விண்கற்கள் மீது நடத்தப்பட்ட பரிசோதனைகள் புதனின் அசாதாரண வேதியியலை வாசிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு புதிய வழியை அளிக்கின்றன

புதன் எப்போதும் பாறை கிரகங்களில் ஒரு விதிவிலக்காகவே தோன்றியுள்ளது

புதன் பூமி, வெள்ளி, செவ்வாய் ஆகியவற்றின் ஒரே பரந்த குடும்பத்தைச் சேர்ந்ததாக இருந்தாலும், வேதியியல் ரீதியாக அது தனித்து நிற்கிறது. கிரகப் பணிகள் அதன் மேற்பரப்பு sulfur மற்றும் magnesium-ஆல் செழுமையானது, இரும்பில் குறைவானது, மேலும் மொத்தத்தில் Solar System-இல் உள்ள பிற பாறை உலகங்களை விட மிகவும் chemically reduced ஆனது என்பதை காட்டியுள்ளன. அந்த reduced நிலை, புதனின் பொருட்கள் பூமியில் பொதுவாகக் காணப்படும் oxides-ஐ விட sulfides, carbides, மற்றும் silicides-ஆல் அதிகமாக ஆட்கொள்ளப்பட்டுள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது.

இந்த வேறுபாடுகள் புதனை விளக்குவதைக் கடினமாக்கியுள்ளன. விஞ்ஞானிகளிடம் அந்த கிரகத்தில் இருந்து நேரடியாக சேகரிக்கப்பட்ட பாறைகள் இல்லை, மேலும் பூமியின் magmatic history-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட மாதிரிகள் முற்றிலும் வேறுபட்ட வேதியியல் சூழ்நிலைகளில் உருவான ஒரு உலகுக்கு பொருந்துவதில்லை. Rice University-யில் உள்ள ஒரு குழு இப்போது இந்த சிக்கலைத் தவிர்க்க, புதனின் அமைப்புக்கு மிகவும் அருகிலுள்ளதாகத் தெரியும் ஒரு அரிய விண்கல்லை அணுகியுள்ளது.

அந்த விண்கல் Indarch; 1891-ல் Azerbaijan-இல் விழுந்த ஒரு EH4 enstatite chondrite. ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்றுப்படி, அதன் மிகுந்த reduced chemistry அதை புதனை உருவாக்க உதவியிருக்கக் கூடிய பொருட்களுக்கான ஒரு வலுவான proxy ஆக மாற்றுகிறது. அந்த இணைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, குழு Indarch-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆய்வகக் கலவைகளை உருவாக்கி, Mercury-like rock formation-ஐ மீளுருவாக்கும் நோக்கில் உயர் வெப்ப பரிசோதனைகளுக்கு உட்படுத்தியது.

Indarch ஏன் முக்கியம்

விண்கல் தரநிலைகளில்கூட Indarch அசாதாரணமானது. Enstatite chondrites அரிதானவை, மேலும் அவை ஆரம்ப solar nebula-வில் சூரியனுக்கு அருகில் உருவானவை என்று கருதப்படுகிறது. அவை அதிக இரும்பு உள்ளடக்கமும் அரிதான sulfur-rich compound-களையும் கொண்டுள்ளன; இது பூமியைவிட வெப்பமான, மேலும் அதிக chemically reducing சூழலில் உருவான புதன் போன்ற ஒரு உலகைச் சிந்திக்க மிகவும் பயனுள்ளதாகிறது.

Rice குழுவின் காரணம் எளிதானது: புதனின் பாறைகளை ஆய்வகத்தில் நேரடியாகப் பரிசோதிக்க முடியாவிட்டால், மிகவும் ஒத்த chemistry கொண்ட விண்கல் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தொடக்கப்புள்ளியை வழங்க முடியும். அதனால் Indarch புதனின் நேரடி மாதிரி ஆகிவிடாது. ஆனால் அது ஒரு சாத்தியமான analog ஆகிறது; அதை உருக்க, அழுத்தத்தில் வைக்க, மற்றும் mineral transformations வழியாக கண்காணிக்க spacecraft observations மட்டும் வழங்க முடியாத முறையில் முடியும்.

இது முக்கியம், ஏனெனில் பணிகளிலிருந்து கிடைக்கும் மேற்பரப்பு அளவீடுகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு எந்த elements உள்ளன என்பதைச் சொல்ல முடியும்; ஆனால் அந்தப் பொருட்கள் கிரகத்தின் உள்ளே எப்படி வளர்ந்தன என்பதில் அவை குறைவாக நேரடி. Experimental petrology அந்த இடைவெளியை நிரப்பி, புதன் போன்ற சூழ்நிலைகளில் எந்த வகையான melts மற்றும் minerals உருவாக வேண்டும் என்பதை காட்ட முடியும்.

கடினமான ஒரு கிரகத்தை ஆய்வகத்துக்குள் கொண்டு வருவது

ஆராய்ச்சியாளர்கள் Indarch-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு model melt composition-ஐ உருவாக்கி, அதை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் சூடேற்றி synthetic Mercury-like rocks-ஐ உருவாக்கினர். இந்த அணுகுமுறை, மிகுந்த reduced materials உருகும் போது, crystallize ஆகும் போது, மற்றும் வெவ்வேறு mineral phases-ஆகப் பிரியும் போது அவை எப்படி நடந்து கொள்கின்றன என்பதைச் சோதிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகிறது.

புதனுக்கு இது geochemical curiosity-ஐ விட அதிகம். அந்த கிரகத்தின் மேற்பரப்பு அமைப்பு அதன் உள் அமைப்பு, வெப்ப வரலாறு, மற்றும் உருவாக்க சூழல் பற்றிய துப்புகளைச் சுமக்கிறது. மேற்பரப்பு sulfur-rich ஆகவும் வலுவாக reduced ஆனதாகவும் இருந்தால், அந்த அம்சங்கள் புதன் எவ்வாறு differentiated ஆனது, அதன் mantle எப்படி இருந்தது, மற்றும் அதன் chemistry ஏன் அதன் பாறை சகோதர கிரகங்களிலிருந்து இவ்வளவு விலகியது என்பதை விளக்க உதவும்.

அதனால் இந்தப் பரிசோதனைகள் remote sensing data மற்றும் planetary history-க்கு இடையே ஒரு translation layer ஆக செயல்படுகின்றன. அவை இன்று புதன் எப்படி இருக்கிறது என்பதை மட்டுமல்ல, ஆரம்ப building blocks மற்றும் பின்னர் நடந்த evolution எந்த சேர்க்கையால் அந்த முடிவு உருவானது என்பதையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கேட்க உதவுகின்றன.

பாறை கிரக உருவாக்கத்திற்கான வேறொரு மாதிரி

பெரிய அளவிலான விளக்கம் என்னவென்றால், ஒவ்வொரு பாறை கிரகத்தையும் புரிந்துகொள்ள பூமியை default template ஆக எடுத்துக்கொள்ளக் கூடாது. புதன் நீண்ட காலமாக அந்த எண்ணத்துக்கு எதிர்ப்பு காட்டி வருகிறது. அதன் composition, சூரியனுக்கு அருகிலும், பூமியை விடவும் அதிகமாக reducing ஆன சூழ்நிலைகளிலும் உருவானதை பிரதிபலிக்கிறது.

Indarch-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு, Rice விஞ்ஞானிகள் பாறை உலக வளர்ச்சியின் வேறொரு கிளையைச் சோதிக்கின்றனர். இது inner solar nebula-வில் பொருட்கள் எவ்வாறு பகிரப்பட்டன, மற்றும் அந்த உள்ளூர் வேதியியல் சூழல்கள் உருவான கிரகங்களை எவ்வாறு பாதித்தன என்பதைப் பற்றிய மாதிரிகளைத் தெளிவாக்க முடியும்.

இது comparative planetology-க்கும் முக்கியம். விஞ்ஞானிகள் புதனின் பாதையை எவ்வளவு தெளிவாக வரையறுக்கிறார்களோ, அவ்வளவு அதிகமாக அது ஒரு counterexample ஆக பயனளிக்கும். அளவு அல்லது அடர்த்தியில் வெளிப்படையாக ஒத்ததாகத் தோன்றும் உலகங்கள்கூட முற்றிலும் வேறுபட்ட வேதியியல் வரலாறுகளைப் பாதுகாத்திருக்க முடியும்.

கிரக அறிவியலுக்கு இதன் அர்த்தம்

புதன் இன்னும் மிகவும் உள்ளுணர்ச்சியாகப் புரிந்துகொள்ளப்படாத நிலப்பரப்பு கிரகங்களில் ஒன்றாகவே உள்ளது. அது சூரியனுக்கு அருகில் உள்ளது, புவியியல் ரீதியாக தனித்துவமானது, மற்றும் பெரும்பாலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் பூமியில் இருந்து கற்ற planetary models-க்கு வேதியியல் ரீதியாகப் பொருந்தாதது. அதனால் ஒவ்வொரு நம்பகமான proxy-யும் மதிப்புடையதாகிறது.

Indarch அடிப்படையிலான இந்தப் பரிசோதனைகள் uncertainty-ஐ நீக்குவதில்லை; ஆனால் ஒரு முக்கியமான விதத்தில் அதைக் குறைக்கின்றன. அவை விஞ்ஞானிகளுக்கு orbital measurements-இல் இருந்து மட்டும் ஊகிப்பதை விட, புதனின் reduced chemistry-ஐ விளக்குவதற்கான ஒரு தொட்டுணரக்கூடிய பொருள் சார்ந்த கட்டமைப்பை வழங்குகின்றன. நேரடி மாதிரிகள் அரிதான planet science-இல், இந்த வகையான analog work தீர்மானகரமாக இருக்க முடியும்.

இதன் விளைவாக, புதன் எவ்வாறு உருவாகி வளர்ந்திருக்கலாம் என்பதற்கான இன்னும் experimentally grounded படம் கிடைக்கிறது. மேலும் இது ஒரு பெரிய பாடத்தையும் வலுப்படுத்துகிறது: Solar System-இன் பாறை கிரகங்கள் குடும்ப ஒற்றுமையைப் பகிர்ந்தாலும், அவை எல்லாம் ஒரே வேதியியல் விதிகளின் கீழ் வளரவில்லை. புதன் அதற்கான மிகத் தெளிவான சான்றாக இருக்கலாம், மேலும் ஒரு நூற்றாண்டுக்கு மேலாக முன் பூமியில் விழுந்த ஒரு விண்கல் இப்போது அதற்குக் காரணத்தை விளக்க உதவுகிறது.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today செய்தியினை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.