एन्सेलेडस के प्लम में कैसिनी सॉ मीथेन। वैज्ञानिकों को नहीं पता कि यह जीवन के बिना कैसे हो सकता है
भले ही शनि पर कैसिनी मिशन लगभग चार साल पहले समाप्त हो गया हो, लेकिन अंतरिक्ष यान के डेटा अभी भी वैज्ञानिकों को व्यस्त रखते हैं। और कैसिनी के डेटा के धन का उपयोग करने वाला नवीनतम शोध अभी तक का सबसे मोहक हो सकता है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने शनि के बर्फीले चंद्रमा एन्सेलेडस के प्लम में मीथेन का पता लगाया है। मीथेन का उत्पादन कैसे होता है, इसकी प्रक्रिया इस समय ज्ञात नहीं है, लेकिन अध्ययन से पता चलता है कि आश्चर्यजनक रूप से बड़ी मात्रा में मीथेन पाए जाने की संभावना एन्सेलेडस के आंतरिक समुद्री तल पर मौजूद हाइड्रोथर्मल वेंट पर गतिविधि से आ रही है। ये वेंट पृथ्वी के महासागरों में पाए जाने वाले समान हो सकते हैं, जहां सूक्ष्मजीव रहते हैं, वेंट से ऊर्जा पर फ़ीड करते हैं और मीथेनोजेनेसिस नामक प्रक्रिया में मीथेन का उत्पादन करते हैं।
'हम यह निष्कर्ष नहीं निकाल रहे हैं कि एन्सेलाडस के महासागर में जीवन मौजूद है,' एरिज़ोना विश्वविद्यालय के एक सहयोगी प्रोफेसर रेगिस फेरिएरे ने कहा, और इनमें से एक अध्ययन का दो प्रमुख लेखक। 'बल्कि, हम यह समझना चाहते थे कि यह कितनी संभावना है कि एन्सेलेडस के हाइड्रोथर्मल वेंट पृथ्वी के सूक्ष्मजीवों के लिए रहने योग्य हो सकते हैं। बहुत संभव है, हमारे मॉडल के अनुसार कैसिनी डेटा हमें बताता है।'
13 साल के कैसिनी मिशन के सबसे बड़े आश्चर्यों में से एक एन्सेलेडस में आया, जो एक छोटा चंद्रमा है जिसके दक्षिणी ध्रुव पर सक्रिय गीजर हैं। केवल लगभग 310 मील (500 किमी) व्यास में, चमकीला और बर्फ से ढका एन्सेलेडस सक्रिय होने के लिए सूर्य से बहुत छोटा और बहुत दूर होना चाहिए। इसके बजाय, यह छोटा चंद्रमा सौर मंडल में सबसे अधिक भूगर्भीय गतिशील वस्तुओं में से एक है।
2005 में कैसिनी ने एन्सेलेडस की सतह के रूप में जल वाष्प और बर्फ के विस्फोट के जेट की खोज की। पानी एक उपसतह समुद्र से हो सकता है। छवि क्रेडिट: कैसिनी इमेजिंग टीम, एसएसआई, जेपीएल, ईएसए, नासा
कैसिनी के कैमरे से चंद्रमा की आश्चर्यजनक बैकलिट छवियां येलोस्टोन जैसे गीजर में फूटते हुए दिखाई देती हैं, जो चंद्रमा की सतह में बाघ-पट्टी के आकार के फ्रैक्चर से निकलती हैं। गीजर की खोज ने तब और अधिक महत्व दिया जब कैसिनी ने बाद में निर्धारित किया कि प्लम में पानी की बर्फ और ऑर्गेनिक्स शामिल हैं। चूंकि जीवन जैसा कि हम जानते हैं कि यह पानी पर निर्भर करता है, इस छोटे लेकिन ऊर्जावान चंद्रमा को हमारे सौर मंडल में जीवन के लिए संभावित स्थानों की छोटी सूची में जोड़ा गया है।
नए अध्ययन के लिए, शोध दल ने अंतरिक्ष में निकाले गए प्लम की सामग्री में से एक का विश्लेषण किया। उन्होंने एन्सेलेडस की प्लम संरचना को चंद्रमा के आंतरिक भाग में होने वाली कई रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं के अंतिम परिणाम के रूप में देखा, जहां डायहाइड्रोजन, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन किया जा रहा है।
'हम जानना चाहते थे: क्या पृथ्वी जैसे रोगाणु जो डायहाइड्रोजन खा सकते हैं और मीथेन का उत्पादन कर सकते हैं, कैसिनी द्वारा खोजे गए मीथेन की आश्चर्यजनक रूप से बड़ी मात्रा की व्याख्या कर सकते हैं?' फेरिएरे ने कहा एरिज़ोना विश्वविद्यालय से प्रेस विज्ञप्ति।
सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने मूल्यांकन किया कि डायहाइड्रोजन का हाइड्रोथर्मल उत्पादन कैसिनी के अवलोकनों के लिए सबसे उपयुक्त होगा, और क्या यह उत्पादन पृथ्वी की तरह हाइड्रोजनोट्रोफिक मेथनोगेंस की आबादी को बनाए रखने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान कर सकता है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने एक काल्पनिक हाइड्रोजनोट्रोफिक मीथेनोजेन की जनसंख्या गतिशीलता के लिए एक मॉडल विकसित किया, जिसका थर्मल और ऊर्जावान जगह पृथ्वी से ज्ञात उपभेदों के बाद तैयार किया गया था।
एन्सेलेडस की पपड़ी के एक आंतरिक क्रॉस-सेक्शन को दिखाते हुए कलाकार का प्रतिपादन, जो दिखाता है कि हाइड्रोथर्मल गतिविधि कैसे चंद्रमा की सतह पर पानी के ढेर का कारण बन सकती है। श्रेय: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-कैल्टेक/साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट
फिर शोधकर्ता टीम ने यह देखने के लिए मॉडल चलाया कि क्या रासायनिक स्थितियों का एक सेट, जैसे कि हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ में डाइहाइड्रोजन एकाग्रता, और तापमान इन रोगाणुओं के बढ़ने के लिए उपयुक्त वातावरण प्रदान करेगा। उन्होंने यह भी देखा कि एक काल्पनिक सूक्ष्म जीव आबादी का उसके पर्यावरण पर क्या प्रभाव पड़ेगा - उदाहरण के लिए, प्लम में डायहाइड्रोजन और मीथेन की पलायन दर पर।
टीम ने नेचर में प्रकाशित अपने पेपर में लिखा:
'हम पाते हैं कि देखी गई बचने की दर (1) को केवल सर्पिनाइजेशन द्वारा चट्टानी कोर के अजैविक परिवर्तन द्वारा समझाया नहीं जा सकता है; (2) मीथेनोजेन्स के लिए रहने योग्य परिस्थितियों की परिकल्पना के अनुकूल हैं; और (3) मेथनोजेनेसिस की परिकल्पना के तहत उच्चतम संभावना स्कोर करते हैं, यह मानते हुए कि जीवन के उभरने की संभावना काफी अधिक है। यदि एन्सेलेडस पर जीवन के उभरने की संभावना कम है, तो कैसिनी मापन रहने योग्य लेकिन निर्जन हाइड्रोथर्मल वेंट के अनुरूप हैं और भविष्य के मिशनों द्वारा खोज की प्रतीक्षा में मीथेन के अज्ञात स्रोतों (उदाहरण के लिए, प्राइमर्डियल मीथेन) की ओर इशारा करते हैं।
'और जैविक मेथनोजेनेसिस डेटा के साथ संगत प्रतीत होता है,' फेरिएरे ने कहा। 'दूसरे शब्दों में, हम 'जीवन परिकल्पना' को अत्यधिक असंभव के रूप में त्याग नहीं सकते हैं। जीवन की परिकल्पना को खारिज करने के लिए, हमें भविष्य के मिशनों से अधिक डेटा की आवश्यकता है।'
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