चारोनचे पर्वत त्याच्या अतिशय जलद प्राचीन फिरण्याचे संकेत देतात

चारोनच्या पृष्ठभागावर अतिशय जलद भूतकाळाचा नोंदवही असू शकते

प्लुटोचा उपग्रह चारोन सौरमालेतील इतर अधिक अभ्यासलेल्या बर्फाळ जगांपेक्षा बराच वेगळा मानला जातो. तो ज्या खगोलीय वस्तूभोवती फिरतो, तिच्या तुलनेत तो असामान्यपणे मोठा आहे, आणि त्याला जवळून फक्त एकदाच पाहिले गेले, जुलै 2015 मध्ये NASA च्या New Horizons च्या फ्लायबायदरम्यान. तरीही, त्या थोड्याशा भेटीत परत आलेली माहिती दूरच्या उपग्रहांची निर्मिती, थंडी, फाटणे आणि आज दिसणाऱ्या अवस्थांपर्यंत पोहोचणे याचे पुनर्निर्माण करण्याच्या नव्या प्रयत्नांना सतत आधार देत आहे.

Universe Today ने अधोरेखित केलेल्या एका नव्या अभ्यासाचा दावा आहे की चारोनची खडबडीत भूआकृती आणि भेगांच्या रचना एखाद्या अशा उपग्रहाशी सुसंगत आहेत जो कधीकाळी आजच्या तुलनेत खूप वेगाने फिरत होता. चारोनच्या प्रारंभिक उत्क्रांतीबद्दलच्या कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी संगणकीय मॉडेल वापरत, California, Los Angeles विद्यापीठातील संशोधकांनी असे आढळले की उपग्रहाची सुरुवातीची फिरण्याची कालावधी सुमारे 14.3 तास असू शकते. आज चारोन सुमारे दर 6.4 दिवसांनी, म्हणजे 153.3 तासांनी, एकदा फिरतो. याचा अर्थ त्याची सुरुवातीची फिरण्याची गती आजच्या गतीपेक्षा 10 पटांहून अधिक होती.

हा निष्कर्ष महत्त्वाचा आहे कारण तो चारोनच्या काही सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण भूगर्भीय वैशिष्ट्यांना भौतिक स्पष्टीकरण देतो. तसेच, तो ग्रहविज्ञानासाठी बाह्य सौरमालेतील बर्फाळ उपग्रह काळानुसार कसे बदलतात, जेव्हा अंतर्गत रचना, पृष्ठताण आणि कक्षीय गतीशास्त्र एकत्रितपणे काम करतात, याचा तुलनेने स्वच्छ अभ्यास-प्रसंग देतो.

चारोन एक उपयुक्त चाचणीप्रसंग का आहे

अनेक बर्फाळ उपग्रहांवर वारंवार पृष्ठपुनरुत्थान, तीव्र अंतर्गत उष्णता, किंवा अधिक गुंतागुंतीच्या भूवैज्ञानिक इतिहासांचे व्रण आढळतात, जे सुरुवातीच्या घटना झाकू शकतात. चारोन तुलनेने कमी बदललेला दिसतो, त्यामुळे गोठलेल्या जगांची उत्क्रांती कशी होते याबद्दलच्या दीर्घकालीन कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी तो मौल्यवान ठरतो. त्याचा आकारही त्याला अपवादात्मक बनवतो. दिलेल्या स्रोताप्रमाणे, चारोनचा व्यास प्लुटोच्या सुमारे अर्धा आणि वस्तुमान सुमारे एक-आठवा आहे, त्यामुळे तो सौरमालेत त्याच्या मूळ पिंडाच्या तुलनेत सर्वात मोठा उपग्रह आहे.

त्या नात्यामुळे शास्त्रज्ञांनी चारोनचा आजचा भूप्रदेश त्याच्या अगदी सुरुवातीच्या काळातील परिस्थिती अजूनही दाखवतो का, हे बारकाईने पाहण्यास सुरुवात केली. दशकांपूर्वी मांडण्यात आलेली एक प्रमुख कल्पना अशी की उपग्रहाच्या विषुववृत्तीय भेगांचे जाळे तेव्हा तयार झाले, जेव्हा चारोन त्याच्या वेगवान मूळ फिरण्यापासून मंदावला. फिरण्याचा वेग बदलताच भूपृष्ठात ताण साचला असावा, ज्यातून तडे आणि पृष्ठभागावरील प्रादेशिक फरक तयार झाले असावेत.

नवीन मडेलिंग कामाचा एक उद्देश या spin-down गृहितकाची प्रत्यक्ष अंतराळयान प्रतिमांमध्ये दिसणाऱ्या भूगर्भीय नमुन्यांशी तुलना करून चाचणी करणे हा होता.

रूपांतरणाच्या अवस्थेतल्या एका उपग्रहाचे मॉडेलिंग

या अभ्यासात चारोनची सुरुवातीची रचना आणि फिरण्याचा इतिहास अनुकरण करण्यावर लक्ष केंद्रित केले. शेलची जाडी आणि फिरण्याचा वेग यांसारख्या चलांमुळे नंतरच्या पृष्ठवैशिष्ट्यांवर कसा परिणाम झाला असता, याचा शोध संशोधकांनी घेतला. विश्लेषणातील एक महत्त्वाचा भाग Oz Terra होता, जो उत्तर गोलार्धातील पर्वतीय, तुटलेल्या भूभागाने ओळखला जाणारा प्रदेश आहे. त्याची दक्षिणेकडील Vulcan Planitia शी तीव्र तुलना होते, जी खूपच अधिक गुळगुळीत आहे.

उत्तरेकडील-दक्षिणेकडील हा विरोधाभास उपग्रहाच्या सर्वात मोठ्या कोड्यांपैकी एक राहिला आहे. जर दोन्ही भूभाग समान परिस्थितीत तयार झाले असते, तर त्यांमधील फरक समजावणे कठीण झाले असते. पण जर चारोनने त्याचा वेग कमी होत असताना मोठ्या प्रमाणावर सुरुवातीचा यांत्रिक बदल अनुभवला असेल, तर भूपृष्ठीय ताण एखादा भाग इतका तुटलेला आणि उंचावलेला का दिसतो, तर दुसरा भाग अधिक शांत का वाटतो, याचे स्पष्टीकरण देऊ शकेल.

स्रोतामध्ये वर्णन केलेली मॉडेल्स सूचित करतात की चारोनकडे एकदा सुमारे 30 ते 36 किलोमीटर जाडीचे बर्फाचे कवच होते. जलद सुरुवातीच्या फिरण्यासह, त्या कवच रचनेने उपग्रह मंदावत असताना पृष्ठभागावर ताण कसा साचला आणि कसा सोडला गेला, हे ठरवले असावे. त्या चित्रात चारोन भूभाग केवळ आघातांचा आणि गोठण्याचा नोंदवही नसून, फिरण्यातील बदलांचाही नोंदवही आहे.

कालक्रमही महत्त्वाचा आहे. संशोधकांनी नमूद केले की हे spin-down कदाचित नंतर उपग्रहाचे काही भाग बदलू शकणाऱ्या कोणत्याही cryovolcanism आधी झाले असावे. हा क्रम भेगांनी भरलेले आणि पर्वतीय भूभाग चारोनच्या इतिहासातील जुन्या अध्यायाचे विशेष मौल्यवान चिन्ह बनवतो.

हे निष्कर्ष प्लुटोच्या पलीकडे काय सांगतात

या कामाचे महत्त्व एका उपग्रहापुरते मर्यादित नाही. दिलेल्या अहवालानुसार, बाह्य सौरमालेतील इतर बर्फाळ उपग्रह समजून घेण्यासाठी चारोनचा एक चाचणी मंच म्हणून उपयोग केला जात आहे. जर त्याचा भूभाग सुरुवातीच्या spin-down आणि शेल गुणधर्मांशी विश्वसनीयपणे जोडता आला, तर अशाच मॉडेलिंग पद्धती अधिक गुंतागुंतीचा इतिहास असलेल्या किंवा कमी निरीक्षणे उपलब्ध असलेल्या जगांचे अर्थ लावण्यास मदत करू शकतील.

याचा अर्थ असा नाही की प्रत्येक बर्फाळ उपग्रहाने चारोनचा मार्ग अवलंबला. ज्वारीय उष्णता, कक्षीय अनुनाद आणि अंतर्गत महासागर यांसारख्या घटकांमुळे प्रणालीनुसार परिस्थिती मोठ्या प्रमाणावर बदलते. पण चारोनची सापेक्ष साधेपणा संशोधकांना पहिल्या-स्तरीय प्रक्रियांना नंतरच्या थरांपासून वेगळे करण्यास मदत करू शकते.

New Horizons च्या डेटामधून अधिक माहिती काढण्यातही व्यावहारिक वैज्ञानिक मूल्य आहे. बाह्य सौरमालेकडे जाणाऱ्या मोहिमा दुर्मिळ, महाग आणि पोहोचायला संथ असतात. एकच फ्लायबाय, मॉडेलिंग सुधारत गेल्यावर, वर्षानुवर्षे किंवा दशकानुदशके पुन्हा मांडणीसाठी पाया बनू शकतो. चारोनच्या बाबतीत, जवळून पाहण्याचा तो क्षण दहा वर्षांहून अधिक काळानंतरही त्याच्या उत्पत्ती आणि उत्क्रांतीवर नव्या मर्यादा देत आहे.

हा नवीन निष्कर्ष चारोनच्या इतिहासावरील प्रकरण बंद करत नाही. ही मॉडेलवर आधारित पुनर्रचना आहे, प्राचीन फिरण्याचे थेट मापन नाही. पण हे एका विशिष्ट, दीर्घकाळ वादग्रस्त कल्पनेला बळकटी देते, कारण ते दर्शवते की जलद फिरणारा प्रारंभिक चारोन उपग्रहाच्या निरीक्षित भेगांच्या नमुन्यांशी आणि भूगर्भीय असममितीशी सुसंगत आहे.

त्यामुळे हा उपग्रह प्लुटोचा केवळ साथीदार राहत नाही. तो एक जतन केलेली प्रयोगशाळा ठरतो, जिथे एखाद्या जगाचे फिरणे, रचना आणि उष्णताविषयक इतिहास एकाच वेळी बदलत असताना बर्फाळ पृष्ठभाग कशी प्रतिक्रिया देतात, हे समजते.

ही कथा का महत्त्वाची आहे

• अभ्यास चारोनवरील दृश्यमान पृष्ठवैशिष्ट्यांना एका विशिष्ट प्रारंभिक भौतिक अवस्थेशी जोडतो, त्यांना स्वतंत्र भूआकृत्या म्हणून न पाहता.
• तो सूचित करतो की फिरण्याची उत्क्रांती, आघात आणि अंतर्गत क्रियाकलापांसोबत, बर्फाळ उपग्रह भूविज्ञानाचा एक प्रमुख चालक असू शकते.
• तो दाखवतो की सुधारित मॉडेल्ससोबत जोडल्यावर संग्रहित अंतराळयान निरीक्षणांतूनही नवे शोध मिळू शकतात.

ग्रहविज्ञानासाठी हे संयोजन महत्त्वाचे आहे. काही तासांसाठी एकदाच भेट दिलेला उपग्रहही सौरमालेच्या काठावर असलेल्या अनेक गोठलेल्या जगांना आकार देणाऱ्या प्रक्रियांचा शोध घेण्यासाठी शास्त्रज्ञांना मदत करत आहे.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.