Io वैज्ञानिकों की सोच से कहीं अधिक गर्म हो सकता है
Jupiter का ज्वालामुखीय चंद्रमा Io लंबे समय से सौरमंडल के सबसे चरम दुनियाओं में से एक माना जाता रहा है। यह paterae नामक ज्वालामुखीय गड्ढों से ढका हुआ है, जो Jupiter और पड़ोसी चंद्रमाओं के बीच गुरुत्वाकर्षण के रस्साकशी से उत्पन्न तीव्र आंतरिक ऊष्मा से आकार लेते हैं। अब, Juno के Jupiter InfraRed Auroral Mapper, या JIRAM, के डेटा पर आधारित एक नया प्रीप्रिंट तर्क देता है कि शोधकर्ता इन ज्वालामुखीय प्रणालियों से निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को काफ़ी कम आँकते रहे होंगे।
यदि यह परिणाम सही ठहरता है, तो इसका महत्व केवल लेखा-जोखा सुधार से कहीं अधिक होगा। Io का तापीय उत्पादन वैज्ञानिकों की चंद्रमा की आंतरिक संरचना, उसके मैग्मा परिसंचरण, ऊष्मा परिवहन, और ग्रह-पिंडों में ज्वारीय ऊष्मन के व्यापक परिणामों को समझने की केंद्रीय कुंजी है। अधिक गर्म Io का मतलब होगा कि उसके ज्वालामुखीय क्षेत्र में ऊर्जा के वितरण के कुछ लंबे समय से चले आ रहे अनुमान कुल तस्वीर का एक बड़ा हिस्सा चूक गए हैं।
पहले के माप बड़े संकेत को क्यों चूक सकते थे
रिपोर्ट के अनुसार समस्या इस बात में है कि ज्वालामुखियों को कैसे देखा गया। पिछले अनुमानों ने अवरक्त मापों पर भरोसा किया जो एक ही तरंगदैर्घ्य बैंड, यानी M-band, में केंद्रित थे। यह बैंड सबसे गर्म क्षेत्रों को, खासकर लावा झीलों के चमकीले बाहरी घेरों को, पहचानने में बहुत अच्छा है, जहाँ खुला मैग्मा लगभग 900 kelvin तक तापमान तक पहुँच सकता है। ये किनारी क्षेत्र स्पष्ट रूप से अलग दिखते हैं क्योंकि वे तापीय रूप से बहुत तीव्र होते हैं और इसलिए hotspots के रूप में आसानी से पहचाने जाते हैं।
लेकिन Io के paterae केवल इन दहकते किनारों से नहीं बने होते। इनमें कहीं बड़े केंद्रीय क्षेत्र भी होते हैं, जिन पर एक ठंडी पपड़ी जमी होती है, आम तौर पर 220 से 230 kelvin की सीमा में। यह पपड़ी तब बनती है जब अंतरिक्ष के निर्वात के संपर्क में आया लावा ठंडा होकर समय के साथ मोटा होता जाता है, और नीचे मौजूद पिघले पदार्थ के ऊपर एक इन्सुलेटिंग परत बना देता है। किनारों की तुलना में ठंडे होने के बावजूद, ये केंद्रीय क्षेत्र कहीं अधिक सतह क्षेत्र घेरते हैं।
नया तर्क यह है कि पहले के M-band अवलोकन प्रभावी रूप से ज्वालामुखियों के सबसे गर्म, सबसे स्पष्ट हिस्सों की ओर झुके हुए थे, जबकि बड़े, ठंडे पपड़ीदार क्षेत्रों के तापीय योगदान को नज़रअंदाज़ कर रहे थे। दूसरे शब्दों में, सबसे दृश्यात्मक रूप से नाटकीय हिस्से संभवतः ऊष्मा-बजट के वास्तविक बहुमत का प्रतिनिधित्व नहीं करते।
लावा झील के किनारे बीच से अधिक गर्म क्यों हो सकते हैं
पहली नज़र में यह उलटा लग सकता है कि लावा झील के बाहरी हिस्से बीच से अधिक गर्म हों। रिपोर्ट में बताया गया कारण भौतिक है, विरोधाभासी नहीं। बीच में अक्सर पपड़ी बनने का समय मिल जाता है, जो पिघले हुए अंदरूनी भाग के ऊपर एक इन्सुलेटिंग आवरण का काम करती है। दूसरी ओर बाहरी किनारों पर नई खुली लावा हो सकती है, जो अभी उसी स्तर तक ठंडी और ठोस नहीं हुई होती।
किनारे वाले हिस्से ऐसे प्रक्रियाओं से भी पोषित हो सकते हैं जो लगातार अधिक गर्म पदार्थ को बाहर की ओर ले जाती हैं। रिपोर्ट में ज्वालामुखीय गतिशीलता से जुड़ी पिस्टन जैसी क्रिया और पृथ्वी जैसे उपसतही मंथन दोनों का उल्लेख है, जो सबसे गर्म मैग्मा को किनारों की ओर धकेल सकते हैं। परिणाम एक ऐसी तापीय संरचना है जिसमें संकरे घेर अत्यधिक गर्म जलते हैं, जबकि बहुत बड़ा केंद्रीय सतह-भाग अपेक्षाकृत शांत तरीके से ऊष्मा विकीर्ण करता है।
यह महत्वपूर्ण है क्योंकि तापीय उत्पादन केवल चरम तापमान पर निर्भर नहीं करता। सतह क्षेत्र भी मायने रखता है। बहुत छोटे लेकिन अत्यधिक गर्म क्षेत्र दृश्यता में हावी हो सकते हैं, जबकि बहुत बड़ा ठंडा क्षेत्र भी कुल उत्सर्जित ऊष्मा का बड़ा हिस्सा दे सकता है। यदि पुराने तरीकों ने एक पर ज़ोर दिया और दूसरे को कम आँका, तो कुल उत्पादन के अनुमान कम निकलेंगे।
दांव एक चंद्रमा से भी बड़े क्यों हैं
Io केवल एक विचित्रता नहीं है। यह ज्वारीय ऊष्मन के चरम अध्ययन के लिए सौरमंडल की सबसे अच्छी प्राकृतिक प्रयोगशाला है। Jupiter का गुरुत्वाकर्षण और पड़ोसी चंद्रमाओं का गुरुत्वीय प्रभाव Io के भीतर को लगातार मोड़ता है, जिससे ऊष्मा उत्पन्न होती है और व्यापक ज्वालामुखीय गतिविधि चलती है। Io के कुल तापीय उत्सर्जन में किसी भी संशोधन का असर इस बात पर पड़ता है कि वह ऊर्जा कैसे बनती, संचित होती और निकलती है।
अधिक उत्पादन का मतलब होगा कि आंतरिक प्रक्रियाएँ पहले से माने गए अनुमान से अधिक ऊष्मा सतह तक पहुँचा रही हों। इसका प्रभाव मैग्मा भंडार, पुनर्सतहीकरण दर, पपड़ी निर्माण, और स्थानीय hotspots तथा व्यापक पृष्ठभूमि ऊष्मन के बीच संतुलन की व्याख्याओं पर पड़ सकता है। यह इस बात को भी प्रभावित कर सकता है कि शोधकर्ता अन्य ज्वारीय रूप से गर्म दुनियाओं को कैसे देखते हैं, भले ही उनमें Io जैसी तीव्रता न हो।
चूँकि अध्ययन को प्रीप्रिंट के रूप में वर्णित किया गया है, इसलिए इसे अभी भी प्रारंभिक माना जाना चाहिए। लेकिन अंतर्निहित अवलोकनात्मक तर्क उल्लेखनीय है। ग्रह-विज्ञान अक्सर किसी बिल्कुल नए पिंड को खोजकर नहीं, बल्कि यह समझकर आगे बढ़ता है कि परिचित पिंड को ऐसे मापा गया है कि संकेत का एक हिस्सा व्यवस्थित रूप से छूट गया। Io के paterae दशकों से अध्ययन का विषय रहे हैं। यहाँ दावा यह है कि एक प्रमुख अवलोकनात्मक खिड़की ने शानदार किनारों पर ज़ोर दिया, जबकि शांत आंतरिक भाग का मूल्य कम आँका।
एक परिचित दुनिया, नए ढंग से देखी गई
Juno का JIRAM उपकरण शोधकर्ताओं को नए डेटा के साथ पुराने अनुमान फिर से देखने में मदद कर रहा है। Io के मामले में इसका मतलब है अलग-अलग तापमान क्षेत्रों में ज्वालामुखीय प्रणालियाँ कैसे ऊर्जा विकीर्ण करती हैं, इस पर फिर से विचार करना। प्रीप्रिंट का केंद्रीय संदेश यह है कि लावा झीलों की ठंडी पपड़ी चंद्रमा के कुल उत्पादन में कोई मामूली तापीय फुटनोट नहीं, बल्कि एक बड़ा योगदानकर्ता हो सकती है।
यदि ऐसा है, तो Io पहले से भी अधिक असाधारण होगा। यह चंद्रमा व्यापक रूप से सौरमंडल का सबसे अधिक ज्वालामुखीय सक्रिय पिंड माना जाता है, जहाँ 400 से अधिक ज्वालामुखीय गड्ढे हैं। यदि इसकी ऊष्मा हानि दशकों से कम आँकी गई है, तो ग्रह-विज्ञान के सबसे चरम परिवेशों में से एक हमेशा से और भी अधिक चरम रहा होगा।
इस परिणाम की आगे जाँच की आवश्यकता होगी, लेकिन यह एक उपयोगी वैज्ञानिक सबक के साथ आता है। उपकरण केवल प्रकृति को रिकॉर्ड नहीं करते; वे उसे छानते भी हैं। एक ऐसी तरंगदैर्घ्य जो शानदार hotspots खोजने में उत्कृष्ट है, फिर भी कम दिखाई देने वाली हर चीज की शक्ति को कम आँक सकती है। Io के मामले में, इसका अर्थ हो सकता है कि Jupiter प्रणाली का सबसे नाटकीय चंद्रमा अपनी ऊर्जा का एक हिस्सा खुली नज़र में छिपाए हुए था।
यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on universetoday.com
