் பாறைகள் நிறைந்த, பூமியைப் போன்ற கிரகங்களை மையமாகக் கொண்டிருந்தன. ஆனால், ஹைசியன் கிரகங்கள், அவற்றின் பெரிய அளவு மற்றும் வளிமண்டல கலவையின் காரணமாக, வளிமண்டல ஆய்வுகளுக்கு மிகவும் உகந்தவையாக உள்ளன. “ஹைசியன் கிரகங்கள், உயிரினங்களைத் தேடுவதற்கு ஒரு புதிய பாதையைத் திறந்துள்ளன,” என டாக்டர் மதுசூதன் கூறுகிறார்.

ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி: ஒரு தொழில்நுட்ப அதிசயம்

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கியின் மேம்பட்ட திறன்களால் மட்டுமே சாத்தியமானது. 2021இல் விண்ணுக்கு அனுப்பப்பட்ட இந்த தொலைநோக்கி, 2022இல் செயல்படத் தொடங்கியது. இது, நட்சத்திர ஒளியைப் பயன்படுத்தி வெளிக்கோள்களின் வளிமண்டல கலவையை ஆய்வு செய்யும் “பயண முறை” (transit method) ஆய்வு முறையைப் பயன்படுத்துகிறது. K2-18b கிரகம் அதன் நட்சத்திரத்தின் முன்பு கடக்கும்போது, நட்சத்திர ஒளி கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தின் வழியாகச் செல்கிறது. இந்த ஒளியை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், வளிமண்டலத்தில் உள்ள வாயுக்களின் இரசாயன அடையாளங்களைக் கண்டறிய முடியும்.

ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) மற்றும் NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) கருவிகள், 2023இல் DMS இன் மங்கலான அறிகுறிகளைக் கண்டறிந்தன. பின்னர், MIRI (Mid-Infrared Instrument) கருவியைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆய்வுகள், DMS மற்றும் DMDS ஆகியவற்றின் வலுவான சமிக்ஞைகளை உறுதிப்படுத்தின. இந்த தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், தொலைதூர கிரகங்களில் உயிர் குறியீடுகளைக் கண்டறியும் மனிதகுலத்தின் திறனை புரட்சிகரமாக மாற்றியுள்ளன.

டாக்டர் நிக்கு மதுசூதன்: ஒரு சிறந்த விஞ்ஞானி

டாக்டர் நிக்கு மதுசூதன் 1980இல் இந்தியாவில் பிறந்தவர். வாரணாசியில் உள்ள இந்திய தொழில்நுட்பக் கழகத்தில் (IIT-BHU) பி.டெக். பட்டம் பெற்றவர். பின்னர், அமெரிக்காவின் மாசாசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழகத்தில் (MIT) கோள் அறிவியலில் முதுகலை மற்றும் முனைவர் பட்டங்களைப் பெற்றார், அங்கு அவர் புகழ்பெற்ற வெளிக்கோள் ஆராய்ச்சியாளர் டாக்டர் சாரா சீகரின் (Dr. Sara Seager) வழிகாட்டுதலின் கீழ் பயின்றார். தற்போது, கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தில் வானியல் மற்றும் வெளிக்கோள் அறிவியல் பேராசிரியராகப் பணியாற்றி வருகிறார்.

டாக்டர் மதுசூதனின் ஆராய்ச்சி, வெளிக்கோள்களின் வளிமண்டலங்கள், உருவாக்க நிலைமைகள், உள் கட்டமைப்பு, வாழக்கூடிய தன்மை, மற்றும் உயிர் குறியீடுகளை மையமாகக் கொண்டுள்ளது. அவரது பங்களிப்புகள், Nature, The Astrophysical Journal, மற்றும் MNRAS போன்ற மதிப்புமிக்க இதழ்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. அவர் IUPAP இளம் விஞ்ஞானி பதக்கம் (2016), MERAC பரிசு (2019), மற்றும் ASI வைனு பாப்பு தங்கப் பதக்கம் (2014) உள்ளிட்ட பல விருதுகளைப் பெற்றுள்ளார்.

இந்த கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவம்

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் ஒரு “மாற்றத்தக்க தருணம்” (transformational moment) என டாக்டர் மதுசூதன் விவரிக்கிறார். “வாழக்கூடிய கிரகங்களில் உயிர் குறியீடுகளைக் கண்டறிய முடியும் என்பதை நாம் நிரூபித்துள்ளோம். இது, புலப்படுத்தல் வானியல் (observational astrobiology) சகாப்தத்தின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கிறது,” என அவர் கூறினார். இந்த ஆய்வு, பிரபஞ்சத்தில் உயிரினங்கள் பரவலாக இருக்கலாம் என்ற கருத்தை வலுப்படுத்துகிறது, மேலும் ஃபெர்மி முரண்பாடு (Fermi Paradox) – அதாவது, உயிரினங்கள் இருக்க வேண்டிய உயர் நிகழ்தகவு இருந்தும், நேரடி ஆதாரங்கள் இல்லாத மர்மம் – பற்றிய விவாதங்களை மீண்டும் எழுப்பியுள்ளது.இருப்பினும், இந்தக் கண்டுபிடிப்பு இன்னும் உறுதிப்படுத்தப்பட வேண்டியுள்ளது. தற்போதைய முடிவுகள் “மூன்று-சிக்மா” (three-sigma) புள்ளிவிவர முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது 0.3% தற்செயலாக ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பைக் குறிக்கிறது. ஆனால், அறிவியல் சமூகம் “ஐந்து-சிக்மா” (five-sigma) மட்டத்தை உறுதியான கண்டுபிடிப்பாக ஏற்கிறது. எனவே, ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி மற்றும் எதிர்காலத்தில் வரவிருக்கும் மேம்பட்ட தொலைநோக்கிகள் மூலம் மேலும் ஆய்வுகள் தேவை.

சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால வாய்ப்புகள்

K2-18b இன் வளிமண்டலத்தில் DMS மற்றும் DMDS ஆகியவற்றின் இருப்பு, உயிரினங்களின் அறிகுறியாக இருக்கலாம் என்றாலும், இவை உயிரற்ற செயல்முறைகளால் உருவாகியிருக்கலாம் என்ற சாத்தியத்தை மறுக்க முடியாது. உதாரணமாக, 2023இல் ஒரு வால்மீனில் DMS இன் தடயங்கள் கண்டறியப்பட்டன, இது இந்த வாயு உயிரற்ற வழிகளிலும் உருவாகலாம் என்பதை சுட்டிக்காட்டுகிறது. மேலும், சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் K2-18b ஒரு ஹைசியன் கிரகமாக இல்லாமல், எரிமலை குழம்பு பெருங்கடல் மற்றும் வெப்பமான ஹைட்ரஜன் வளிமண்டலம் கொண்ட பாறைக் கிரகமாக இருக்கலாம் என வாதிடுகின்றனர்.
டாக்டர் மதுசூதனின் குழு, இந்த வாயுக்கள் உயிரற்ற செயல்முறைகளால் உருவாக முடியுமா என்பதை ஆய்வக பரிசோதனைகள் மூலம் ஆராய திட்டமிட்டுள்ளது. மேலும், ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி K2-18b கிரகத்தை தொடர்ந்து ஆய்வு செய்யும், மேலும் எதிர்காலத்தில் மேம்பட்ட விண்வெளி தொலைநோக்கிகள் இந்தக் கிரகத்தின் வாழக்கூடிய தன்மைய Ascent (Planetary Method) முறையைப் பயன்படுத்தி, கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தின் ஒளியைப் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு, அதன் வளிமண்டலத்தில் உள்ள வாயுக்களைக் கண்டறிய முடியும்.

மொத்தத்தில் டாக்டர் நிக்கு மதுசூதன் தலைமையிலான K2-18b கிரகத்தில் உயிரினங்களின் அறிகுறிகளைக் கண்டறிந்த ஆய்வு, மனிதகுலத்தின் பிரபஞ்சத்தில் தனிமையில் இருக்கிறோமா என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்கும் ஒரு முக்கியமான படியாகும். இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, உயிரினங்கள் பரவலாக இருக்கலாம் என்ற நம்பிக்கையை வலுப்படுத்துவதோடு, விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் புதிய சாத்தியங்களைத் திறந்துள்ளது. ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் எதிர்கால ஆய்வுகள், இந்த மர்மத்தை மேலும் தெளிவுபடுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. டாக்டர் மதுசூதனின் இந்தப் புரட்சிகர ஆய்வு, இந்திய வம்சாவளி விஞ்ஞானியின் அறிவார்ந்த திறமையை உலகுக்கு வெளிப்படுத்தியுள்ளது, மேலும் மனிதகுலத்தின் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள இடத்தைப் புரிந்துகொள்ளும் பயணத்தில் ஒரு புதிய அத்தியாயத்தைத் தொடங்கியுள்ளது.

தமிழ் செல்வி