एक नए अध्ययन से पता चलता है कि चंद्रमा पहले की तुलना में अधिक धातु युक्त है। चंद्रमा के निर्माण की हमारी समझ के लिए इसके कुछ दूरगामी निहितार्थ हैं। यदि उनके परिणाम ठोस हैं, तो इसका मतलब है कि हमें इस पर फिर से विचार करने की आवश्यकता हो सकती है विशाल प्रभाव परिकल्पना चंद्रमा के निर्माण के लिए।
लूनर रिकोनिसेंस ऑर्बिटर (एलआरओ) मिनिएचर रेडियो फ्रीक्वेंसी (मिनी-आरएफ) उपकरण का उपयोग करने वाले वैज्ञानिकों की एक टीम पानी की बर्फ की खोज के हिस्से के रूप में चंद्र क्रेटर के नीचे की जांच कर रही थी। चंद्रमा पर पानी का स्थान और पहुंच वहां मानव उपस्थिति की हमारी योजनाओं का एक बड़ा हिस्सा है। यह न केवल पीने के पानी का स्रोत हो सकता है, बल्कि यह हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का भी स्रोत है, दोनों गंभीर रूप से उपयोगी तत्व हैं।
शोधकर्ता जांच कर रहे थे कि वे क्रेटर के नीचे 'रेगोलिथ जुर्माना' कहते हैं, जिसका मूल रूप से बहुत अच्छा धूल होता है। गड्ढा की गहराई के आधार पर, उन्हें जुर्माना में धातु की सामग्री पर अलग-अलग रीडिंग मिलीं। गहरे गड्ढों में रेजोलिथ फाइन ने उथले गड्ढों की तुलना में अधिक धातु की प्रचुरता दिखाई।
वह एक पहेली थी। क्योंकि अगर हमारे विचार से अधिक धातु है, तो हमें फिर से सोचने की जरूरत है कि चंद्रमा कैसे बना।
नए अध्ययन का शीर्षक है ' चंद्र क्रेटर फर्श पर रेजोलिथ जुर्माना की थोक संरचना: एलआरओ/मिनी-आरएफ . द्वारा प्रारंभिक जांच ।' मुख्य लेखक एस्सम हेगी हैं, जो दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय से मिनी-आरएफ प्रयोगों के सह-अन्वेषक हैं। पेपर साइंस डायरेक्ट जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
लॉरेल, मैरीलैंड में जॉन्स हॉपकिन्स एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी (एपीएल) के मिनी-आरएफ प्रमुख अन्वेषक वेस पैटरसन ने कहा, 'एलआरओ मिशन और इसके रडार उपकरण हमें अपने निकटतम पड़ोसी की उत्पत्ति और जटिलता के बारे में नई अंतर्दृष्टि के साथ आश्चर्यचकित करना जारी रखते हैं।' और एक अध्ययन सह-लेखक।
यह छायांकित राहत छवि चंद्रमा के शैकलटन क्रेटर को दिखाती है, जो चंद्र दक्षिणी ध्रुव के पास 21 किमी चौड़ा गड्ढा स्थायी रूप से छाया हुआ गड्ढा है। नासा के एलआरओ जांच के आंकड़ों के आधार पर क्रेटर की आंतरिक संरचना को झूठे रंग में दिखाया गया है। वैज्ञानिकों को संदेह है कि क्रेटर की छाया में बहुत सारा पानी छिपा है। क्रेडिट: नासा
इस मामले में, वैज्ञानिक पानी की बर्फ का पता लगाने के लिए बेहतर तरीके से काम कर रहे थे जो सूर्य से क्रेटरों के छायांकित फर्श में छिपी हुई है। इसका पता लगाने के लिए रडार का उपयोग करते समय, उन्हें प्राप्त होने वाले संकेतों में कुछ अनिश्चितताएं होती हैं। एक मायने में, वे पृष्ठभूमि रेजोलिथ से मिलने वाले संकेतों की बेहतर समझ के साथ उस अनिश्चितता को खत्म करने की कोशिश कर रहे थे।
उन्होंने पाया कि गड्ढे के आकार, गहराई और अक्षांश के आधार पर ढांकता हुआ संकेतों में भिन्नता थी। अपने अध्ययन में वे लिखते हैं 'हम पाते हैं कि क्रेटर फर्श पर रेजोलिथ जुर्माना की देखी गई परिवर्तनशीलता के लिए सबसे व्यावहारिक स्पष्टीकरण खनिज अंतर है, जो मूल खुदाई वाले सब्सट्रेट में गहराई के साथ धातु बहुतायत में वृद्धि का सुझाव देता है, यानी, ऊपर के किलोमीटर में चंद्र क्रस्ट। ”
चंद्रमा का एक भूवैज्ञानिक मानचित्र विभिन्न संरचनाओं और खनिज जमाओं को दर्शाता है। श्रेय: NASA/GSFC/USGS
उस कथन को सादे अंग्रेजी में उबाल लें और यह कहता है कि चंद्र गड्ढों में अपेक्षा से अधिक धातु है, और जितने बड़े और गहरे गड्ढे हैं, उतनी ही अधिक धातु उन्हें मिली है। हालांकि, यह पैटर्न केवल एक निश्चित गड्ढा गहराई तक ही सही है। एक निश्चित आकार के बाद, धातु की मात्रा चपटी हो जाती है। इस मामले में धातुओं में लोहा और टाइटेनियम शामिल हैं, और परिणाम बताते हैं कि चंद्रमा की ऊपरी परत में बहुत अधिक धातु होनी चाहिए, अगर हमारी विशाल प्रभाव परिकल्पना सही है।
विशाल प्रभाव परिकल्पना का कहना है कि युवा पृथ्वी एक प्राचीन प्रोटोप्लैनेट द्वारा मंगल के आकार के बारे में प्रभावित थी, जिसे थिया नाम दिया गया था। यह लगभग 4.5 अरब साल पहले हुआ था, और प्रभाव ने अंतरिक्ष में बड़ी मात्रा में पिघला हुआ चट्टान विस्फोट कर दिया। वह सामग्री पृथ्वी की परिक्रमा करती है और चंद्रमा में समा जाती है। पृथ्वी और चंद्रमा दोनों पर स्थिर समस्थानिकों के अनुपात सहित, साक्ष्य द्वारा परिकल्पना का अच्छी तरह से समर्थन किया जाता है।
प्रोटो-अर्थ और थिया के बीच टकराव की कलाकार की अवधारणा, माना जाता है कि यह 4.5 अरब साल पहले हुआ था। क्रेडिट: नासा
कुछ हैं परिकल्पना में छेद , हालांकि। चंद्र हाइलैंड्स में, a . के रूप में प्रेस विज्ञप्ति बताते हैं, 'चट्टानों में पृथ्वी के सापेक्ष कम मात्रा में धातु युक्त खनिज होते हैं।' अब, यदि थिया के प्रभाव के समय तक पृथ्वी अपने मूल, मेंटल और क्रस्ट में विभेदित हो गई थी, तो चंद्रमा उच्चभूमि की तरह धातु-गरीब होगा।
लेकिन समस्या यह है कि पूरा चंद्रमा धातु-गरीब नहीं है। चन्द्रमा के मरिया में ज्वालामुखी विस्फोटों से बने बड़े समतल मैदानों में धातु पृथ्वी पर अनेक चट्टानों से अधिक प्रचुर मात्रा में है, और उच्चभूमियों की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में है। क्या दिया?
पूरे मामले को लेकर कई तरह के सवाल घूम रहे हैं। थिया की रचना क्या थी? चंद्र बेसल में पानी जैसे वाष्पशील कैसे फंस गए? और पृथ्वी और चंद्रमा दोनों के टाइटेनियम समस्थानिक अनुपात लगभग समान हैं, यह दर्शाता है कि थिया की किसी भी सामग्री ने इसे चंद्रमा में नहीं बनाया है।
यहीं पर यह शोध और एलआरओ के मिनी-आरएफ का उपयोग करने वाली टीम कहानी में आती है।
लूनर टोही ऑर्बिटर का एक चित्रण। छवि क्रेडिट: नासा
पानी के लिए अपनी खोज को तेज करते हुए, वे क्रेटरों में बारीक सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक को माप रहे थे। NS पारद्युतिक स्थिरांक मूल रूप से अंतरिक्ष के निर्वात के सापेक्ष एक विद्युत क्षेत्र को प्रसारित करने की सामग्री की क्षमता का माप है। एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक का अर्थ है अधिक धातु, विशेष रूप से लोहा और टाइटेनियम।
तभी उन्होंने एक हैरान करने वाला पैटर्न देखा। जैसे-जैसे क्रेटर बड़े होते गए, लगातार बढ़ते गए। लेकिन यह रैखिक नहीं था। 2 से 5 किमी चौड़े (1 से 3 मील) क्रेटर में क्रेटर के आकार के साथ निरंतर वृद्धि हुई। लेकिन 5 से 20 किमी चौड़े (3 से 12 मील) क्रेटरों के लिए, ढांकता हुआ स्थिरांक स्थिर रहा।
'यह एक आश्चर्यजनक संबंध था कि हमारे पास विश्वास करने का कोई कारण नहीं था,' प्रमुख लेखक हेगी ने कहा प्रेस विज्ञप्ति .
'मिनी-आरएफ के इस रोमांचक परिणाम से पता चलता है कि चंद्रमा पर 11 साल के संचालन के बाद भी, हम अभी भी अपने निकटतम पड़ोसी के प्राचीन इतिहास के बारे में नई खोज कर रहे हैं।'
नूह पेट्रो, एलआरओ परियोजना वैज्ञानिक
इस पैटर्न का क्या अर्थ है?
शोधकर्ताओं की टीम ने तर्क दिया कि बड़े क्रेटर बनाने वाले प्रभाव ने सतह के नीचे से अधिक धातु-समृद्ध सामग्री की खुदाई की। इसका मतलब है कि चंद्रमा के केवल सबसे ऊपरी कुछ सौ मीटर धातुओं में खराब होते हैं, जबकि गहरे पदार्थ धातुओं में समृद्ध होते हैं। लेकिन यह पैटर्न एक निश्चित गहराई तक ही कायम रहता है।
वे अपने काम में और आगे बढ़ गए। उन्होंने धातु ऑक्साइड मानचित्रों के साथ क्रेटर फर्श की अपनी मिनी-आरएफ छवियों की तुलना की, एक एलआरओ के बहुत ही वाइड-एंगल कैमरा से, और अन्य जापान के कागुया मिशन और नासा चंद्र प्रॉस्पेक्टर अंतरिक्ष यान। उस डेटा ने उनके निष्कर्षों की पुष्टि की: बड़े क्रेटर लौह ऑक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड में समृद्ध थे, और उस सामग्री को चंद्रमा में गहराई से खुदाई की गई होगी।
नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में एलआरओ परियोजना वैज्ञानिक नोआ पेट्रो ने कहा, 'मिनी-आरएफ के इस रोमांचक परिणाम से पता चलता है कि चंद्रमा पर 11 साल के संचालन के बाद भी, हम अपने निकटतम पड़ोसी के प्राचीन इतिहास के बारे में नई खोज कर रहे हैं।' ग्रीनबेल्ट, मैरीलैंड में। 'मिनी-आरएफ डेटा हमें चंद्र सतह के गुणों के बारे में बताने के लिए अविश्वसनीय रूप से मूल्यवान है, लेकिन हम उस डेटा का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए करते हैं कि 4.5 अरब साल पहले क्या हो रहा था!'
चंद्रमा में यह आश्चर्यजनक अंतर्दृष्टि अन्य हालिया खोजों और अंतर्दृष्टि के साथ जाती है। NASA के GRAIL मिशन ने चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण का मानचित्रण किया और एक विसंगति की खोज की दक्षिणी ध्रुव ऐटकेन बेसिन में। घने सामग्री का एक विशाल हिस्सा वहां दफन है, और सबूत है कि चंद्रमा की संरचना एक समान नहीं है, और यह कि सघन सामग्री पूरे उपसतह में फैल सकती है। फिर वहाँ चंद्रमा का क्रीप भूभाग , ऐसे तत्वों का जमाव जो रेडियोधर्मी रूप से क्षय कर रहे हैं और चंद्रमा के उस हिस्से को चंद्रमा के बाकी हिस्सों के ठंडा होने के लंबे समय तक ज्वालामुखी बने रहने के लिए प्रोत्साहित करते हैं।
लूनर प्रॉस्पेक्टर मिशन से चांद की सतह पर थोरियम का वितरण। थोरियम अन्य रेडियोधर्मी तत्वों (गर्मी पैदा करने वाले) के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध है, इसका अधिकांश भाग पृथ्वी की ओर (निकट की ओर) मौजूद है। इस क्षेत्र और चंद्र इतिहास की कई देखी गई विशेषताओं के बीच संबंध चंद्र विज्ञान में एक महत्वपूर्ण प्रश्न है। इमेज क्रेडिट: लैनुविल, एम. एट अल (2013) जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च: प्लैनेट्स।
यह सब चंद्रमा के रहस्य को जोड़ता है, और दिखाता है कि जैसे-जैसे चीजों के बारे में हमारा ज्ञान बढ़ता है, सवारी के लिए और अधिक प्रश्न सामने आते हैं।
हेगी ने कहा, 'यह वास्तव में सवाल उठाता है कि हमारी पिछली गठन परिकल्पनाओं के लिए इसका क्या अर्थ है।'
इस नए शोध का मतलब है कि हमें विशाल प्रभाव परिकल्पना पर फिर से विचार करना होगा, हालांकि अध्ययन स्वयं हमें चंद्रमा की उत्पत्ति के प्रश्न का उत्तर नहीं देता है।
चंद्रमा के ध्रुवीय क्षेत्र भूमध्यरेखीय क्षेत्रों की तुलना में अधिक छायांकित हैं। चंद्र ध्रुवीय क्षेत्रों और तापमान में उजागर जल बर्फ (हरा या नीला बिंदु)। क्रेडिट: शुआई लियू
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने केवल चंद्रमा के उत्तरी गोलार्ध में क्रेटरों को देखा। लेकिन नतीजों ने उनकी उत्सुकता बढ़ा दी है. उन्होंने दक्षिणी गोलार्ध में क्रेटरों को देखना शुरू कर दिया है ताकि यह देखा जा सके कि क्या उस क्षेत्र में भी यही प्रवृत्ति स्पष्ट है।
यदि यह है - और यदि नहीं भी है, तो उस मामले के लिए - परिणाम समान हो सकता है: यह चंद्रमा की उत्पत्ति और इतिहास की फिर से जांच करने का समय है।