लैब कार्य ने नासा के डॉन द्वारा विशाल क्षुद्रग्रह वेस्टा पर देखी गई गलियों की खुदाई की

नासा के डॉन अंतरिक्ष यान ने 2012 में विशाल क्षुद्रग्रह की कक्षा छोड़ते समय वेस्टा की इस छवि को कैप्चर किया था। फ़्रेमिंग कैमरा उत्तरी ध्रुव की ओर देख रहा था, जो छवि के बीच में है।

श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक/UCLA/MPS/DLR/IDA”

प्रवाह संरचनाओं के रूप में जाने जाने वाले, इन चैनलों को उन पिंडों पर उकेरा जा सकता है जो तरल के लिए दुर्गम प्रतीत होंगे क्योंकि वे अंतरिक्ष की अत्यधिक निर्वात स्थितियों के संपर्क में हैं।

क्रेटरों से भरी, हमारे सौर मंडल में कई खगोलीय पिंडों की सतहें उल्कापिंडों और अन्य अंतरिक्ष मलबे द्वारा 4.6 बिलियन वर्ष की क्षति का स्पष्ट प्रमाण प्रदान करती हैं। लेकिन नासा के डॉन मिशन द्वारा खोजे गए विशाल क्षुद्रग्रह वेस्टा सहित कुछ दुनियाओं में, सतहों में गहरे चैनल या नालियां भी हैं, जिनकी उत्पत्ति पूरी तरह से समझ में नहीं आती है।

एक प्रमुख परिकल्पना यह मानती है कि वे भूभौतिकीय प्रक्रियाओं, जैसे उल्कापिंड के प्रभाव और सूर्य के संपर्क के कारण तापमान में परिवर्तन से प्रेरित सूखे मलबे के प्रवाह से बने हैं। हालाँकि, एक हालिया अध्ययन कुछ सबूत प्रदान करता है कि वेस्टा पर प्रभाव ने एक कम-स्पष्ट भूगर्भिक प्रक्रिया को ट्रिगर किया है: पानी का अचानक और संक्षिप्त प्रवाह जिसने नालों को उकेरा और तलछट के पंखे जमा किए। वेस्टा पर स्थितियों की नकल करने के लिए प्रयोगशाला उपकरणों का उपयोग करके, प्लैनेटरी साइंस जर्नल में छपे अध्ययन में पहली बार विस्तार से बताया गया कि तरल किस चीज से बना हो सकता है और जमने से पहले यह कितनी देर तक बहेगा।

हालाँकि वेस्टा पर जमे हुए नमकीन पानी के भंडार का अस्तित्व अपुष्ट है, वैज्ञानिकों ने पहले अनुमान लगाया है कि उल्कापिंड के प्रभाव से वेस्टा जैसी दुनिया की सतह के नीचे मौजूद बर्फ उजागर हो सकती है और पिघल सकती है। उस परिदृश्य में, इस प्रक्रिया से उत्पन्न प्रवाह में नक़्क़ाशीदार नालियां और अन्य सतही विशेषताएं हो सकती हैं जो पृथ्वी से मिलती जुलती हों।

लेकिन वायुहीन दुनिया – वायुमंडल के बिना और अंतरिक्ष के तीव्र निर्वात के संपर्क में आने वाले आकाशीय पिंड – तरल पदार्थों को उनके प्रवाह के लिए पर्याप्त समय तक सतह पर कैसे रख सकते हैं? ऐसी प्रक्रिया इस समझ के विपरीत होगी कि तरल पदार्थ निर्वात में तेजी से अस्थिर हो जाते हैं और दबाव कम होने पर गैस में बदल जाते हैं।

दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला, जहां प्रयोग आयोजित किए गए थे, के प्रोजेक्ट लीडर और ग्रह वैज्ञानिक जेनिफर स्कली ने कहा, “न केवल प्रभाव सतह पर तरल के प्रवाह को ट्रिगर करते हैं, बल्कि तरल पदार्थ विशिष्ट सतह विशेषताओं को बनाने के लिए काफी लंबे समय तक सक्रिय रहते हैं।” “लेकिन कब तक? अधिकांश तरल पदार्थ इन वायुहीन पिंडों पर जल्दी से अस्थिर हो जाते हैं, जहां अंतरिक्ष का निर्वात अडिग होता है।”

महत्वपूर्ण घटक सोडियम क्लोराइड – टेबल नमक है। प्रयोगों में पाया गया कि वेस्टा जैसी स्थितियों में, शुद्ध पानी लगभग तुरंत जम गया, जबकि नमकीन तरल पदार्थ कम से कम एक घंटे तक तरल बने रहे। सैन एंटोनियो में साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट के मुख्य लेखक माइकल जे. पोस्टन ने कहा, “यह वेस्टा पर पहचाने गए प्रवाह-संबंधी फीचर्स को बनाने के लिए काफी लंबा है, जिसके लिए आधे घंटे तक की आवश्यकता होने का अनुमान लगाया गया था।”

2007 में लॉन्च किया गया, डॉन अंतरिक्ष यान ने मंगल और बृहस्पति के बीच मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट की यात्रा की और 14 महीने तक वेस्टा की परिक्रमा की और लगभग चार वर्षों तक सेरेस की परिक्रमा की। 2018 में समाप्त होने से पहले, मिशन ने सबूतों का खुलासा किया कि सेरेस नमकीन पानी के उपसतह भंडार का घर था और अभी भी नमकीन पानी को इसके आंतरिक भाग से सतह पर स्थानांतरित कर सकता है। वैज्ञानिकों ने कहा कि हालिया शोध सेरेस पर प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है लेकिन वेस्टा पर केंद्रित है, जहां बर्फ और नमक प्रभाव से गर्म होने पर नमकीन तरल उत्पन्न कर सकते हैं।

वेस्टा को फिर से बनाना

उल्कापिंड के प्रभाव के बाद होने वाली वेस्टा जैसी स्थितियों को फिर से बनाने के लिए, वैज्ञानिकों ने जेपीएल में एक परीक्षण कक्ष पर भरोसा किया, जिसे बर्फीले वातावरण के लिए डर्टी अंडर-वैक्यूम सिमुलेशन टेस्टबेड या डस्टी कहा जाता है। तरल के नमूनों के आसपास हवा के दबाव को तेजी से कम करके, उन्होंने सतह पर आने वाले तरल पदार्थ के आसपास के वातावरण की नकल की। निर्वात स्थितियों के संपर्क में आने पर, शुद्ध पानी तुरंत जम गया। लेकिन नमकीन तरल पदार्थ लंबे समय तक बने रहते हैं, जमने से पहले बहते रहते हैं।

जिस नमकीन पानी के साथ उन्होंने प्रयोग किया वह एक इंच (कुछ सेंटीमीटर) से थोड़ा अधिक गहरा था; वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि वेस्टा पर गज से लेकर दस गज तक गहरे प्रवाह को फिर से जमने में और भी अधिक समय लगेगा।

शोधकर्ता नमकीन पानी में जमी हुई सामग्री के “ढक्कनों” को फिर से बनाने में भी सक्षम थे। अनिवार्य रूप से एक जमी हुई शीर्ष परत, ढक्कन अपने नीचे के तरल को स्थिर करते हैं, इसे अंतरिक्ष के निर्वात के संपर्क में आने से बचाते हैं – या, इस मामले में डस्टी कक्ष के निर्वात – और तरल को फिर से जमने से पहले लंबे समय तक प्रवाहित करने में मदद करते हैं।

यह घटना वैसी ही है जैसे पृथ्वी पर लावा सतह के ठंडे तापमान के संपर्क में आने की तुलना में लावा ट्यूबों में अधिक दूर तक बहता है। यह मंगल ग्रह पर संभावित मिट्टी के ज्वालामुखियों और बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा पर ज्वालामुखियों से बर्फीले पदार्थ उगलने वाले ज्वालामुखियों के आसपास किए गए मॉडलिंग अनुसंधान से भी मेल खाता है।

स्कली ने कहा, “हमारे परिणाम काम के बढ़ते समूह में योगदान करते हैं जो यह समझने के लिए प्रयोगशाला प्रयोगों का उपयोग करता है कि तरल पदार्थ विभिन्न दुनिया में कितने समय तक रहते हैं।”

नासा के डॉन मिशन के बारे में अधिक जानकारी यहां पाएं:

https://science.nasa.gov/mission/dawn/