బుధుడి అసాధారణ రసాయన శాస్త్రాన్ని చదవడానికి శాస్త్రవేత్తలకు ఉల్కా ప్రయోగాలు కొత్త మార్గాన్ని ఇస్తున్నాయి

బుధుడు ఎప్పుడూ రాతి గ్రహాల మధ్య ఒక outlier లా కనిపిస్తూ వచ్చాడు

బుధుడు భూమి, శుక్రుడు, అంగారకుడితో ఉన్న అదే విస్తృత కుటుంబానికి చెందినప్పటికీ, రసాయనపరంగా మాత్రం అతను పక్కకు నిలిచే గ్రహం. గ్రహ మిషన్లు అతని భూపరత sulfur, magnesium లో సమృద్ధిగా, ఉపరితలంపై iron లో తక్కువగా, మరియు మొత్తం మీద Solar System లోని ఇతర రాతి ప్రపంచాల కంటే ఎంతో ఎక్కువగా chemically reduced గా ఉందని చూపించాయి. ఆ reduced స్థితి వల్ల బుధుడి పదార్థాలు భూమిపై సాధారణంగా కనిపించే oxides కంటే sulfides, carbides, మరియు silicides చేత ఎక్కువగా ఆధిపత్యం వహిస్తున్నాయి.

ఆ తేడాలు బుధుడిని అర్థం చేసుకోవడం కష్టతరం చేశాయి. శాస్త్రవేత్తల వద్ద ఆ గ్రహం నుండి నేరుగా సేకరించిన రాళ్లు లేవు, మరియు భూమి magmatic history చుట్టూ నిర్మించిన నమూనాలు చాలా భిన్నమైన రసాయన పరిస్థితుల్లో ఏర్పడిన ప్రపంచానికి సరిపోవు. Rice Universityలోని ఒక బృందం ఇప్పుడు ఆ సమస్యను ప్రాక్టికల్‌గా దాటవేయడానికి, బుధుడికి చాలా సమీపంగా కనిపించే అరుదైన ఉల్కను ఆశ్రయించింది.

ఆ ఉల్క Indarch; ఇది 1891లో Azerbaijanలో పడిన EH4 enstatite chondrite. పరిశోధకుల ప్రకారం, దాని అత్యంత reduced chemistry, బుధుడి నిర్మాణానికి సహాయపడిన ఉండొచ్చని భావించే పదార్థాలకు బలమైన proxy గా మారుస్తుంది. ఆ సంబంధాన్ని ఆధారంగా చేసుకుని, బృందం Indarch ఆధారిత ప్రయోగశాల సంయోజనాలను రూపొందించి, Mercury-like rock formation ను పునరుత్పత్తి చేయడానికి ఉద్దేశించిన అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రయోగాలకు వాటిని లోబర్చింది.

Indarch ఎందుకు ముఖ్యమైంది

ఉల్కల ప్రమాణాల ప్రకారం కూడా Indarch అసాధారణమే. Enstatite chondrites అరుదైనవి, మరియు అవి ప్రారంభ solar nebulaలో సూర్యునికి దగ్గరగా ఏర్పడ్డాయని భావిస్తారు. వాటిలో అధిక iron content మరియు అసాధారణ sulfur-rich compounds ఉంటాయి; ఇవి భూమికంటే వేడిగా, మరింత chemically reducing environmentలో ఏర్పడిన బుధుడు వంటి ప్రపంచాన్ని ఆలోచించడానికి ఎంతో ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి.

Rice బృందం reasoning సులభమే: బుధుడి రాళ్లను ప్రయోగశాలలో నేరుగా పరిశీలించలేనప్పుడు, చాలా సమాన chemistry ఉన్న ఒక ఉల్క నియంత్రిత ప్రారంభ బిందువును అందించగలదు. దాని అర్థం Indarch బుధుడికి నేరుగా చెందిన sample అన్నది కాదు. అది ఒక plausible analog అవుతుంది, దాన్ని కరిగించవచ్చు, pressure లో ఉంచవచ్చు, మరియు spacecraft observations మాత్రమే చేయలేని విధంగా mineral transformations ద్వారా ట్రాక్ చేయవచ్చు.

ఇది ముఖ్యమైంది, ఎందుకంటే missions నుంచి వచ్చిన surface measurements, ఏ elements ఉన్నాయో చెప్పగలవు; కానీ ఆ పదార్థాలు గ్రహం లోపల ఎలా evolve అయ్యాయో అంతగా ప్రత్యక్షంగా చెప్పలేవు. Experimental petrology ఆ గ్యాప్‌ను పూరించి, బుధుడు వంటి పరిస్థితుల్లో ఏ రకమైన melts మరియు minerals వెలువడాలో చూపగలదు.

కష్టమైన గ్రహాన్ని ప్రయోగశాలలోకి తెచ్చడం

పరిశోధకులు Indarch ఆధారంగా ఒక model melt composition రూపొందించి, దాన్ని నియంత్రిత పరిస్థితుల్లో వేడిచేసి synthetic Mercury-like rocks సృష్టించారు. ఈ విధానం ద్వారా అధికంగా reduced materials కరిగేటప్పుడు, crystallize అయ్యేటప్పుడు, మరియు వేర్వేరు mineral phases గా విడిపోయేటప్పుడు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో శాస్త్రవేత్తలు పరీక్షించగలరు.

బుధుడి విషయంలో ఇది geochemical curiosity మాత్రమే కాదు. ఆ గ్రహం ఉపరితల నిర్మాణం, అంతర్గత నిర్మాణం, ఉష్ణ చరిత్ర, మరియు రూపకల్పన వాతావరణం గురించి సంకేతాలను మోస్తుంది. భూపరత sulfur-rich గా, బలంగా reduced గా ఉంటే, ఆ లక్షణాలు బుధుడు ఎలా differentiated అయ్యాడో, అతని mantle ఎలా ఉండేదో, మరియు అతని chemistry ఎందుకు రాతి సహోదరుల నుంచి అంత భిన్నమైందో వివరించడంలో సహాయపడతాయి.

కాబట్టి ఈ ప్రయోగాలు remote sensing data మరియు planetary history మధ్య ఒక translation layer లా పనిచేస్తాయి. అవి శాస్త్రవేత్తలకు బుధుడు ఇప్పుడు ఎలా ఉందో మాత్రమే కాదు, ప్రారంభ building blocks మరియు తరువాతి evolution ఏ కలయిక అతన్ని అలా తయారుచేసిందో కూడా ప్రశ్నించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.

రాతి గ్రహ నిర్మాణానికి వేరే మోడల్

మొత్తం నిగమనం ఏమిటంటే, ప్రతి రాతి గ్రహాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి భూమిని default template గా తీసుకోవద్దు. బుధుడు చాలా కాలంగా ఆ తార్కికతను ప్రతిఘటిస్తున్నాడు. అతని composition, సూర్యునికి దగ్గరగా మరియు భూమికంటే మరింత reducing conditions లో ఏర్పడిన వాతావరణాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.

Indarch ని ఆధారంగా తీసుకుని, Rice శాస్త్రవేత్తలు రాతి ప్రపంచ evolution యొక్క వేరే శాఖను పరీక్షిస్తున్నారు. ఇది inner solar nebula లో పదార్థాలు ఎలా పంచబడ్డాయి, మరియు స్థానిక రసాయన వాతావరణాలు వాటి నుంచి ఏర్పడిన గ్రహాలపై ఎలా ప్రభావం చూపించాయో స్పష్టతనివ్వగలదు.

ఇది comparative planetology కు కూడా ముఖ్యం. బుధుడి దారిని శాస్త్రవేత్తలు ఎంత స్పష్టంగా నిర్వచించగలరో, అంత ఎక్కువగా అతను ఒక counterexample గా ఉపయోగపడతాడు. పరిమాణం లేదా density లో పైకి చూస్తే ఒకేలా కనిపించే ప్రపంచాలు కూడా పూర్తిగా వేరే రసాయన చరిత్రలను కలిగి ఉండవచ్చు.

గ్రహ విజ్ఞానానికి దీని అర్థం

బుధుడు ఇప్పటికీ అత్యల్పంగా సహజంగా అర్థమయ్యే terrestrial planets లో ఒకటి. అతను సూర్యునికి దగ్గరగా ఉన్నాడు, భౌగోళికంగా ప్రత్యేకంగా ఉన్నాడు, మరియు చాలా మంది పరిశోధకులు భూమి నుంచే నేర్చుకున్న planetary models కు రసాయనపరంగా సరిపోడు. అందుకే ప్రతి నమ్మదగిన proxy విలువైనదే.

Indarch ఆధారిత ఈ ప్రయోగాలు అనిశ్చితిని పూర్తిగా తొలగించవు, కానీ ఒక ముఖ్యమైన విధంగా దాన్ని తగ్గిస్తాయి. అవి బుధుడి reduced chemistry ను అర్థం చేసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలకు స్పష్టమైన పదార్థ-ఆధారిత frame ను ఇస్తాయి, కేవలం orbital measurements పై ఆధారపడకుండా. Direct samples అరుదుగా లభించే planetary science లో, ఈ analog పని నిర్ణయాత్మకంగా మారవచ్చు.

దాంతో బుధుడు ఎలా ఏర్పడి, ఎలా పరిణతి చెందాడో మరింత experimentally grounded చిత్రం లభిస్తుంది. ఇది ఒక పెద్ద పాఠాన్ని కూడా బలపరుస్తుంది: Solar System లోని రాతి గ్రహాలు కుటుంబ resemblance పంచుకుంటాయి, కానీ అవన్నీ ఒకే రసాయన నియమాల కింద పెరగలేదు. బుధుడు దానికి అత్యంత స్పష్టమైన ఉదాహరణ కావచ్చు, మరియు ఒక శతాబ్దానికి పైగా క్రితం భూమిపై పడ్డ ఒక ఉల్క ఇప్పుడు ఎందుకో వివరిస్తోంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.