उल्कापिंड प्रयोग वैज्ञानिकों को बुध की असामान्य रसायनशास्त्र को समझने का नया तरीका दे रहे हैं

बुध हमेशा से चट्टानी ग्रहों में एक अलग उदाहरण रहा है

बुध पृथ्वी, शुक्र और मंगल के ही व्यापक परिवार का हिस्सा है, फिर भी रासायनिक रूप से वह अलग खड़ा दिखाई देता है। ग्रह अभियानों से पता चला है कि इसकी पर्पटी सल्फर और मैग्नीशियम से समृद्ध है, सतह पर लोहे में गरीब है, और समग्र रूप से अन्य चट्टानी दुनियाओं की तुलना में कहीं अधिक रासायनिक रूप से reduced है। उस reduced अवस्था का अर्थ है कि बुध की सामग्री में ऑक्साइड्स की बजाय sulfides, carbides, और silicides अधिक प्रमुख हैं, जो पृथ्वी पर आम हैं।

इन अंतरों ने बुध की व्याख्या करना कठिन बना दिया है। वैज्ञानिकों के पास ग्रह से सीधे एकत्रित चट्टानें नहीं हैं, और पृथ्वी के ज्वालामुखीय इतिहास पर आधारित मॉडल उस दुनिया के लिए खराब फिट हैं जो बहुत अलग रासायनिक परिस्थितियों में बनी। Rice University की एक टीम ने अब इस समस्या के व्यावहारिक समाधान के लिए एक दुर्लभ उल्कापिंड का सहारा लिया है, जिसकी संरचना बुध के बहुत करीब प्रतीत होती है।

यह उल्कापिंड Indarch है, एक EH4 enstatite chondrite, जो 1891 में अज़रबैजान में गिरा था। शोधकर्ताओं के अनुसार, इसकी अत्यधिक reduced chemistry इसे उन पदार्थों के लिए एक प्रभावशाली proxy बनाती है, जिन्होंने संभवतः बुध के निर्माण में मदद की होगी। इसी संबंध के आधार पर, टीम ने Indarch पर आधारित प्रयोगशाला मिश्रण बनाए और उन्हें ऐसे उच्च-ताप प्रयोगों के अधीन किया, जिनका उद्देश्य बुध-जैसी शैल-निर्मिति को पुनः प्रस्तुत करना था।

Indarch क्यों महत्वपूर्ण है

उल्कापिंडों के मानकों पर भी Indarch असामान्य है। Enstatite chondrites दुर्लभ होते हैं, और माना जाता है कि वे प्रारंभिक सौर नीहारिका में सूर्य के करीब बने थे। उनमें लोहे की अधिक मात्रा और असामान्य सल्फर-समृद्ध यौगिक पाए जाते हैं, जो उन्हें बुध जैसे संसार के बारे में सोचने के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाते हैं; वह दुनिया पृथ्वी की तुलना में अधिक गर्म और अधिक रासायनिक रूप से reducing वातावरण में बनी थी।

Rice टीम का तर्क सीधा है: यदि बुध की चट्टानों की प्रयोगशाला में सीधे जाँच नहीं की जा सकती, तो बहुत समान रसायन वाले उल्कापिंड से एक नियंत्रित आरंभिक बिंदु मिल सकता है। इसका अर्थ यह नहीं कि Indarch बुध का वास्तविक नमूना है। इसका अर्थ यह है कि यह एक संभाव्य analog है, जिसे पिघलाया जा सकता है, दाब में रखा जा सकता है, और खनिजीय परिवर्तनों के माध्यम से ट्रैक किया जा सकता है, जो केवल spacecraft observations से संभव नहीं।

यह इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि मिशनों से मिलने वाले सतही माप वैज्ञानिकों को बता सकते हैं कि कौन-से तत्व मौजूद हैं, लेकिन ये इस बारे में कम प्रत्यक्ष होते हैं कि वे पदार्थ ग्रह के अंदर कैसे विकसित हुए। Experimental petrology उस अंतर को भर सकती है, यह दिखाकर कि बुध-जैसी परिस्थितियों में किस प्रकार के melts और minerals बनने चाहिए।

एक कठिन ग्रह को प्रयोगशाला में लाना

शोधकर्ताओं ने Indarch पर आधारित एक model melt composition बनाया और उसे नियंत्रित परिस्थितियों में गर्म करके synthetic Mercury-like rocks तैयार किए। यह तरीका वैज्ञानिकों को यह परखने देता है कि अत्यधिक reduced materials पिघलने, crystallize होने, और अलग-अलग mineral phases में विभाजित होने पर कैसे व्यवहार करते हैं।

बुध के लिए, यह केवल geochemical curiosity नहीं है। ग्रह की सतही संरचना उसके आंतरिक ढाँचे, तापीय इतिहास, और निर्माण परिवेश के संकेत देती है। यदि पर्पटी सल्फर-समृद्ध और दृढ़ता से reduced है, तो ये गुण यह समझाने में मदद कर सकते हैं कि बुध कैसे differentiated हुआ, उसका mantle कैसा था, और उसकी रसायनशास्त्र अपने चट्टानी भाई-बहनों से इतनी अलग क्यों हुई।

इसलिए ये प्रयोग remote sensing data और planetary history के बीच एक translation layer की तरह काम करते हैं। वे शोधकर्ताओं को यह पूछने देते हैं कि बुध आज कैसा दिखता है, और साथ ही यह भी कि प्रारंभिक building blocks और बाद के विकास के किस संयोजन ने यह परिणाम दिया होगा।

चट्टानी ग्रह निर्माण का एक अलग मॉडल

व्यापक निहितार्थ यह है कि हर चट्टानी ग्रह को समझने के लिए पृथ्वी को डिफ़ॉल्ट template नहीं मानना चाहिए। बुध लंबे समय से इस प्रवृत्ति का प्रतिरोध करता आया है। इसकी संरचना सूर्य के अधिक करीब और पृथ्वी की तुलना में कहीं अधिक reducing परिस्थितियों को दर्शाती है।

Indarch को आधार बनाकर, Rice के वैज्ञानिक वास्तव में चट्टानी दुनिया के विकास की एक अलग शाखा का परीक्षण कर रहे हैं। इससे inner solar nebula में पदार्थों के वितरण और उन स्थानीय रासायनिक वातावरणों के बारे में मॉडल अधिक स्पष्ट हो सकते हैं, जिनसे ग्रह बने।

यह तुलनात्मक ग्रहविज्ञान के लिए भी मायने रखता है। जितनी स्पष्टता से वैज्ञानिक बुध के मार्ग को परिभाषित कर सकेंगे, उतना ही वह एक counterexample के रूप में अधिक उपयोगी होगा। आकार या घनत्व में सतही रूप से समान दिखने वाली दुनियाएँ भी पूरी तरह अलग रासायनिक इतिहास संजो सकती हैं।

ग्रह विज्ञान के लिए इसका अर्थ

बुध अब भी सबसे कम सहजता से समझे जाने वाले स्थलीय ग्रहों में से एक है। यह सूर्य के पास है, भूवैज्ञानिक रूप से अलग है, और अधिकांश शोधकर्ताओं ने पृथ्वी से जो ग्रह मॉडल सीखे, उनसे रासायनिक रूप से अलग है। इसलिए हर विश्वसनीय proxy मूल्यवान है।

Indarch-आधारित प्रयोग अनिश्चितता को पूरी तरह समाप्त नहीं करते, लेकिन एक महत्वपूर्ण तरीके से उसे कम करते हैं। वे वैज्ञानिकों को बुध की reduced chemistry की व्याख्या के लिए एक ठोस भौतिक ढाँचा देते हैं, केवल कक्षीय मापों से निष्कर्ष निकालने के बजाय। ग्रह विज्ञान में, जहाँ प्रत्यक्ष नमूने दुर्लभ होते हैं, इस तरह का analog कार्य निर्णायक हो सकता है।

परिणाम एक अधिक प्रयोगात्मक रूप से grounded चित्र है कि बुध कैसे बना और विकसित हुआ होगा। यह एक बड़े सबक को भी मजबूत करता है: सौर मंडल के चट्टानी ग्रहों में पारिवारिक समानता तो है, लेकिन वे सभी एक ही रासायनिक नियमों के तहत बड़े नहीं हुए। बुध इसका सबसे स्पष्ट प्रमाण हो सकता है, और एक उल्कापिंड जो एक सदी से भी पहले पृथ्वी पर गिरा था, अब यह समझाने में मदद कर रहा है कि क्यों।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.