jonnybairstow

प्राचीन ज्वालामुखियों ने चंद्रमा के ध्रुवों पर बर्फ छोड़ी होगी

विस्फोटों ने कई अस्थायी वातावरण उत्पन्न किए होंगे जिनमें जल वाष्प था

श्रोडिंगर क्रेटर (दिखाया गया) चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास स्थित है। प्राचीन ज्वालामुखी विस्फोटों द्वारा छोड़े गए जल वाष्प के रूप में दोनों चंद्र ध्रुवों पर बर्फ आ सकती है।

NASA GSFC साइंटिफिक विज़ुअलाइज़ेशन स्टूडियो

चार अरब साल पहले चंद्रमा की पपड़ी पर लावा गिरा था। उस पिघले हुए पदार्थ ने "चंद्रमा में आदमी" और अन्य पैटर्न को आज चंद्र सतह पर देखा। चंद्रमा के प्राचीन ज्वालामुखियों ने एक और, बहुत ठंडा, विरासत छोड़ दिया हो सकता है: बर्फ।

दो अरब वर्षों के लिए, ज्वालामुखी विस्फोटों ने चंद्रमा के चारों ओर अंतरिक्ष में जल वाष्प को उगल दिया हो सकता है। उन स्प्रे ने कई अल्पकालिक चंद्र वातावरण भी बनाए होंगे। पानीवाष्प इन वायुमंडलों के माध्यम से निकल सकती थी ध्रुवों पर बर्फ के रूप में बसने से पहले। शोधकर्ताओं ने मई में अपना नया विश्लेषण साझा कियाग्रह विज्ञान जर्नल।

वैज्ञानिकों ने 2009 में पुष्टि की थी कि चंद्रमा पर बर्फ मौजूद है। तब से, शोधकर्ताओं ने उस पानी की उत्पत्ति पर बहस की है। यह क्षुद्रग्रहों पर आ सकता था orधूमकेतु . यह विद्युत आवेशित परमाणुओं से भी उत्पन्न हो सकता हैसौर हवा . या हो सकता है कि पानी चंद्रमा से ही आया हो - जैसे ज्वालामुखी विस्फोट से वाष्प निकली हो। वे विस्फोट 4 अरब से 2 अरब साल पहले हुए होंगे।

एंड्रयू विलकोस्की कहते हैं, "चंद्रमा बर्फ का रहस्यमय स्रोत और सीमा" वास्तव में एक दिलचस्प सवाल है। वह कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय में ग्रह वैज्ञानिक हैं। वैज्ञानिक अभी भी नहीं जानते हैं कि चंद्रमा पर कितनी बर्फ है। यह भी स्पष्ट नहीं है: ठीक वह बर्फ कहाँ है।

चंद्रमा की मॉडलिंग

विल्कोस्की और उनके सहयोगियों ने जानना चाहा कि क्या ज्वालामुखी उस चंद्र बर्फ का स्रोत हो सकते हैं। चंद्र ज्वालामुखी के सुनहरे दिनों में, हर 22,000 वर्षों में लगभग एक बार विस्फोट होता था। शोधकर्ताओं ने माना कि पानी उन ज्वालामुखियों से निकलने वाली गैसों का लगभग एक तिहाई हिस्सा है। (यह प्राचीन चंद्र के नमूनों पर आधारित थामेग्मा।) उस जानकारी का उपयोग करते हुए, टीम ने गणना की कि ऐसे विस्फोटों से कुल मिलाकर कितना पानी निकल सकता है।

संख्या बहुत बड़ी थी: 20 क्वाड्रिलियन किलोग्राम (2,200 ट्रिलियन टन)! यह के बारे में हैद्रव्यमानसभी पांच महान झीलों में पानी का संयुक्त।

कंप्यूटर सिमुलेशन के ये परिणाम आज चंद्र ध्रुवों पर संभावित क्षेत्र के आकार और बर्फ की मोटाई दिखाते हैं। 4 अरब से 2 अरब साल पहले ज्वालामुखी विस्फोट के बाद वह नमी ध्रुवों पर बस गई होगी। उत्तरी ध्रुव (दाएं) की तुलना में दक्षिणी ध्रुव (बाएं) अधिक बर्फ रखता है क्योंकि इसमें अधिक ठंडे जाल हैं - ऐसे स्थान जहां सूर्य का प्रकाश नहीं पहुंच सकता है।कुल्हाड़ी विल्कोस्की, पो हेने और मैं लैंडिस/ग्रह विज्ञान जर्नल 2022

इस वाष्प में से कुछ खो गया होगा क्योंकि सूरज की रोशनी कुछ पानी को तोड़ देती हैअणुओं . सौर हवा ने चंद्रमा से पानी के अन्य अणुओं को उड़ा दिया होगा। लेकिन ठंडे ध्रुवों पर, कुछ पानी बर्फ की तरह सतह पर चिपक सकता था।

ऐसा होने के लिए, जल वाष्प को चंद्रमा से बचने की तुलना में तेजी से बर्फ में संघनित करना होगा। विल्कोस्की की टीम ने इन दरों की गणना और तुलना करने के लिए एक कंप्यूटर मॉडल का इस्तेमाल किया। उस मॉडल में कई महत्वपूर्ण कारक थे। इनमें चंद्रमा की सतह का तापमान, गैस का दबाव और कुछ वाष्प का ठंढ से नुकसान शामिल था। फ्रॉस्ट - एक प्रकार की पतली बर्फ - जो सुबह-सुबह कार की विंडशील्ड पर बर्फीले शीशे की तरह चंद्रमा के किनारे बनती है।

यदि मनुष्य अरबों साल पहले मौजूद थे, तो "आप संभावित रूप से चंद्रमा को देखेंगे और सफेद रंग के इस टुकड़े को देखेंगे," विल्कोस्की कहते हैं। उस पाले का अधिकांश पानी ध्रुवों तक नहीं जा सकता था (यही कारण है कि इसे मॉडल में शामिल किया जाना था)।

विस्फोट में कुल जल वाष्प का लगभग 40 प्रतिशत ध्रुवों पर बर्फ में बस सकता था, टीम ने पाया। अरबों वर्षों में, इस बर्फ में से कुछ वापस वाष्प में बदल गया होगा और अंतरिक्ष में भाग गया होगा। कंप्यूटर मॉडल भविष्यवाणी करता है कि आज, चंद्रमा पर बर्फ जमा सैकड़ों मीटर (700 फीट से अधिक) तक मोटी है। यह भी भविष्यवाणी करता है कि चंद्र दक्षिणी ध्रुव उत्तरी ध्रुव की तुलना में लगभग दोगुना बर्फीला होगा।

वायुमंडल से ध्रुव की यात्रा

नए परिणाम वैज्ञानिक चंद्रमा के बारे में जो जानते हैं उससे समझ में आता है। शोधकर्ताओं ने लंबे समय से माना था कि बर्फ ध्रुवों पर हावी है क्योंकि यह "ठंडे जाल" नामक जगहों पर फंस जाती है। ये चंद्र परिदृश्य में पॉकेट हैं जो हमेशा छाया में रहते हैं। वे इतने ठंडे रहेंगे कि वहां की बर्फ अरबों वर्षों तक जमी रह सकती है।

"चंद्र ध्रुवों पर कुछ स्थान हैं जो प्लूटो के समान ठंडे हैं," मार्गरेट लैंडिस कहते हैं। विल्कोस्की की तरह, यह ग्रह वैज्ञानिक कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय में काम करता है।

शोधकर्ताओं का कहना है कि ध्रुवों तक पहुंचने के लिए ज्वालामुखी के जल वाष्प को संभवतः एक वातावरण से होकर गुजरना होगा। एक वातावरण पानी के अणुओं को चंद्रमा के चारों ओर घूमने देगा और उन्हें अंतरिक्ष में भागने से रोकने में मदद करेगा। नए कंप्यूटर मॉडल से पता चलता है कि प्रत्येक ज्वालामुखी विस्फोट ने एक नए वातावरण को जन्म दिया। गायब होने से पहले वह माहौल करीब 2,500 साल तक बना रहा होगा। फिर, लगभग 20,000 साल बाद अगले विस्फोट तक चंद्रमा फिर से वायुमंडल से मुक्त होगा।

कहानी का यह हिस्सा पार्वती प्रेम को सबसे ज्यादा आकर्षित करता है। वह एक ग्रह वैज्ञानिक हैं जो शोध में शामिल नहीं थीं। वह लॉरेल, एमडी में जॉन्स हॉपकिन्स एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी में काम करती हैं। "यह वास्तव में कल्पना का एक दिलचस्प कार्य है," वह कहती हैं। "आप खरोंच से वातावरण कैसे बनाते हैं? और वे कभी-कभी क्यों चले जाते हैं?" वह कहती हैं, "ध्रुवीय बर्फ इसका पता लगाने का एक तरीका है।"

यदि चंद्र बर्फ ज्वालामुखियों से जल वाष्प के रूप में शुरू हुई, तो वह बर्फ उस मूल की स्मृति को बनाए रख सकती है। बर्फ में सल्फर, उदाहरण के लिए, यह सुझाव देगा कि यह एक ज्वालामुखी से आया है, जैसे कि, एक क्षुद्रग्रह। भविष्य के चंद्रमा मिशन बर्फ के नमूनों के लिए ड्रिल करने की योजना बना रहे हैं जो बर्फ की उत्पत्ति की पुष्टि कर सकते हैं।

चंद्र संसाधनों के बारे में सोचते समय सल्फर की तलाश महत्वपूर्ण होगी। पानी या रॉकेट ईंधन के लिए अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा किसी दिन चंद्रमा पर जल भंडार का खनन किया जा सकता है। लेकिन अगर चंद्र का सारा पानी सल्फर से भरा हुआ है, तो लैंडिस कहते हैं, यह पीने के लिए सुरक्षित नहीं हो सकता है। "यह जानना बहुत महत्वपूर्ण बात है कि क्या आप चाँद पर अपने साथ एक तिनका लाने की योजना बना रहे हैं।"

अन्ना गिब्स स्प्रिंग 2022 साइंस राइटिंग इंटर्न हैंविज्ञान समाचार . उन्होंने हार्वर्ड कॉलेज से अंग्रेजी में बीए किया है।

से अधिक कहानियांछात्रों के लिए विज्ञान समाचारपरअंतरिक्ष