क्षुद्रग्रह बेन्नू चट्टानों और विशाल शिलाखंडों से ढका है। और अब जब ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स अंतरिक्ष यान उन चट्टानों पर करीब से नज़र डाल रहा है, तो शोधकर्ता एक वायुहीन शरीर के लिए कुछ आश्चर्यजनक देखने में सक्षम हैं: चट्टानों में छोटी दरारें और दरारें हैं।
कारण?
सबसे अधिक संभावना है कि दरारें तापमान में व्यापक बदलाव से होती हैं, दिन के दौरान सूरज की रोशनी चट्टानों को गर्म करती है, और फिर रात में जल्दी से ठंडा हो जाती है। यह प्रक्रिया जल्दी और बार-बार होती है, क्योंकि बेन्नू हर 4.3 घंटे में अपनी धुरी पर एक पूर्ण चक्कर लगाता है।
एरिज़ोना के टक्सन में प्लैनेटरी साइंस इंस्टीट्यूट के जेमी मोलारो ने कहा, 'इस प्रक्रिया के लिए पहली बार सबूत है, जिसे थर्मल फ्रैक्चरिंग कहा जाता है, निश्चित रूप से बिना किसी वातावरण के किसी वस्तु पर देखा गया है।' मोलारो a . के प्रमुख लेखक हैं नेचर कम्युनिकेशंस में आज प्रकाशित पेपर। 'यह एक पहेली का एक टुकड़ा है जो हमें बताता है कि सतह कैसी थी, और अब से लाखों साल बाद यह कैसी होगी।'
पृथ्वी पर चट्टानों के टूटने का प्राथमिक कारण अपक्षय है। वर्षा का पानी चट्टान में छोटे-छोटे दोषों या दरारों में रिस सकता है, और यदि तापमान जमने से नीचे चला जाता है, तो पानी बर्फ में बदल जाता है और फैल जाता है, जिससे दरारें चौड़ी हो जाती हैं।
लेकिन निश्चित रूप से, बेन्नू के बिना वातावरण पर कोई मौसम नहीं है। हालांकि, तापमान में उतार-चढ़ाव का समान प्रभाव हो सकता है। जब भी कोई चट्टान तापमान में परिवर्तन के संपर्क में आती है, तो सतह या तो फैल जाएगी या सिकुड़ जाएगी। और चूँकि चट्टान ऊष्मा की कुचालक है, चट्टान की सतह चट्टान के केंद्र से अधिक फैलती या सिकुड़ती है। इससे चट्टान की सतह में तनाव दरारें पैदा होंगी।
नासा के ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स अंतरिक्ष यान द्वारा ली गई छवियों से क्षुद्रग्रह बेन्नू पर अलग-अलग आकार और स्थान के साथ चट्टान के चेहरे (ए) और बोल्डर (बी-एफ) पर छूटना सुविधाएँ। पैनल (ए) के क्षितिज पर चमकीला गुंबद एक्सफ़ोलीएटिंग चट्टान के पीछे एक बोल्डर है। श्रेय: NASA/गोडार्ड/एरिज़ोना विश्वविद्यालय।
'किसी भी अपक्षय प्रक्रिया की तरह, थर्मल फ्रैक्चरिंग समय के साथ बोल्डर और ग्रहों की सतहों के विकास का कारण बनता है - अलग-अलग बोल्डर के आकार और आकार को बदलने से, कंकड़ या महीन दाने वाले रेजोलिथ का उत्पादन करने के लिए, क्रेटर की दीवारों को तोड़ने के लिए,' OSIRIS-REx ने कहा। ऑरिजिंस, स्पेक्ट्रल इंटरप्रिटेशन, रिसोर्स आइडेंटिफिकेशन, सिक्योरिटी-रेगोलिथ एक्सप्लोरर) एरिज़ोना विश्वविद्यालय, टक्सन के प्रमुख अन्वेषक डांटे लॉरेटा। 'अन्य अपक्षय प्रक्रियाओं के सापेक्ष यह कितनी जल्दी होता है हमें बताता है कि सतह कैसे और कितनी जल्दी बदल गई है।'
वैज्ञानिकों ने इस विचार के इर्द-गिर्द फेंक दिया है कि थर्मल फ्रैक्चरिंग क्षुद्रग्रहों जैसी वायुहीन वस्तुओं पर एक महत्वपूर्ण अपक्षय प्रक्रिया हो सकती है क्योंकि बहुत से लोग दिन और रात के बीच अत्यधिक तापमान अंतर का अनुभव करते हैं, जिससे तनाव बढ़ जाता है।
बेन्नू पर दिन का उच्च तापमान लगभग दिन के उच्च स्तर तक पहुंच सकता है, बेन्नू पर लगभग 400 डिग्री केल्विन (260 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक पहुंच सकता है, और रात का निचला स्तर 200 डिग्री केल्विन (-100 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक पहुंच सकता है।
नमूना संग्रह के लिए अक्टूबर 2020 में सतह पर उतरने की तैयारी में, बेन्नू की चट्टानों में दरारें काफी छोटी और देखने में मुश्किल हैं, खासकर ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स ने क्षुद्रग्रह के करीब फ्लाईओवर का प्रदर्शन शुरू करने से पहले। लेकिन पिछले कुछ महीनों के भीतर, अंतरिक्ष यान बेन्नू की सतह के 75 मीटर (246 फीट) के भीतर गिर गया है, और पिछले युद्धाभ्यास ने इसे 250 मीटर (820 फीट) के भीतर देखा है। OSIRIS-REx प्राथमिक और बैकअप साइटों की तस्वीरें ले रहा है। मिशन के नमूना संग्रह भाग की तैयारी के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन फ़ोटो प्राप्त करने के लिए।
बेन्नू का 3-डी मॉडल। श्रेय: NASA विज़ुअलाइज़ेशन प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग और विकास (VTAD)
अन्य प्रक्रियाएं समान विशेषताएं उत्पन्न कर सकती हैं, लेकिन टीम के विश्लेषण ने उन्हें खारिज कर दिया। अपक्षय के अलावा, टेक्टोनिक गतिविधि द्वारा निचोड़ी गई चट्टानें भी फट सकती हैं, लेकिन बेन्नू ऐसी गतिविधि के लिए बहुत छोटा है। बेन्नू पर उल्कापिंड के प्रभाव होते हैं और निश्चित रूप से चट्टानों को तोड़ सकते हैं, लेकिन वे अंतरिक्ष यान द्वारा देखी गई दरार और अन्य क्षरण के प्रकार का कारण नहीं बनेंगे। इसके अलावा, जहां क्रैकिंग हो रही है, वहां प्रभाव क्रेटर का कोई संकेत नहीं है।
मोलारो ने कहा, 'हमने पृथ्वी और मंगल पर थर्मल फ्रैक्चरिंग के साक्ष्य देखे हैं, दोनों वातावरण जहां रासायनिक अपक्षय भूमिका निभा सकते हैं।' 'इसलिए, जबकि यह सैद्धांतिक रूप से एक वायुहीन शरीर पर थर्मल फ्रैक्चरिंग के लिए अकेले होने के लिए संभव था, यह स्पष्ट नहीं था कि रासायनिक प्रभावों की अनुपस्थिति में दरार वृद्धि का कारण बनने के लिए तनाव पर्याप्त मजबूत होगा या नहीं।'
क्षुद्रग्रह बेन्नू की सतह का यह वैश्विक मानचित्र नासा के OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान द्वारा 7 मार्च और 19 अप्रैल, 2019 के बीच एकत्र की गई छवियों का एक मोज़ेक है। क्रेडिट: NASA/गोडार्ड/एरिज़ोना विश्वविद्यालय
मोलारो ने कहा कि अंतरिक्ष यान के अवलोकन किसी अन्य अपक्षय तंत्र के साथ थर्मली प्रेरित रॉक ब्रेकडाउन के वैज्ञानिक मॉडल के अनुरूप हैं।
मोलारो ने कहा, 'बेन्नू पर बोल्डर थर्मल फ्रैक्चरिंग के कई संभावित संकेत प्रदर्शित करते हैं, लेकिन सबसे स्पष्ट छवियां छूटना दिखाती हैं, जहां सामग्री की पतली परतें बोल्डर सतहों से निकलती हैं।' 'ये निष्कर्ष वास्तविक और सम्मोहक साक्ष्य प्रदान करते हैं कि थर्मल फ्रैक्चरिंग वायुहीन शरीर की सतहों पर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसका क्षुद्रग्रह सतहों, कक्षाओं और आबादी के विकास को समझने के लिए प्रमुख प्रभाव पड़ता है।'
मिशन टीम ने अंतरिक्ष यान के OSIRIS-REx कैमरा सूट (OCAMS) का उपयोग करके थर्मल फ्रैक्चरिंग के अनुरूप सुविधाओं को पाया, जो कि एक सेंटीमीटर (लगभग 0.4 इंच) से छोटे बेन्नू पर सुविधाओं को देख सकता है। इसमें एक्सफोलिएशन के सबूत मिले, जहां थर्मल फ्रैक्चरिंग की वजह से बोल्डर सतहों से छोटी, पतली परतें (1 - 10 सेंटीमीटर) निकल गईं। अंतरिक्ष यान ने उत्तर-दक्षिण दिशा में बोल्डर के माध्यम से चलने वाली दरारों की छवियां भी लीं, साथ ही बेन्नू पर थर्मल फ्रैक्चरिंग द्वारा उत्पन्न तनाव की रेखा के साथ।
बेन्नू पर यह खोज भविष्य में अन्य वायुहीन पिंडों की खोज में मदद करेगी।
मोलारो ने कहा, 'थर्मल फ्रैक्चरिंग से टूटने की दर पर हमारे पास अभी तक अच्छी बाधाएं नहीं हैं, लेकिन हम उन्हें अब प्राप्त कर सकते हैं कि हम वास्तव में पहली बार इसके लिए सबूत देख सकते हैं।'
इस कलाकार की अवधारणा नासा के OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान को क्षुद्रग्रह की सतह का एक नमूना एकत्र करने के लिए क्षुद्रग्रह बेन्नू की ओर उतरते हुए दिखाती है। 20 अक्टूबर को सैंपलिंग की प्रक्रिया होगी। श्रेय: NASA/गोडार्ड/एरिज़ोना विश्वविद्यालय
OSIRIS-REx सतह के नमूने निकालने के प्रयास में बेन्नू की सतह पर संक्षिप्त रूप से टचडाउन करेगा। यह वर्तमान में 20 अक्टूबर, 2020 के लिए निर्धारित है। यदि पहला प्रयास असफल होता है, तो OSIRIS-Rex एकाधिक नमूना संग्रह प्रयासों के लिए सुसज्जित है। एक बार मिशन 2021 में पूरा हो जाने के बाद, OSIRIS-REx सितंबर 2023 में अपने मूल्यवान, प्राचीन कार्गो को पृथ्वी पर लाकर घर वापस आ जाएगा। यदि सब कुछ योजना के अनुसार होता है, तो आने वाले दशकों तक नमूनों का पृथ्वी पर अध्ययन किया जाएगा।
स्रोत:
ग्रह विज्ञान संस्थान
नासा
नेचर कम्युनिका में पेपर माहौल