બાહ્ય ગ્રહો

બાહ્ય ગ્રહો : સૌરમંડળની બહારના ગ્રહો. રાત્રિના આકાશમાં જે તારાઓ ટમટમતા દેખાય છે તે બધા મહદંશે તો આપણા સૂર્યના પ્રકારના જ વિરાટ વાયુપિંડો છે અને તેમના વિરાટ દળ(સૂર્યનું દળ = 2 × 10³⁰ કિગ્રા.)ને કારણે તેમના કેન્દ્રમાં ઉદભવતા પ્રચંડ દબાણ અને કરોડ ડિગ્રી સેલ્સિયસ કરતાં પણ ઊંચા તાપમાનને કારણે તેમના કેન્દ્રભાગમાં ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુના નાભિને એક હીલિયમના નાભિમાં ફેરવવાની પ્રક્રિયા (પરમાણુ-સંલયન) દ્વારા તે અબજો વર્ષો સુધી સતત ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કર્યા કરે છે. આ વાયુપિંડો(તારાઓ)ના દળના મુખ્ય ઘટકો હાઇડ્રોજન (70 % દળ) અને હીલિયમ (28 % દળ) છે, જ્યારે અન્ય તત્ત્વોનું સંયુક્ત દળ માત્ર 2 % જેટલું જ હોય છે. આપણી આકાશગંગા તેમજ અન્ય તારાવિશ્વો(galaxies)માં ઠેર ઠેર પથરાયેલા આ પ્રકારના વાયુનું, ગુરુત્વાકર્ષણબળ નીચે સંકોચન થાય છે. એ રીતે તારાઓના સર્જનની પ્રક્રિયા સતત ચાલતી પ્રક્રિયા છે. હાલ પણ નવા તારાઓ સર્જાઈ રહ્યા છે. આપણા સૂર્યનું સર્જન આ રીતે આશરે 4.5 અબજ વર્ષો પૂર્વે થયું; અને પ્રારંભિક સૌરવાદળ(proto-solar disc)ના કેન્દ્રમાં સૂર્ય તથા તેના બહારના વિસ્તારમાં ગ્રહો, લઘુગ્રહો અને ધૂમકેતુઓ જેવા પદાર્થો સર્જાયા. સૌરમંડળની ઉત્પત્તિ આ રીતે થઈ તેવું સૂચન 1755માં ઇમૅન્યુઅલ કૅન્ટ દ્વારા થયું હતું અને આ ખ્યાલને વધુ સ્પષ્ટ રૂપે 1796માં પિયરે લાપ્લાસ (Pierre Laplace) દ્વારા મુકાયો. આથી વિરુદ્ધ ગ્રહમંડળના ‘આકસ્મિક સર્જન’નું સૂચન ઓગણીસમી સદીના અંત અને વીસમી સદીની શરૂઆતમાં થયું હતું. આ ખ્યાલ મુજબ, આકસ્મિક રીતે કોઈ અન્ય તારો સૂર્યની નજીકથી પસાર થતાં, ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે સૂર્યનું જે દ્રવ્ય બહાર ખેંચાઈ આવ્યું તેમાંથી ગ્રહોનું સર્જન થયું. આ પ્રકારે ગ્રહોના સર્જનની પ્રક્રિયા સામે સૈદ્ધાંતિક મુશ્કેલીઓ ઉપરાંત, ગ્રહોનાં બંધારણ, ઉલ્કાનો અભ્યાસ તેમજ અન્ય ખગોળીય અવલોકનો પ્રારંભિક સૌરવાદળમાંથી સૂર્ય તેમજ ગ્રહોનું લગભગ એકસાથે જ સર્જન થયું તેવી માન્યતાને પુષ્ટિ આપે છે. વળી 1990 પછી હબ્બલ અવકાશ દૂરબીન દ્વારા કરાયેલ અવલોકનોમાં નવસર્જિત તારાઓ ફરતું, રકાબી આકારમાં, ધૂલીય પદાર્થો તથા વાયુ સંમિશ્રણનું આવરણ જોવા મળે છે, જે સૌરમંડળની ઉત્પત્તિ પણ આ રીતે પ્રારંભિક સૌરવાદળમાંથી થઈ એ માન્યતાને સમર્થન આપે છે.

સૌરમંડળની ઉત્પત્તિ એક અકસ્માત ન હતો. તારાના સર્જન સમયે બનતી નૈસર્ગિક ઘટના જ હોય તો અન્ય તારાઓના સર્જન સાથે તેમની આસપાસ ગ્રહમંડળો પણ સર્જાવાં જોઈએ.

અન્ય તારાઓ ફરતા ગ્રહો હોવાની શક્યતા ઘણી હોવા છતાં ખગોળીય અવલોકનો દ્વારા તેમને શોધવાનું કામ ઘણું જ મુશ્કેલ છે. જો આપણે સૂર્ય અને ગુરુનો દાખલો લઈએ તો, તારા કરતાં તેની ફરતો ગુરુ જેવો ગ્રહ તારાથી દસ અબજમા ભાગની તેજસ્વિતા ધરાવતો હોય. તારાથી લગભગ એક આર્ક સેકંડ જેટલા નજીક આવેલ આવા ઝાંખા બિંદુને મોટામાં મોટા દૂરબીનથી પણ તારાથી અલગ તારવવું અત્યંત કપરું બને. આ અવલોકનો દ્રવ્ય પ્રકાશમાં લેવાને બદલે અધોરક્ત (infra-red) કિરણોમાં લેવાય તો તારા અને ગ્રહની તેજસ્વિતાનો ગુણોત્તર લાખ : દસ લાખ જેટલો હોય. આમ અધોરક્ત કિરણોમાં અવલોકનો દ્વારા આવા ગ્રહોની જાણ થવી મુશ્કેલ; પરંતુ કંઈક અંશે શક્ય બને છે.  તાજેતરમાં જ Gliese 229 નામે ઓળખાતા એક તારાની નજીક આવો પદાર્થ શોધાયો પણ છે; પણ આ અવકાશી પદાર્થ Gliese 229નો ગ્રહ હોવા કરતાં તેનો જોડિયો તપખીરિયા વામન પ્રકારનો તારો હોવાનું મનાય છે. (જે વાયુપિંડના સંકોચન દ્વારા તારાનું સર્જન થતું હોય તેનું દળ સૂર્યના 6% કે તેથી ઓછું હોય તો તેના કેન્દ્રમાં પરમાણુ-ભઠ્ઠી પ્રકટી શકતી નથી. આવો પદાર્થ, ગુરુત્વાકર્ષણની શક્તિને કારણે આશરે અબજ વર્ષ સુધી મહદંશે અધોરક્ત કિરણોનું ઉત્સર્જન કરીને પછી ઠંડો પડી જાય છે. આવા પદાર્થોને તપખીરિયો વામન નામ અપાયું છે.) તપખીરિયા વામનને ગુરુ જેવા ગ્રહથી અલગ તારવવો જરા મુશ્કેલ છે. તફાવત તેમના સર્જનની પ્રક્રિયા અને આંતરિક બંધારણમાં છે.

સ્થાનમાપન (astrometry) પદ્ધતિ દ્વારા ગ્રહની શોધ : તારા ફરતા ગ્રહને શોધવા માટેની વધુ અસરકારક પદ્ધતિ, તારાના સ્થાન પર તેના ગ્રહના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે જે અસર પડે તેનું અવલોકન કરવાની છે. આ સંદર્ભમાં ગુરુ-સૂર્યનો દાખલો ઉપયોગી છે : સૂર્ય ગુરુ કરતાં આશરે હજારગણો વધુ દળદાર છે અને સૂર્યની આસપાસ 78 કરોડ કિલોમીટરની ત્રિજ્યાની કક્ષમાં ઘૂમે છે; પરંતુ ગુરુના ગુરુત્વાકર્ષણનું બળ સૂર્યને પણ લાગે છે, તેથી સૂર્ય તેના હજારમા ભાગની ત્રિજ્યામાં એટલે કે આશરે 8 લાખ કિમી.ની ત્રિજ્યામાં ઘૂમે છે. આમ સૂર્ય અને ગુરુ તેમના ‘સામાન્ય ગુરુત્વબિંદુ’ની ફરતા ઘૂમી રહ્યા છે (અત્રે અન્ય ગ્રહોના ગુરુત્વાકર્ષણના બળને અવગણ્યું છે.), પરંતુ 7 લાખ કિમી.ની ત્રિજ્યાવાળા સૂર્યના કેન્દ્રથી આ બિંદુ ફક્ત 8 લાખ કિમી. દૂરી પર જ હોવાથી, સૂર્ય માત્ર સહેજ ‘ધૂણતો’ જ જણાય. જો આ ઘટનાનું સૂર્યથી દસ પ્રકાશવર્ષ જેટલા અંતરેથી નિરીક્ષણ કરવામાં આવે તો સૂર્યની કક્ષાનું વર્તુળ આર્ક સેકંડના ત્રણસોમા ભાગ જેટલું (3 x 10^–3 arc sec) જણાય; જ્યારે ગુરુની કક્ષાનું વર્તુળ ત્રણ આર્ક સેકંડ જેટલું જણાશે. આટલે દૂરથી સૂર્ય દ્વિતીય શ્રેણીના તારા જેટલો તેજસ્વી (એટલે કે સપ્તર્ષિ મંડળના તારાઓ જેવો) જણાશે; જ્યારે ગુરુ તેના દસ અબજમા ભાગની તેજસ્વિતા ધરાવશે ! તારાનો આટલી અલ્પમાત્રા(≈ 10^–3 arc sec)નો આવર્તકાલીન સ્થાનભેદ જાણવો અશક્ય તો નહિ, પરંતુ ઘણો મુશ્કેલ તો છે જ.

પૃથ્વીથી 6 પ્રકાશવર્ષના અંતરે બર્નાડના તારા તરીકે ઓળખાતો એક 9મી શ્રેણીનો ઝાંખો તારો, સર્પધારક (ophiuchus) તારામંડળમાં આવેલ છે. આ તારાના સ્થાન-ચલનનો ઝીણવટભર્યો અભ્યાસ યુ.એસ.ની સ્પ્રાઉલ ઑબ્ઝર્વેટરી ખાતેથી 1937થી લાંબા સમય માટે થયો છે. આ અભ્યાસ પરથી પીટર વાન દ કૅમ્પ નામના વૈજ્ઞાનિકે તારવ્યું કે આ તારાના સ્થાનમાં સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં આવર્તકાલીન સ્થાન-ચલન છે, જે તેની કક્ષામાં ઘૂમતા કોઈ ગ્રહના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે હોવું જોઈએ; કંઈક અંશે ગુરુના જેવા બે દળદાર ગ્રહોના અસ્તિત્વની શક્યતા પણ દર્શાવવામાં આવી. આ જ પ્રકારે એપ્સિલોન એરિડ નામના અન્ય તારાના સંબંધમાં પણ તેને ફરતા ગ્રહના અસ્તિત્વની શક્યતા જણાઈ છે. જોકે અન્ય વૈજ્ઞાનિકોનાં ત્યારબાદનાં વધુ સંવેદનશીલ અવલોકનો આ તારવણીને સ્પષ્ટ અનુમોદન આપતાં નથી અને આ દેખીતું સ્થાન-ચલન દૂરબીનની કોઈ યાંત્રિક ખામીને કારણે હોવાનું વધુ શક્ય જણાયું છે.

વીસમી સદીના છેલ્લા દસકામાં યુ.એસ.ની ઑલેઘેની (Allegheny) વેધશાળા ખાતે તારાઓના વધુ ચોકસાઈપૂર્વકના સ્થાન-માપન માટે એક ખાસ સાધન, મલ્ટિચૅનલ ઍસ્ટ્રોમૅટ્રિક ફોટોમિટર (MAP) વિકસાવાયું છે, જે દ્વારા જ્યૉર્જ ગેટવૂડ નામના ખગોળ-વૈજ્ઞાનિકે Lallande 21185 નામના, પૃથ્વીથી 8 પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલા તારા ફરતા ગુરુ જેવા દળવાળા બે ગ્રહો હોવાનું તારવ્યું છે. આ ગ્રહો, આ તારાથી કંઈક અંશે મંગળ અને શનિ જેવા અંતરે રહીને અનુક્રમે 6 અને 30 વર્ષના ગાળામાં ભ્રમણ કરતા જણાય છે.

ડૉપ્લર પદ્ધતિ : જો કોઈ તારા અને તેને ફરતા ગ્રહની કક્ષાના સમતલમાં પૃથ્વી આવતી હોય (અથવા તો આ ખૂણો ઘણો નાનો હોય) તો ઉપર કહેલ સ્થાન-ચલન માપવાને બદલે એક અન્ય પદ્ધતિ અજમાવવામાં આવે છે. આગળ ઉપર જણાવ્યા પ્રમાણે, જો ગ્રહ અને તારો તેમના સામાન્ય ગુરુત્વબિંદુની ફરતા ભ્રમણ કરતા હોય અને આ ભ્રમણકક્ષાના સમતલમાં પૃથ્વી હોય, તો ભ્રમણ દરમિયાન એક વખત તારો સમીપ આવતો જણાશે અને એક વખત દૂર જતો. હવે તરંગોનું ઉત્સર્જન કરતો કોઈ પણ સ્રોત જ્યારે અવલોકનકર્તાથી દૂર જતો હોય ત્યારે તેની તરંગલંબાઈ મૂળ તરંગલંબાઈ કરતાં વધુ જણાય છે અને જ્યારે નજીક આવતો હોય ત્યારે ઓછી. આ ઘટનાને ‘ડૉપ્લર અસર’ (Doppler effect) કહેવામાં આવે છે. તરંગલંબાઈમાં આ Doppler અસરને કારણે થતા  ફેરફારનું પ્રમાણ તરંગસ્રોતના વેગ V અને તરંગપ્રસરણના વેગ Cના ગુણોત્તરના સમપ્રમાણમાં હોય છે. તેથી ધ્વનિતરંગો માટે તો આપણે આ ડૉપ્લર અસર આસાનીથી અનુભવી શકીએ છીએ. (દા.ત., આવતી યા જતી રેલ-ગાડીની રણકતી સિસોટી.) પરંતુ પ્રકાશના દર સેકંડે ત્રણ લાખ કિમી. જેટલા પ્રચંડ વેગને કારણે પ્રકાશી તરંગોમાં થતો તરંગલંબાઈનો ફેરફાર (δλ) ઘણી અલ્પ માત્રામાં હોય. વર્ણપટમાપનની આધુનિક પદ્ધતિઓ ઘણી જ વિકસિત હોવાથી તરંગલંબાઈનો અતિ અલ્પ ફેરફાર પણ જાણવો શક્ય બન્યો છે અને આ રીતે તારાની ગતિમાં થતો 10 મીટર/સેકંડ જેટલો આવર્તકાલીન ફેરફાર પણ તેના રેખીય વર્ણપટની રેખાઓના સ્થાનમાં થતા નિયતકાલીન ફેરફાર નોંધીને જાણી શકાય છે.

ન્યૂટ્રૉન તારા ફરતા ગ્રહોની શોધ : વિસ્મયજનક વાત તો એ થઈ કે આ પ્રકારની પદ્ધતિ દ્વારા અન્ય તારા ફરતા ગ્રહની સૌપ્રથમ જાણ સૂર્ય જેવા સામાન્ય તારા માટે નહિ, પરંતુ પલ્સાર (Pulsar) તરીકે ઓળખાતા અસામાન્ય ન્યૂટ્રૉન તારા માટે થઈ ! સૂર્ય કરતાં 20 ગણા કે તેથી પણ વધુ દ્રવ્યવાળા તારાઓનું પરમાણુ ઈંધણ ખલાસ થાય (આવા તારાઓ માટે આ તબક્કો ઘણો જલદી – 10 લાખથી કરોડ વર્ષમાં આવે છે.) ત્યારે તેમના અસ્તિત્વના અંતિમ તબક્કે એક ખાસ પરમાણુપ્રક્રિયાને કારણે, તેમનો પ્રચંડ વિસ્ફોટ સર્જાય છે; જેને સુપરનોવા-II (Supernova II) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે અવકાશમાં દીવાદાંડીની જેમ ઘૂમતી રહે છે. આ બળરેખાઓની દિશામાં પદાર્થ પ્રબળ રેડિયો-તરંગોનું ઉત્સર્જન કરે છે અને આ રેડિયો-તરંગોનું કિરણ પણ શંકુ-આકારમાં દીવાદાંડીની જેમ અવકાશમાં ઘૂમતું હોય છે. હવે જો ભ્રમણ દરમિયાન પૃથ્વી, આ કિરણની દિશામાં આવે તો દરેક ભ્રમણ દરમિયાન પૃથ્વી ઉપર રેડિયો-તરંગોનો એક સ્પંદ (pulse) પ્રાપ્ત થાય. આવા ‘સ્પંદ’ સ્વરૂપે રેડિયો-તરંગોનું ઉત્સર્જન કરતા અવકાશી પદાર્થની શોધ સૌપ્રથમ યુ.કે.ની કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીના પ્રો. એન્ટની હ્યુઇસ અને તેમની વિદ્યાર્થિની જૉસેલીન બેલ દ્વારા 1968માં થઈ. આ શોધ માટે પ્રો. હ્યુઇસને નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો. આવા પદાર્થો પલ્સાર તરીકે ઓળખાયા. નોંધપાત્ર વાત એ છે કે આવા પલ્સાર માટે ક્રમિક સ્પંદ વચ્ચેનો સમયગાળો અત્યંત નિયમિત હોય છે. ખાસ કરીને તો મિલિસેકંડ પલ્સાર તરીકે ઓળખાતા, કર્કરાશિના પલ્સાર કરતાં પણ વધુ તેજ ભ્રમણગતિ ધરાવતા વિશિષ્ટ પ્રકારના પલ્સાર માટે તો આ સમયગાળો સેકંડના અબજમા ભાગ કરતાં પણ વધુ ચોકસાઈથી અચળ જણાય છે. (આ પ્રકારના મિલિસેકંડ પલ્સારની શોધ મૂળ ભારતના પણ હાલ યુ.એસ.સ્થિત વૈજ્ઞાનિક શ્રીનિવાસ કુલકર્ણીએ કરી હતી.) આ ઘટના સર્જાવાના સમયે ટૂંક સમય (માસ – બે માસ) માટે તારાની તેજસ્વિતા કરોડો ગણી વધી જાય છે. કર્કરાશિમાંના એક તારા માટે ઈ.સ. 1054માં આવી ઘટના બની ત્યારે સુપરનોવામાં પરિણમેલો તારો ધોળે દિવસે પણ આસાનીથી જોઈ શકાતો હતો. વિસ્ફોટ સમયે તારાનું ઘણુંબધું દ્રવ્ય તો પ્રચંડ વેગથી અવકાશમાં ફંગોળાઈ જાય છે. પરંતુ તેના કેન્દ્રભાગમાં રહેલ, સૂર્યથી આશરે દોઢું દ્રવ્ય ધરાવતું તેનું નાભિ, પ્રચંડ દબાણને કારણે ઘણું જ સંકુચિત થઈને આશરે દસ કિલોમીટરના વ્યાસનો, અત્યંત ઊંચી (દર ઘન સેન્ટિમીટરદીઠ સો અબજ કિગ્રા. જેટલી) ઘનતા ધરાવતા પદાર્થનો ગોળો સર્જે છે. આ પદાર્થમાં લગભગ બધા જ ઇલેક્ટ્રૉન અને પ્રોટૉન એકમેક સાથે સંયુક્ત થઈને ન્યૂટ્રૉનમાં ફેરવાઈ ગયા હોવાથી આવા અવકાશી પદાર્થને ન્યૂટ્રોનતારક (neutron star) કહે છે. કોણીય વેગમાન(angular momentum)ના સંરક્ષણના નિયમ અનુસાર, મૂળ તારાના ભ્રમણની ચાકમાત્રા, આટલા નાના કદના ગોળામાં સમાવિષ્ટ થઈ હોવાથી, તેની ભ્રમણગતિ પ્રચંડ હોય છે; દા.ત., ઉપર્યુક્ત કર્કરાશિની સુપરનોવાને કારણે ઉદભવેલા ન્યૂટ્રૉન તારાની ભ્રમણગતિ હાલ દર સેકંડે 33 જેટલી છે. સાથે સાથે આ પદાર્થને તેનું પ્રચંડ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પણ હોય છે અને સામાન્ય રીતે આ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા, ધરીના ભ્રમણની દિશાને સમાંતર ન હોઈ નાનો એવો ખૂણો બનાવતી હોય છે. આ કારણે ચુંબકીય ક્ષેત્રની બળરેખાઓ ખગોળવિજ્ઞાનનાં કેટલાંક ખાસ સંશોધનોમાં ઘણી ઉપયોગી નીવડી છે.

જો આવા પલ્સારને ફરતો કોઈ પદાર્થ ઘૂમી રહ્યો હોય તો તેના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પલ્સારના સ્થાનમાં પણ આવર્તકાલીન ફેરફાર જણાય અને આ ગતિ સાથે સંકળાયેલ ડૉપ્લર અસરને કારણે સ્પંદોના આગમનના સમયગાળામાં આવર્તકાલીન ફેરફાર જોવા મળે. સ્પંદો વચ્ચેનો સમયગાળો, પલ્સાર(એટલે કે ન્યૂટ્રૉન તારા)નો તેની ધરી પરનો ભ્રમણસમય હોઈને તે અદભુત રીતે નિયમિત હોય છે, સેકંડના અબજમા ભાગથી પણ વધુ ચોકસાઈ દાખવતો. આ કારણથી પલ્સારની ફરતો ગ્રહ પ્રમાણમાં નાનો હોય તોપણ તેને કારણે ક્રમિક સ્પંદો વચ્ચેના સમયગાળામાં થતો આવર્તકાલીન ફેરફાર નોંધી શકાય છે. ખગોળ-વૈજ્ઞાનિકોના અચંબા વચ્ચે, આ પ્રકારનાં અવલોકનો દ્વારા 1991માં ‘PSR 1257 + 12’ નામે ઓળખાતા એક પલ્સાર માટે વૂલ્ઝ ઝાન અને ફ્રેઇલ નામના ખગોળવૈજ્ઞાનિકોએ તારવ્યું કે આ પલ્સાર ફરતા બે ગ્રહો ઘૂમી રહ્યા છે; જેમાંનો એક પૃથ્વી કરતાં 3.5 ગણો દળદાર છે અને પલ્સારથી 5.4 કરોડ કિલોમીટરના અંતરે 66.6 દિવસના ગાળે ઘૂમે છે અને બીજો જે પૃથ્વી કરતાં ત્રણગણો દળદાર છે ને 98 દિવસના સમયગાળે 7 કરોડ કિલોમીટર દૂર રહી ઘૂમી રહ્યો છે !

પલ્સાર એટલે કે ન્યૂટ્રૉન તારો તો દળદાર તારાના વિસ્ફોટને કારણે બનેલો પદાર્થ છે, એટલે તેની ફરતા ગ્રહોનું સર્જન સૌરમંડળના ગ્રહોની જેમ ન થયું હોય. કદાચ વિસ્ફોટ સમયે તારાની બહાર ફેંકાયેલ દ્રવ્યમાંથી તે સર્જાયા હોય, આવા મિલિસેકંડ પલ્સાર યુગ્મ-તારાઓમાંથી સર્જાયા હોવાથી જોડિયા તારાના દ્રવ્યે પણ આ સર્જનમાં ફાળો આપ્યો હોય. પલ્સાર ફરતા ગ્રહો (જે હવે કેટલાક બીજા પલ્સાર માટે પણ શોધાયા છે.)ના સર્જનની પ્રક્રિયા અંગે ખગોળવિજ્ઞાનીઓમાં મતમતાંતર છે.

ડૉપ્લર પદ્ધતિ દ્વારા સૂર્યના પ્રકારના તારાને ફરતા ગ્રહોની શોધ : પૃથ્વીથી 50 પ્રકાશવર્ષ દૂર ખગાશ્વ (pegasus) નામે ઓળખાતા તારામંડળમાં 51 pegasi નામે ઓળખાતો એક છઠ્ઠી શ્રેણીનો ઝાંખો તારો છે. (છઠ્ઠી શ્રેણીનો તારો એટલે બિલકુલ અંધારા આકાશમાં નરી આંખે જોઈ શકાવાની સીમા પરનો તારો, જે બાયનોક્યુલરથી સહેલાઈથી જોઈ શકાય.) આ તારો ઉત્તર ભાદ્રપદાના બે તેજસ્વી તારાની વચ્ચે, ખગાશ્વના ચોરસની સહેજ બહાર આવેલો છે. ફ્રાંસની ઓત પ્રવાંસ ખાતે આવેલ વેધશાળાના દૂરબીન સાથે જોડેલ એક ખાસ વર્ણપટમાપક ઉપકરણ (radial velocity spectrometer) દ્વારા કરાયેલ અભ્યાસમાં આ તારાના વર્ણપટની રેખાઓના સ્થાનમાં સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં આવર્તકાલીન ફેરફાર જોવા મળ્યા. આ પરથી 1995માં માઇકેલ મેયર અને ડીડિયર ક્વેલોઝ નામના ખગોળવિજ્ઞાનીઓએ તારવ્યું કે આ તારાની કક્ષામાં ગુરુથી આશરે અર્ધા જેટલા દળવાળો ગ્રહ તેની આસપાસ 4.2 દિવસના સમયગાળામાં ઘૂમી રહ્યો છે. આટલા ટૂંકા સમયગાળામાં ઘૂમવા માટે ગ્રહ અને તારા વચ્ચેનું અંતર ફક્ત 75 લાખ કિલોમીટર એટલે કે સૂર્ય અને બુધના અંતર કરતાં ફક્ત આઠમા ભાગનું હોઈ શકે. આમ અન્ય તારાને ફરતો ગ્રહ તો મળ્યો, પરંતુ સૌરમંડળના ગ્રહો કરતાં જરા વિચિત્ર ! આ શોધ બાદ ત્રણ વર્ષના ટૂંકા ગાળામાં આ પ્રકારનાં અવલોકનો દ્વારા અન્ય સાત જેટલા તારા ફરતા ગ્રહો શોધાયા છે. આ ઉપરાંત ગેટ વૂડ દ્વારા સ્થાન-ચલન પદ્ધતિનાં અવલોકનો દ્વારા શોધાયેલ, Lallande 21185 ફરતા બે ગ્રહો અને પલ્સાર ફરતા શોધાયેલ ગ્રહોનો સમાવેશ કરવામાં આવે તો બારેક જેટલા ગ્રહો થાય છે.

આ ગ્રહોમાં 51 pegasiના ગ્રહ ઉપરાંત બીજા ત્રણ ગ્રહો પણ એવા છે, જે ગુરુ જેવા દળદાર હોવા છતાં, તેમના તારાની અત્યંત નજીક ટૂંક સમયની કક્ષામાં ઘૂમે છે. આ પ્રકારના ગ્રહો, જેમને ‘Hot jupiters’ એવો વર્ગ અપાયો છે તેમણે ખગોળવિજ્ઞાનીઓ માટે એક પ્રશ્ર્ન ઉપસ્થિત કર્યો છે. જેમાંથી ગ્રહોનું સર્જન થયું તે પ્રારંભિક વાદળ (proto planetary disc) ગુરુ જેવા દળદાર અને  મહદંશે વાયુનું ઘટ્ટ આવરણ ધરાવતા ગ્રહો(ગુરુ, શનિ, યુરેનસ, નેપ્ચૂન)નું સર્જન તો તારાથી સારા એવા અંતરે જ શક્ય છે એમ સૌરમંડળનો અભ્યાસ દર્શાવે છે. તો પછી 51 pegasiનો ગુરુ જેવો દળદાર ગ્રહ તેના તારાથી આટલો નજીક કેવી રીતે છે ? આ કોયડાનો એક શક્ય ઉકેલ એવો દર્શાવાયો છે કે આવા ગ્રહોનું સર્જન તો તેમના તારાથી દૂરના વિસ્તારમાં જ થયું હોવું જોઈએ; પરંતુ તેના સર્જનના સમયે તારાને ફરતું વાયુનું વાદળ પ્રમાણમાં ઘટ્ટ હોવાથી આ આવરણને કારણે ગ્રહ તેની ગતિમાં જે ઘર્ષણ અનુભવે તે કારણે તે તારાથી નજીક આવતો જાય. આમ આ ગ્રહ ફક્ત જ્યારે 51 pegasiની ઘણો જ નજીક પહોંચી ગયો ત્યારે જ તારાની ફરતા વાયુના આવરણ સાથેના ઘર્ષણની અસરથી મુક્ત થયો અને તે પછી તે હાલની સ્થિર કક્ષામાં ઘૂમી રહ્યો છે. સૌરમંડળના ગ્રહો જ્યારે સર્જાયા ત્યારે સૌરવાદળની પરિસ્થિતિ જુદી હોઈ શકે – તે સમયે સૂર્યને ફરતું વાદળ નષ્ટ થઈ ગયું હોય તો ગુરુ જેવા ગ્રહો હાલના અંતરે તેમની કક્ષામાં રહી શકે. આ તો એક શક્ય ઉકેલ છે. અન્ય કારણો પણ હોઈ શકે, તેની યોગ્ય સમજૂતી તો સૌરમંડળની બહાર વધુ સંખ્યામાં ગ્રહો મળશે ત્યારે જ પ્રાપ્ત થશે.

70 virginisનો ગુરુ કરતાં છગણો દળદાર ગ્રહ અને બીજો 16 cygniનો ગુરુ કરતાં દોઢગણો દળદાર ગ્રહ – આ બે ગ્રહ તેમના તારાથી સારા એવા દૂરના અંતરે, પરંતુ અત્યંત લંબગોળાકાર કક્ષામાં ઘૂમતા જણાયા છે. સૌરમંડળના ગ્રહોમાં ફક્ત પ્લૂટોની કક્ષા જ અસામાન્ય રીતે લંબગોળાકાર છે. અન્ય ગ્રહો લગભગ વર્તુળાકાર કહી શકાય એવી કક્ષામાં છે; જ્યારે ઉપરના બે ગ્રહોની કક્ષા તો પ્લૂટોની કક્ષા કરતાં પણ વધુ લંબગોળાકાર છે. સૌરમંડળના ગ્રહોમાં પ્લૂટો નાનામાં નાનો છે અને પ્રવર્તમાન વૈજ્ઞાનિક મત અનુસાર તેને ગ્રહ તરીકે ગણવાને બદલે એક અસામાન્ય રીતે મોટા કદના ક્યુઇપર વિસ્તાર(kuiper belt)ના પદાર્થ તરીકે ગણવો વધારે યોગ્ય ગણાય. આવા પદાર્થો નેપ્ચૂનની કક્ષાની બહાર આવેલા છે અને નજીકના મોટા ગ્રહના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવને કારણે આવા પદાર્થોની કક્ષા ઘણી લંબગોળાકાર હોય છે. સૌરમંડળની બહાર શોધાયેલ ગ્રહોમાં ઉપર્યુક્ત ગ્રહો ગુરુ સમાન દળના હોવા છતાં અત્યંત લંબગોળાકાર કક્ષા ધરાવે છે તે એક રહસ્યમય વાત છે.

આમ, અત્યાર સુધીનો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે સૌરમંડળની બહાર અન્ય તારાઓને પણ તેમનાં ગ્રહમંડળો છે; પરંતુ તેમનામાં ઘણું વૈવિધ્ય પણ છે જેનું કારણ વૈજ્ઞાનિકો માટે પ્રશ્નરૂપ છે.

હબ્બલ અવકાશ દૂરબીન દ્વારા તાજેતરનાં વર્ષોમાં નવસર્જિત તારાઓ સમીપના વિસ્તારોનું સર્વેક્ષણ એક અધોરક્ત ઉપકરણ (infra red array detector) દ્વારા કરાયેલ છે, અને આ સર્વેક્ષણ આવા તારાઓ ફરતા ધૂલીય પદાર્થો તથા વાયુના આવરણના રકાબી આકારના વિસ્તારો સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવે છે. આમ આવાં અવલોકનો, સૌરમંડળની રચનાના પ્રારંભના સમયે તેની પરિસ્થિતિ વિશેના વૈજ્ઞાનિક ખ્યાલને અનુમોદન આપે છે.

જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ