अभ्यास सुचवतो की युरेनस आणि नेपच्यून मॅग्मा जग असू शकतात

"बर्फ राक्षस" या लेबलला आव्हान

युरेनस आणि नेपच्यून यांनी ग्रह विज्ञानात बराच काळ एक विचित्र स्थान व्यापले आहे. त्यांना सामान्यतः सूर्यमालेचे दोन "बर्फ राक्षस" म्हणून गटबद्ध केले जाते, जे गुरू आणि शनीपासून वेगळे आहेत कारण त्यांच्या हायड्रोजन आणि हेलियम वातावरणाखाली पाणी, अमोनिया आणि मिथेनने समृद्ध एक विशाल आवरण आहे, जे खडकाळ गाभ्याच्या वर आहे. या चौकटीने दशकांपासून शास्त्रज्ञ ग्रहांच्या संरचनेबद्दल कसे चर्चा करतात हे आकार दिले आहे.

द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल मध्ये नुकताच सादर केलेला एक अभ्यास, युनिव्हर्स टुडेने वर्णन केल्याप्रमाणे, आता असा युक्तिवाद करतो की हे चित्र अपूर्ण किंवा मूलभूतपणे चुकीचे असू शकते. कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिस येथील एका संशोधन पथकाने संगणक मॉडेल्सचा वापर करून प्रस्तावित केले आहे की युरेनस आणि नेपच्यूनचे आतील भाग खोल बर्फाळ थरांनी नव्हे तर मॅग्मा महासागराने व्यापलेले असू शकतात.

जर हे मॉडेल सिद्ध झाले, तर ते केवळ टोपणनाव सुधारणार नाही. तर आपल्या स्वतःच्या सूर्यमालेतील दोन प्रमुख ग्रह कसे तयार झाले, विकसित झाले आणि उष्णता वाहतूक करतात याचा पुनर्विचार करण्यास भाग पाडेल. याचा परिणाम संशोधक सूर्यमालेच्या पलीकडील जगाच्या मोठ्या लोकसंख्येचा अर्थ कसा लावतात यावरही होऊ शकतो.

युरेनस आणि नेपच्यून इतके अनिश्चित का राहिले आहेत

वाद अंशतः टिकून आहे कारण थेट डेटा मर्यादित आहे. युरेनस आणि नेपच्यून प्रत्येकी फक्त एकदाच भेट दिली गेली आहे, अनुक्रमे 1986 आणि 1989 मध्ये नासाच्या व्हॉयेजर 2 अंतराळयानाद्वारे. वर्षानुवर्षे निरीक्षण, मॉडेलिंग आणि सिद्धांत असूनही, ग्रह शास्त्रज्ञांकडे अद्याप या जगाच्या अनेक मुख्य पैलूंसाठी, त्यांच्या आतील संरचनेचे तपशील, असामान्य चुंबकीय क्षेत्रे आणि उष्णता वर्तन यासह, एक निश्चित स्पष्टीकरण नाही.

पारंपारिक मॉडेल उपयुक्त आहे कारण ते युरेनस आणि नेपच्यूनला वायू राक्षसांपासून वेगळे करते. गुरू आणि शनी देखील बहुतेक हायड्रोजन आणि हेलियम आहेत, परंतु युरेनस आणि नेपच्यूनमध्ये त्यांच्या खोल आतील भागात तथाकथित बर्फाळ पदार्थांचे मोठे प्रमाण असल्याचे मानले जात होते. ग्रह विज्ञानात, या संदर्भात "बर्फ" म्हणजे पृथ्वीवरील बर्फाच्या पत्र्यांसारखे गोठलेले पृष्ठभाग असा अर्थ नाही. हे पाणी, अमोनिया आणि मिथेन सारख्या अस्थिर संयुगांचा संदर्भ देते जे ग्रहांच्या आत अत्यंत दबाव आणि तापमानाच्या परिस्थितीत अस्तित्वात असण्याची अपेक्षा आहे.

तरीही, काही निरीक्षण केलेले गुणधर्म त्या स्तरित चित्रात व्यवस्थित बसणे कठीण राहिले आहेत. स्त्रोत मजकूर नोंदवतो की ग्रहांच्या चुंबकीय क्षेत्रे आणि उष्णता वितरणाच्या अभ्यासाने शास्त्रज्ञांना गोंधळात टाकले आहे. हीच संधी नवीन UCLA-नेतृत्वाखालील मॉडेलिंग प्रयत्न सोडवण्याचा प्रयत्न करते.

नवीन मॉडेल काय प्रस्तावित करते

अहवालानुसार, संशोधकांनी दोन्ही ग्रहांसाठी आतील रचना आणि प्रक्रिया तपासण्यासाठी संगणक सिम्युलेशन वापरले, ज्याचे स्पष्ट उद्दिष्ट दीर्घकालीन "बर्फ राक्षस" चौकटीची पुष्टी किंवा आव्हान करणे होते. त्यांचा परिणाम वेगळ्या अंतर्गत आर्किटेक्चरकडे निर्देश करतो.

प्रस्तावित मॉडेलमध्ये, सर्वात बाहेरील थर हा हायड्रोजन आणि हेलियम वातावरण राहतो जो उष्णता वरच्या दिशेने वाहतूक करतो आणि अवकाशात विकिरण करतो. त्याखाली हायड्रोजन, हेलियम, मॅग्नेशियम, सिलिकॉन मोनोऑक्साइड आणि ऑक्सिजनसह अनेक घटक आणि संयुगे असलेला एक सीमा थर आहे. त्याखाली, विशाल बर्फाळ आवरणाऐवजी, मॉडेल सिलिकेट, लोह आणि हायड्रोजनचा बनलेला मॅग्मा महासागराची कल्पना करते.

ही रचना मानक चित्रापासून मोठ्या प्रमाणात विचलन आहे. युरेनस आणि नेपच्यूनला प्रामुख्याने "बर्फ" द्वारे परिभाषित केलेले ग्रह म्हणून वागवण्याऐवजी, हे अत्यंत परिस्थितीत खडकाळ पदार्थाशी अधिक संबंधित खोल वितळलेले आतील भाग सुचवते. "मॅग्मा जग" हे लेबल म्हणून उत्तेजक आहे, परंतु ते रचनेबद्दलच्या अभ्यासाच्या मुख्य दाव्यापासून थेट अनुसरण करते.

नामकरणाच्या पलीकडे मॉडेल का महत्त्वाचे आहे

पेपरचे महत्त्व केवळ शब्दार्थाचे नाही. आतील मॉडेल्स शास्त्रज्ञ ग्रहांचे चुंबकीय क्षेत्र, थर्मल उत्क्रांती आणि दीर्घकालीन निर्मिती इतिहास कसे स्पष्ट करतात यावर परिणाम करतात. जर युरेनस आणि नेपच्यूनमध्ये मॅग्मा महासागर असतील, तर यामुळे जुन्या मॉडेल्समध्ये व्यवस्थित बसलेली नसलेली काही निरीक्षणे स्पष्ट करण्यात मदत होऊ शकते.

स्त्रोत मजकूर नवीन चौकट निश्चित म्हणून सादर करत नाही. हे स्पष्टपणे नोंदवते की हे अनेक संभाव्य मॉडेल्सपैकी एक आहे. ती सावधगिरी महत्त्वाची आहे. ग्रहांचे आतील भाग थेट पाहिले जाऊ शकत नाहीत, म्हणून संशोधक बाह्य मोजमाप, भौतिक सिद्धांत आणि सिम्युलेशनमधून त्यांचा अंदाज लावतात. नवीन डेटा त्यांना अधिक घट्टपणे मर्यादित करेपर्यंत स्पर्धा करणारी मॉडेल्स सहअस्तित्वात राहू शकतात.

तरीही, एक उमेदवार स्पष्टीकरण म्हणूनही, UCLA पथकाचा प्रस्ताव महत्त्वाचा वाटतो कारण तो दीर्घकालीन गृहितकाला एक सुसंगत पर्याय देते. तुलनात्मक ग्रहशास्त्रासाठी इतके केंद्रस्थानी असलेल्या ग्रहांसाठी, स्पष्टीकरणात्मक शक्ती असलेले पर्यायी मॉडेल त्वरित परिणामकारक बनते, विशेषतः जेव्हा जुनी सहमती काही प्रश्न अनुत्तरित ठेवते.

एक्सोप्लॅनेट कनेक्शन

परिणाम युरेनस आणि नेपच्यूनच्या पलीकडे विस्तारतात. अभ्यासाचे लेखक, स्त्रोत मजकुरात सारांशित केल्याप्रमाणे, असा युक्तिवाद करतात की हे ग्रह उप-नेपच्यून एक्सोप्लॅनेटसाठी अॅनालॉग म्हणून काम करू शकतात, ज्याचे वर्णन आकाशगंगेतील सर्वात सामान्य प्रकारचे एक्सोप्लॅनेट म्हणून केले जाते. ते जग सामान्यतः पृथ्वीच्या त्रिज्येच्या अंदाजे 1 ते 4.5 पट पर्यंत असतात.

ही श्रेणी विशेषतः मनोरंजक आहे कारण सूर्यमाला त्या अनेक एक्सोप्लॅनेटपैकी बर्याचसाठी कोणतेही जवळचे, चांगले समजलेले जुळे देत नाही. जर युरेनस आणि नेपच्यूनची अंतर्गत रचना चुकीची समजली गेली असेल, तर संशोधकांना इतर ताऱ्यांच्या भोवती फिरणाऱ्या समान आकाराच्या ग्रहांची निर्मिती आणि उत्क्रांतीबद्दल कसे विचार करावे याचा पुनर्विचार करावा लागू शकतो.

त्या अर्थाने, अभ्यास एक्सोप्लॅनेट विज्ञानातील सर्वात मोठ्या अनुत्तरित समस्यांपैकी एकापर्यंत पोहोचतो. खगोलशास्त्रज्ञांना प्रचंड संख्येने ग्रह सापडले आहेत जे आपल्या स्वतःच्या प्रणालीच्या परिचित स्थलीय आणि राक्षस-ग्रह श्रेणींमध्ये स्वच्छपणे मॅप होत नाहीत. युरेनस आणि नेपच्यूनसाठी चांगली मॉडेल्स म्हणून परकीय जगाच्या एका सामान्य वर्गाचा अर्थ लावण्यासाठी अधिक उपयुक्त टेम्पलेट प्रदान करू शकतात.

पुढे काय

सध्या, निष्कर्ष ग्रहांच्या पाठ्यपुस्तकांचे निश्चित पुनर्लेखन न करता सक्रिय वैज्ञानिक वादाचा भाग राहिले आहेत. हा अभ्यास द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल मध्ये सादर केला गेला आहे, आणि स्त्रोत मजकूर परिणामाला अंतिम उत्तराऐवजी संभाव्यतः महत्त्वाचे नवीन व्याख्या म्हणून फ्रेम करतो. हे अशा क्षेत्रासाठी योग्य आहे जिथे निरीक्षणे विरळ आहेत आणि मॉडेल्स स्पष्टीकरणात्मक वजनाचा मोठा भाग वाहतात.

परंतु व्यापक निष्कर्ष स्पष्ट आहे: युरेनस आणि नेपच्यून पूर्णपणे समजले जाण्यापासून दूर आहेत, आणि त्यांचे मूलभूत वर्गीकरण देखील त्यांच्या परिचित टोपणनावापेक्षा कमी सुरक्षित असू शकते. मॅग्मा-महासागर आतील भाग शास्त्रज्ञ सूर्यमालेच्या बाह्य ग्रहांचे वर्णन कसे करतात आणि ते ग्रह व्यापक एक्सोप्लॅनेट लोकसंख्येशी कसे जोडतात यामध्ये मोठा बदल दर्शवेल.

कधीकधी सर्वात प्रकट करणारे शोध नवीन अंतराळयान प्रतिमा किंवा नाट्यमय उपकरण वाचनातून येत नाहीत. ते चांगल्या मॉडेल्ससह जुन्या गृहितकांना पुन्हा भेट देण्यापासून आणि एकदा स्थिर वाटणारे नाव अद्याप पुराव्याशी जुळते का हे विचारण्यापासून येतात. युरेनस आणि नेपच्यूनच्या बाबतीत, तो प्रश्न आता पुन्हा खुला आहे.

हा लेख युनिव्हर्स टुडेच्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.