दशकों से, खगोलविदों ने अनुमान लगाया है कि चंद्रमा पर पानी हो सकता है। हाल के वर्षों में, इस अटकल की पुष्टि की गई कि एक परिक्रमा करने वाले उपग्रह ने चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के चारों ओर पानी की बर्फ का पता लगाया। चंद्र सतह के इस भाग के भीतर, जिसे के रूप में जाना जाता है दक्षिण-ध्रुव ऐटकेन बेसिन , वहां स्थित कई स्थायी रूप से छायादार क्रेटर के कारण पानी की बर्फ बनी रह सकती है।
लेकिन अब तक, वैज्ञानिक इस धारणा के तहत काम कर रहे थे कि चंद्र जल केवल स्थायी रूप से छाया वाले गड्ढों में ही पाया जाना है। लेकिन नासा के लिए धन्यवाद इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान के लिए समताप मंडल वेधशाला (सोफिया), पानी किया गया है चंद्रमा के सूर्य के प्रकाश पक्ष पर मनाया गया पहली बार के लिए। यह खोज इंगित करती है कि पानी पूरे चंद्र सतह पर वितरित किया जा सकता है, और अंधेरे कोनों तक ही सीमित नहीं है।
उनके निष्कर्षों का वर्णन करने वाला अध्ययन हाल ही में पत्रिका में दिखाई दिया प्रकृति खगोल विज्ञान .अध्ययन का नेतृत्व नासा के पोस्टडॉक्टरल फेलो केसी होनिबॉल ने किया था हवाई विश्वविद्यालय के भूभौतिकी और ग्रह विज्ञान संस्थान , और के सदस्य शामिल थे अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान (एसएसआई), जॉर्जिया तकनीकी संस्थान , NS जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी (JHUAPL), और नासा का गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर .
SOFIA अनिवार्य रूप से एक संशोधित बोइंग 747SP विमान है जो 2.7-मीटर (106-इंच) इन्फ्रारेड टेलीस्कोप से लैस है। 11,600 से 13,700 मीटर (38,000 से 45,000 फीट) की सर्विस सीलिंग के साथ, SOFIA पृथ्वी के 99% इन्फ्रारेड-अवरुद्ध वातावरण के ऊपर उड़ान भरने में सक्षम है और इसके उपयोग से अन्यथा बेहोश वस्तुओं की खोज कर सकता है। SOFIA टेलीस्कोप के लिए बेहोश वस्तु इन्फ्रारेड कैमरा (फोरकास्ट)।
जब डॉ. होन्निबल और उनके सहयोगियों ने SOFIA के साथ चंद्रमा का अवलोकन किया, तो उन्होंने देखा कि पानी के अणुओं की उपस्थिति थी (H2O) पृथ्वी से दिखाई देने वाले दूसरे सबसे बड़े गड्ढे में। इसे क्लैवियस क्रेटर के रूप में जाना जाता है, जो चंद्रमा के दक्षिणी गोलार्ध में स्थित है और इसका व्यास 231 किमी (143.5 मील) और गहराई 3.5 किमी (2 मील) है।
जैसा कि नासा के विज्ञान मिशन निदेशालय (एसएमडी) में खगोल भौतिकी विभाग के निदेशक पॉल हर्ट्ज़ ने हाल ही में कहा था। नासा का बयान :
'हमारे पास संकेत थे कि एच2ओ - परिचित पानी जिसे हम जानते हैं - चंद्रमा के सूर्य के किनारे पर मौजूद हो सकता है। अब हम जानते हैं कि यह वहां है। यह खोज चंद्र सतह के बारे में हमारी समझ को चुनौती देती है और गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए प्रासंगिक संसाधनों के बारे में पेचीदा सवाल उठाती है।'
जबकि पिछली टिप्पणियों ने इस क्रेटर में हाइड्रोजन के निशान का पता लगाया था, लेकिन यह निर्धारित करने में असमर्थ थे कि यह पानी या हाइड्रॉक्सिल (OH) के कारण है। यह रासायनिक तब बनता है जब चंद्र रेजोलिथ में आणविक ऑक्सीजन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंध जाता है, जो कि सूर्य (सौर हवा) से निकलने वाले आवेशित कणों (प्रोटॉन) का परिणाम होता है, जब वे अंतरिक्ष में यात्रा करते हैं तो इलेक्ट्रॉनों को उठाते हैं।
दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन दिखाते हुए चंद्रमा का ऊंचाई डेटा। श्रेय: NASA/GSFC/एरिज़ोना विश्वविद्यालय
FORCAST टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, होन्निबल और उनकी टीम उस निर्धारण को करने में सक्षम थे क्योंकि उन्होंने पाया कि हाइड्रोजन में एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य था जो पानी के अणुओं (6.1 माइक्रोन) के लिए अद्वितीय है। जैसा कि होन्निबल ने समझाया:
'सोफिया टिप्पणियों से पहले, हम जानते थे कि किसी प्रकार का जलयोजन था। लेकिन हम यह नहीं जानते थे कि वास्तव में पानी के अणु कितने थे, जैसे कि हम हर दिन पीते हैं - या नाली क्लीनर जैसा कुछ और ... घने वातावरण के बिना, सूरज की रोशनी वाली चंद्र सतह पर पानी अंतरिक्ष में खो जाना चाहिए। फिर भी किसी तरह हम इसे देख रहे हैं। कुछ पानी पैदा कर रहा है, और कुछ इसे वहीं फंसा रहा होगा। ”
SOFIA द्वारा प्राप्त आंकड़ों से चंद्र सतह पर फैली एक घन मीटर मिट्टी में 100 से 412 भागों प्रति मिलियन (पीपीएम) के पानी की सांद्रता का पता चला। यह लगभग 350 मिली (12 ऑउंस) की बोतल के बराबर है और सहारा रेगिस्तान की तुलना में लगभग 100 गुना कम पानी है। पानी की इतनी कम मात्रा के बावजूद, यह खोज बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह चंद्र जल की उत्पत्ति के बारे में नए प्रश्न उठाती है और यह कैसे बनी रहती है।
इसके अलावा, इस खोज में चंद्र अन्वेषण के लिए निहितार्थ हैं, खासकर जहां लंबी अवधि के मिशन और चंद्र आवासों का संबंध है। के हिस्से के रूप में प्रोजेक्ट आर्टेमिस नासा 'स्थायी चंद्र अन्वेषण' का एक कार्यक्रम स्थापित करना चाहता है जिसमें दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के आसपास एक आधार शामिल होगा। पानी की बर्फ की उपस्थिति न केवल पीने के पानी की आपूर्ति सुनिश्चित करेगी बल्कि प्रणोदक के निर्माण के लिए भी इस्तेमाल की जा सकती है।
नासा के मानव अन्वेषण और संचालन मिशन निदेशालय के मुख्य अन्वेषण वैज्ञानिक जैकब ब्लीचर ने कहा, 'पानी एक मूल्यवान संसाधन है, दोनों वैज्ञानिक उद्देश्यों और हमारे खोजकर्ताओं द्वारा उपयोग के लिए।' 'यदि हम चंद्रमा पर संसाधनों का उपयोग कर सकते हैं, तो हम नई वैज्ञानिक खोजों को सक्षम करने में मदद करने के लिए कम पानी और अधिक उपकरण ले जा सकते हैं।'
SOFIA के टेलीस्कोप और प्राथमिक दर्पण का क्लोज़-अप। श्रेय: NASA/टॉम त्सचिदा
यह खोज इसलिए भी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दशकों के शोध की परिणति का प्रतिनिधित्व करती है। जब अपोलो अंतरिक्ष यात्री पहली बार चंद्रमा पर उतरे थे, तब माना जाता था कि चंद्रमा पूरी तरह से शुष्क है। दिलचस्प बात यह है कि इन मिशनों ने जिन चट्टानों को लौटाया था, वे चंद्र जल के पहले संकेत प्रदान करते थे, हालांकि उस समय संदूषण के परिणाम के रूप में इन्हें खारिज कर दिया गया था।
इस नवीनतम खोज से एक और दिलचस्प तथ्य यह है कि यह उस तरह का शोध नहीं है जैसा SOFIA मिशन आमतौर पर करता है। आमतौर पर, SOFIA के उच्च-ऊंचाई वाले अवलोकन एक कैमरे द्वारा निर्देशित होते हैं जो सितारों को ट्रैक करता है, जो नियंत्रकों को दूरबीन को अपने लक्ष्य पर स्थिर रूप से बंद रखने की अनुमति देता है। इनमें वे वस्तुएँ शामिल हैं जो धुंधली हैं (जैसे लाल बौने और ब्लैक होल) या दूर की वस्तुएँ, जैसे तारा समूह और आकाशगंगाएँ।
चंद्रमा, जो न तो बेहोश है और न ही दूर है, आमतौर पर गाइड कैमरे के पूरे क्षेत्र को भर देता है। 2018 के अगस्त में एक परीक्षण अवलोकन करने के बाद, नासा के वैज्ञानिकों को यकीन हो गया कि यह एक कोशिश के काबिल है। नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में SOFIA के प्रोजेक्ट साइंटिस्ट नसीम रंगवाला ने कहा:
'वास्तव में, सोफिया ने पहली बार चंद्रमा को देखा था, और हमें पूरी तरह से यकीन भी नहीं था कि हमें विश्वसनीय डेटा मिलेगा, लेकिन चंद्रमा के पानी के बारे में सवालों ने हमें कोशिश करने के लिए मजबूर किया। यह अविश्वसनीय है कि यह खोज अनिवार्य रूप से एक परीक्षण से निकली है, और अब जब हम जानते हैं कि हम ऐसा कर सकते हैं, तो हम और अधिक अवलोकन करने के लिए और अधिक उड़ानों की योजना बना रहे हैं।'
सोफिया उड़ान में, अपनी दूरबीन के साथ उजागर। छवि: नासा/जिम रॉस
स्वाभाविक रूप से, ऐसे कई अनुत्तरित प्रश्न हैं जिनसे वैज्ञानिकों को अभी भी जूझने की आवश्यकता है। शुरुआत के लिए, यह सवाल है कि चंद्रमा के सूर्य के प्रकाश वाले हिस्सों पर पानी जमा हो सकता है या नहीं। चंद्र जल की उत्पत्ति के बारे में भी एक रहस्य है (चाहे इसे स्वदेशी रूप से उत्पादित किया गया था या जमा किया गया था), यह कैसे सूर्य के क्षेत्रों में जमा और बना रहता है, और यह कैसे चंद्रमा के पार पहुँचाया जाता है।
निकट भविष्य में, नासा अधिक डेटा एकत्र करने और (उम्मीद है) इन सवालों के जवाब देने के लिए SOFIA के साथ अनुवर्ती टिप्पणियों का संचालन करने की उम्मीद करता है। विशेष रूप से, वे सूर्य के प्रकाश वाले स्थानों में और विभिन्न चंद्र चरणों के दौरान पानी के अतिरिक्त स्रोतों की तलाश करेंगे। यह डेटा नासा के भविष्य के मिशनों को भी सूचित करेगा ध्रुवीय अन्वेषण रोवर की जांच करने वाले वाष्पशील (वीआईपीईआर), और मानव अन्वेषण के लिए पहला जल स्रोत मानचित्र बनाने में मदद करता है।
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