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वाशिंगटन: सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक नए शोध ने सुझाव दिया है कि मंगल ग्रह पानी की बड़ी मात्रा को धारण करने के लिए बहुत छोटा हो सकता है।
अध्ययन के निष्कर्ष ‘प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज’ जर्नल में प्रकाशित हुए थे।
जल पृथ्वी और अन्य ग्रहों पर जीवन के लिए आवश्यक है, और वैज्ञानिकों ने मंगल के प्रारंभिक इतिहास में पानी के पर्याप्त प्रमाण पाए हैं।
लेकिन मंगल की सतह पर आज कोई तरल पानी नहीं है। 1980 के दशक के मंगल ग्रह के उल्कापिंडों के रिमोट सेंसिंग अध्ययन और विश्लेषण से पता चलता है कि मंगल कभी पृथ्वी की तुलना में पानी से भरपूर था।
नासा के वाइकिंग ऑर्बिटर अंतरिक्ष यान – और, हाल ही में, जिज्ञासा और दृढ़ता जमीन पर रोवर्स – नदी घाटियों और बाढ़ चैनलों द्वारा चिह्नित मंगल ग्रह के परिदृश्य की नाटकीय छवियों को वापस कर दिया।
इस सबूत के बावजूद, सतह पर कोई तरल पानी नहीं रहता है।
शोधकर्ताओं ने मंगल के चुंबकीय क्षेत्र के कमजोर होने सहित कई संभावित स्पष्टीकरणों का प्रस्ताव रखा, जिसके परिणामस्वरूप घने वातावरण का नुकसान हो सकता था।
अध्ययन एक अधिक मौलिक कारण बताता है कि आज का मंगल पृथ्वी के “नीले संगमरमर” से इतना अलग क्यों दिखता है।
“मंगल ग्रह का भाग्य शुरू से ही तय किया गया था,” कुनो ने कहा वैंग, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में कला और विज्ञान में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के सहायक प्रोफेसर, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक।
वांग ने कहा, “चट्टान ग्रहों की आकार आवश्यकताओं पर पर्याप्त पानी बनाए रखने की संभावना है, ताकि रहने की क्षमता और प्लेट टेक्टोनिक्स को सक्षम किया जा सके, जिसका द्रव्यमान मंगल ग्रह से अधिक हो।”
नए अध्ययन के लिए, वांग और उनके सहयोगियों ने तत्व के स्थिर आइसोटोप का इस्तेमाल किया पोटैशियम (के) विभिन्न ग्रह निकायों पर अस्थिर तत्वों की उपस्थिति, वितरण और प्रचुरता का अनुमान लगाने के लिए।
पोटेशियम एक मामूली अस्थिर तत्व है, लेकिन वैज्ञानिकों ने इसे पानी जैसे अधिक अस्थिर तत्वों और यौगिकों के लिए एक प्रकार के ट्रेसर के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया।
यह एक अपेक्षाकृत नई विधि है जो सुदूर संवेदन और रासायनिक विश्लेषण द्वारा एकत्र किए गए पोटेशियम-से-थोरियम (Th) अनुपात का उपयोग करने के पिछले प्रयासों से अलग हो जाती है ताकि एक बार मंगल ग्रह के वाष्पशील की मात्रा निर्धारित की जा सके।
पिछले शोध में, अनुसंधान समूह के सदस्यों ने चंद्रमा के गठन का अध्ययन करने के लिए पोटेशियम ट्रेसर विधि का उपयोग किया था।
वांग और उनकी टीम ने 20 पहले से पुष्टि किए गए मार्टियन उल्कापिंडों की पोटेशियम आइसोटोप रचनाओं को मापा, जिन्हें लाल ग्रह की थोक सिलिकेट संरचना के प्रतिनिधि के रूप में चुना गया था।
इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि मंगल ने अपने गठन के दौरान पृथ्वी की तुलना में अधिक पोटेशियम और अन्य वाष्पशील खो दिए, लेकिन चंद्रमा और क्षुद्रग्रह 4-वेस्टा की तुलना में इनमें से अधिक वाष्पशील बनाए रखा, पृथ्वी और मंगल की तुलना में दो बहुत छोटे और सूखे पिंड।
शोधकर्ताओं ने शरीर के आकार और पोटेशियम समस्थानिक संरचना के बीच एक अच्छी तरह से परिभाषित सहसंबंध पाया।
“आदिम अविभाजित उल्कापिंडों की तुलना में अलग-अलग ग्रहों में अस्थिर तत्वों और उनके यौगिकों की बहुत कम बहुतायत का कारण एक लंबा सवाल रहा है,” ने कहा। कथरीना लॉडर्स, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के शोध प्रोफेसर, अध्ययन के सह-लेखक।
लॉडर्स ने कहा, “ग्रह गुरुत्वाकर्षण के साथ के समस्थानिक रचनाओं के सहसंबंध की खोज महत्वपूर्ण मात्रात्मक प्रभावों के साथ एक उपन्यास खोज है, जब अलग-अलग ग्रहों ने अपनी अस्थिरता प्राप्त की और खो दिया।”
वांग ने कहा, “मार्सियन उल्कापिंड थोक मंगल के रासायनिक मेकअप का अध्ययन करने के लिए हमारे लिए उपलब्ध एकमात्र नमूने हैं। उन मंगल ग्रह के उल्कापिंडों की उम्र कई सौ मिलियन से 4 अरब वर्ष तक भिन्न होती है और मंगल के अस्थिर विकास इतिहास को दर्ज किया जाता है।”
वांग ने कहा, “पोटेशियम जैसे मध्यम अस्थिर तत्वों के आइसोटोप को मापने के माध्यम से, हम थोक ग्रहों की अस्थिर कमी की डिग्री का अनुमान लगा सकते हैं और विभिन्न सौर मंडल निकायों के बीच तुलना कर सकते हैं।”
“यह निर्विवाद है कि मंगल की सतह पर तरल पानी हुआ करता था, लेकिन एक बार मंगल ग्रह में कितना पानी था, यह अकेले रिमोट सेंसिंग और रोवर अध्ययन के माध्यम से निर्धारित करना कठिन है,” वांग ने जारी रखा।
वांग ने समझाया, “मंगल की थोक जल सामग्री के लिए वहां कई मॉडल हैं। उनमें से कुछ में, प्रारंभिक मंगल पृथ्वी से भी गीला था। हमें विश्वास नहीं है कि ऐसा ही था।”
जेन तियान, वांग की प्रयोगशाला में स्नातक छात्र और मैकडॉनेल इंटरनेशनल एकेडमी स्कॉलर, पेपर के पहले लेखक हैं। पोस्टडॉक्टोरल अनुसंधान सहयोगी पियर्स कोएफ़ेड एक सह-लेखक हैं, जैसा कि है हन्ना ब्लूम, जिन्होंने 2020 में वाशिंगटन विश्वविद्यालय से स्नातक किया है। वांग और लॉडर्स विश्वविद्यालय के मैकडॉनेल सेंटर फॉर द स्पेस साइंसेज के फैकल्टी फेलो हैं।
शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि निष्कर्षों का मंगल के अलावा अन्य ग्रहों पर जीवन की खोज के लिए निहितार्थ हैं।
सूर्य के बहुत करीब होना (या, एक्सोप्लैनेट के लिए, अपने तारे के बहुत करीब होना) एक ग्रहीय पिंड को बनाए रखने वाले वाष्पशील की मात्रा को प्रभावित कर सकता है। यह दूरी-से-तारा माप अक्सर सितारों के चारों ओर “रहने योग्य क्षेत्रों” के अनुक्रमित में होता है।
क्लॉस ने कहा, “यह अध्ययन इस बात पर जोर देता है कि ग्रहों के पास रहने योग्य सतह के वातावरण को विकसित करने के लिए बहुत सीमित आकार की सीमा है, लेकिन बहुत अधिक पानी नहीं है।” मेज़गेर अध्ययन के सह-लेखक, स्विट्जरलैंड के बर्न विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर स्पेस एंड हैबिटेबिलिटी।
“ये परिणाम खगोलविदों को अन्य सौर प्रणालियों में रहने योग्य एक्सोप्लैनेट की खोज में मार्गदर्शन करेंगे, ” मेज़र ने कहा।
वांग अब सोचता है कि, रहने योग्य क्षेत्रों के भीतर ग्रहों के लिए, ग्रहों के आकार पर शायद अधिक जोर दिया जाना चाहिए और नियमित रूप से विचार किया जाना चाहिए कि क्या एक एक्सोप्लैनेट जीवन का समर्थन कर सकता है।
“एक एक्सोप्लैनेट का आकार उन मापदंडों में से एक है जो निर्धारित करना सबसे आसान है,” वांग ने कहा।
“आकार और द्रव्यमान के आधार पर, अब हम जानते हैं कि एक एक्सोप्लैनेट जीवन के लिए एक उम्मीदवार है या नहीं
अध्ययन के निष्कर्ष ‘प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज’ जर्नल में प्रकाशित हुए थे।
जल पृथ्वी और अन्य ग्रहों पर जीवन के लिए आवश्यक है, और वैज्ञानिकों ने मंगल के प्रारंभिक इतिहास में पानी के पर्याप्त प्रमाण पाए हैं।
लेकिन मंगल की सतह पर आज कोई तरल पानी नहीं है। 1980 के दशक के मंगल ग्रह के उल्कापिंडों के रिमोट सेंसिंग अध्ययन और विश्लेषण से पता चलता है कि मंगल कभी पृथ्वी की तुलना में पानी से भरपूर था।
नासा के वाइकिंग ऑर्बिटर अंतरिक्ष यान – और, हाल ही में, जिज्ञासा और दृढ़ता जमीन पर रोवर्स – नदी घाटियों और बाढ़ चैनलों द्वारा चिह्नित मंगल ग्रह के परिदृश्य की नाटकीय छवियों को वापस कर दिया।
इस सबूत के बावजूद, सतह पर कोई तरल पानी नहीं रहता है।
शोधकर्ताओं ने मंगल के चुंबकीय क्षेत्र के कमजोर होने सहित कई संभावित स्पष्टीकरणों का प्रस्ताव रखा, जिसके परिणामस्वरूप घने वातावरण का नुकसान हो सकता था।
अध्ययन एक अधिक मौलिक कारण बताता है कि आज का मंगल पृथ्वी के “नीले संगमरमर” से इतना अलग क्यों दिखता है।
“मंगल ग्रह का भाग्य शुरू से ही तय किया गया था,” कुनो ने कहा वैंग, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में कला और विज्ञान में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के सहायक प्रोफेसर, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक।
वांग ने कहा, “चट्टान ग्रहों की आकार आवश्यकताओं पर पर्याप्त पानी बनाए रखने की संभावना है, ताकि रहने की क्षमता और प्लेट टेक्टोनिक्स को सक्षम किया जा सके, जिसका द्रव्यमान मंगल ग्रह से अधिक हो।”
नए अध्ययन के लिए, वांग और उनके सहयोगियों ने तत्व के स्थिर आइसोटोप का इस्तेमाल किया पोटैशियम (के) विभिन्न ग्रह निकायों पर अस्थिर तत्वों की उपस्थिति, वितरण और प्रचुरता का अनुमान लगाने के लिए।
पोटेशियम एक मामूली अस्थिर तत्व है, लेकिन वैज्ञानिकों ने इसे पानी जैसे अधिक अस्थिर तत्वों और यौगिकों के लिए एक प्रकार के ट्रेसर के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया।
यह एक अपेक्षाकृत नई विधि है जो सुदूर संवेदन और रासायनिक विश्लेषण द्वारा एकत्र किए गए पोटेशियम-से-थोरियम (Th) अनुपात का उपयोग करने के पिछले प्रयासों से अलग हो जाती है ताकि एक बार मंगल ग्रह के वाष्पशील की मात्रा निर्धारित की जा सके।
पिछले शोध में, अनुसंधान समूह के सदस्यों ने चंद्रमा के गठन का अध्ययन करने के लिए पोटेशियम ट्रेसर विधि का उपयोग किया था।
वांग और उनकी टीम ने 20 पहले से पुष्टि किए गए मार्टियन उल्कापिंडों की पोटेशियम आइसोटोप रचनाओं को मापा, जिन्हें लाल ग्रह की थोक सिलिकेट संरचना के प्रतिनिधि के रूप में चुना गया था।
इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि मंगल ने अपने गठन के दौरान पृथ्वी की तुलना में अधिक पोटेशियम और अन्य वाष्पशील खो दिए, लेकिन चंद्रमा और क्षुद्रग्रह 4-वेस्टा की तुलना में इनमें से अधिक वाष्पशील बनाए रखा, पृथ्वी और मंगल की तुलना में दो बहुत छोटे और सूखे पिंड।
शोधकर्ताओं ने शरीर के आकार और पोटेशियम समस्थानिक संरचना के बीच एक अच्छी तरह से परिभाषित सहसंबंध पाया।
“आदिम अविभाजित उल्कापिंडों की तुलना में अलग-अलग ग्रहों में अस्थिर तत्वों और उनके यौगिकों की बहुत कम बहुतायत का कारण एक लंबा सवाल रहा है,” ने कहा। कथरीना लॉडर्स, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के शोध प्रोफेसर, अध्ययन के सह-लेखक।
लॉडर्स ने कहा, “ग्रह गुरुत्वाकर्षण के साथ के समस्थानिक रचनाओं के सहसंबंध की खोज महत्वपूर्ण मात्रात्मक प्रभावों के साथ एक उपन्यास खोज है, जब अलग-अलग ग्रहों ने अपनी अस्थिरता प्राप्त की और खो दिया।”
वांग ने कहा, “मार्सियन उल्कापिंड थोक मंगल के रासायनिक मेकअप का अध्ययन करने के लिए हमारे लिए उपलब्ध एकमात्र नमूने हैं। उन मंगल ग्रह के उल्कापिंडों की उम्र कई सौ मिलियन से 4 अरब वर्ष तक भिन्न होती है और मंगल के अस्थिर विकास इतिहास को दर्ज किया जाता है।”
वांग ने कहा, “पोटेशियम जैसे मध्यम अस्थिर तत्वों के आइसोटोप को मापने के माध्यम से, हम थोक ग्रहों की अस्थिर कमी की डिग्री का अनुमान लगा सकते हैं और विभिन्न सौर मंडल निकायों के बीच तुलना कर सकते हैं।”
“यह निर्विवाद है कि मंगल की सतह पर तरल पानी हुआ करता था, लेकिन एक बार मंगल ग्रह में कितना पानी था, यह अकेले रिमोट सेंसिंग और रोवर अध्ययन के माध्यम से निर्धारित करना कठिन है,” वांग ने जारी रखा।
वांग ने समझाया, “मंगल की थोक जल सामग्री के लिए वहां कई मॉडल हैं। उनमें से कुछ में, प्रारंभिक मंगल पृथ्वी से भी गीला था। हमें विश्वास नहीं है कि ऐसा ही था।”
जेन तियान, वांग की प्रयोगशाला में स्नातक छात्र और मैकडॉनेल इंटरनेशनल एकेडमी स्कॉलर, पेपर के पहले लेखक हैं। पोस्टडॉक्टोरल अनुसंधान सहयोगी पियर्स कोएफ़ेड एक सह-लेखक हैं, जैसा कि है हन्ना ब्लूम, जिन्होंने 2020 में वाशिंगटन विश्वविद्यालय से स्नातक किया है। वांग और लॉडर्स विश्वविद्यालय के मैकडॉनेल सेंटर फॉर द स्पेस साइंसेज के फैकल्टी फेलो हैं।
शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि निष्कर्षों का मंगल के अलावा अन्य ग्रहों पर जीवन की खोज के लिए निहितार्थ हैं।
सूर्य के बहुत करीब होना (या, एक्सोप्लैनेट के लिए, अपने तारे के बहुत करीब होना) एक ग्रहीय पिंड को बनाए रखने वाले वाष्पशील की मात्रा को प्रभावित कर सकता है। यह दूरी-से-तारा माप अक्सर सितारों के चारों ओर “रहने योग्य क्षेत्रों” के अनुक्रमित में होता है।
क्लॉस ने कहा, “यह अध्ययन इस बात पर जोर देता है कि ग्रहों के पास रहने योग्य सतह के वातावरण को विकसित करने के लिए बहुत सीमित आकार की सीमा है, लेकिन बहुत अधिक पानी नहीं है।” मेज़गेर अध्ययन के सह-लेखक, स्विट्जरलैंड के बर्न विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर स्पेस एंड हैबिटेबिलिटी।
“ये परिणाम खगोलविदों को अन्य सौर प्रणालियों में रहने योग्य एक्सोप्लैनेट की खोज में मार्गदर्शन करेंगे, ” मेज़र ने कहा।
वांग अब सोचता है कि, रहने योग्य क्षेत्रों के भीतर ग्रहों के लिए, ग्रहों के आकार पर शायद अधिक जोर दिया जाना चाहिए और नियमित रूप से विचार किया जाना चाहिए कि क्या एक एक्सोप्लैनेट जीवन का समर्थन कर सकता है।
“एक एक्सोप्लैनेट का आकार उन मापदंडों में से एक है जो निर्धारित करना सबसे आसान है,” वांग ने कहा।
“आकार और द्रव्यमान के आधार पर, अब हम जानते हैं कि एक एक्सोप्लैनेट जीवन के लिए एक उम्मीदवार है या नहीं
