आर्टेमिस अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा से जुड़े सुराग मिलने की प्रतीक्षा है
नासा के आगामी आर्टेमिस मिशन के तहत जब अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास पहुँचेंगे, तो उन्हें चंद्रमा के निर्माण के बारे में साक्ष्यों से भरपूर एक क्षेत्र मिल सकता है। यह संभावना एरिज़ोना विश्वविद्यालय के ग्रह वैज्ञानिक जेफरी एंड्रयूज-हन्ना के नेतृत्व में किए गए नए शोध से सामने आई है।
8 अक्टूबर को नेचर में प्रकाशित यह अध्ययन चंद्रमा की अशांत उत्पत्ति के बारे में नई जानकारी प्रदान करता है और यह समझने में मदद करता है कि इसके दोनों पहलू इतने अलग क्यों दिखते हैं। दूर वाला हिस्सा भारी गड्ढों से भरा है, जबकि पास वाला हिस्सा, जो पृथ्वी से परिचित है और जहाँ 1960 और 1970 के दशक में अपोलो लैंडिंग स्थल थे, कहीं अधिक चिकना और गहरा है।
चंद्रमा की हिंसक शुरुआत
लगभग 4.3 अरब साल पहले, जब सौरमंडल अभी आकार ले रहा था, एक विशाल क्षुद्रग्रह चंद्रमा के दूरवर्ती भाग से टकराया था। इस टक्कर से विशाल दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन (एसपीए) का निर्माण हुआ,
जो चंद्र सतह पर ज्ञात सबसे बड़ा गड्ढा है। उत्तर से दक्षिण तक लगभग 1,200 मील और पूर्व से पश्चिम तक 1,000 मील तक फैले इस बेसिन का लम्बा आकार बताता है कि यह क्षुद्रग्रह सीधे टकराने के बजाय एक कोण पर टकराया था।
एंड्रयूज-हन्ना की टीम ने एसपीए के आकार की तुलना सौर मंडल के अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं पर पाए जाने वाले अन्य बड़े प्रभाव स्थलों से की। उन्होंने पाया कि ये क्रेटर आमतौर पर आने वाली वस्तु की दिशा में संकरे होते जाते हैं, जिससे एक अश्रु या एवोकाडो जैसी आकृति बनती है।
उनके निष्कर्ष लंबे समय से चली आ रही इस धारणा को खारिज करते हैं कि यह क्षुद्रग्रह दक्षिण से आया था। इसके बजाय, साक्ष्य संकेत देते हैं कि यह उत्तर दिशा से आया था, क्योंकि दक्षिण की ओर बेसिन संकरा होता जाता है।
एंड्रयूज-हन्ना के अनुसार, क्रेटर के दक्षिणी, या "नीचे की ओर" वाले सिरे पर चंद्रमा की गहराई से फेंकी गई सामग्री की मोटी परतें होनी चाहिए, जबकि उत्तरी, "ऊपर की ओर" वाले सिरे पर इस दबे हुए मलबे की मात्रा बहुत कम होनी चाहिए।
गहरी खुदाई के लिए सबसे अच्छी जगह
उन्होंने कहा, "इसका मतलब यह है कि आर्टेमिस मिशन बेसिन के निचले किनारे पर उतरेगा - जो चंद्रमा पर सबसे बड़े और सबसे पुराने प्रभाव बेसिन का अध्ययन करने के लिए सबसे अच्छी जगह है, जहां चंद्रमा के अंदरूनी हिस्से की गहराई से अधिकांश इजेक्टा, सामग्री जमा होनी चाहिए।"
इस शोधपत्र में, समूह ने स्थलाकृति, भूपर्पटी की मोटाई और सतह की संरचना के विश्लेषण से दक्षिण की ओर प्रभाव का समर्थन करने वाले अतिरिक्त प्रमाण प्रस्तुत किए हैं। इसके अलावा, लेखकों के अनुसार, ये परिणाम चंद्रमा की आंतरिक संरचना और समय के साथ उसके विकास के बारे में नए सुराग प्रदान करते हैं।
क्रीप में छिपे प्राचीन सुराग
लंबे समय से यह माना जाता रहा है कि प्रारंभिक चंद्रमा अपने निर्माण के दौरान उत्सर्जित ऊर्जा से पिघल गया था, जिससे पूरे चंद्रमा को ढकने वाला एक मैग्मा महासागर बन गया। जैसे-जैसे वह मैग्मा महासागर क्रिस्टलीकृत हुआ, भारी खनिज चंद्रमा की सतह पर डूबकर मेंटल बनाने लगे, जबकि हल्के खनिज सतह पर तैरकर क्रस्ट बनाने लगे।
हालाँकि, कुछ तत्व ठोस मेंटल और क्रस्ट से बाहर हो गए और मैग्मा महासागर के अंतिम तरल पदार्थों में केंद्रित हो गए। उन "बचे हुए" तत्वों में पोटेशियम, दुर्लभ मृदा तत्व और फॉस्फोरस शामिल थे,
जिन्हें सामूहिक रूप से "KREEP" कहा जाता है - इस संक्षिप्त नाम का पहला अक्षर तत्वों की आवर्त सारणी में पोटेशियम के प्रतीक "K" को दर्शाता है। एंड्रयूज-हन्ना के अनुसार, ये तत्व चंद्रमा के निकटवर्ती भाग में विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में पाए गए।
उन्होंने कहा, "अगर आपने कभी सोडा का कैन फ़्रीज़र में रखा है, तो आपने देखा होगा कि जैसे-जैसे पानी ठोस होता जाता है, हाई फ्रुक्टोज़ कॉर्न सिरप आखिर तक जमने से बचता है और तरल के आखिरी अंशों में गाढ़ा हो जाता है।" "हमें लगता है कि क्रीप के साथ चाँद पर भी कुछ ऐसा ही हुआ होगा।"
लाखों वर्षों तक ठंडा होने के साथ, मैग्मा महासागर धीरे-धीरे क्रस्ट और मेंटल में जम गया। उन्होंने कहा, "और अंततः आप इस बिंदु पर पहुँच जाते हैं जहाँ मेंटल और क्रस्ट के बीच बस थोड़ा सा तरल पदार्थ बचा रहता है, और यही KREEP-समृद्ध पदार्थ है।"
निकटवर्ती क्षेत्र को ही सारी गतिविधि क्यों मिली?
एंड्रयूज-हन्ना के अनुसार, "सभी KREEP-समृद्ध पदार्थ और ऊष्मा-उत्पादक तत्व किसी न किसी तरह चंद्रमा के निकटवर्ती भाग पर केंद्रित हो गए, जिससे वह गर्म हो गया और तीव्र ज्वालामुखीय गतिविधि हुई,
जिससे गहरे ज्वालामुखीय मैदान बने, जो पृथ्वी से चंद्रमा के "चेहरे" के परिचित दृश्य को दर्शाते हैं।" हालाँकि, KREEP-समृद्ध पदार्थ के निकटवर्ती भाग पर पहुँचने का कारण और समय के साथ उस पदार्थ का विकास कैसे हुआ, यह एक रहस्य बना हुआ है।
चंद्रमा की पपड़ी पृथ्वी की ओर मुख किए हुए अपने निकटवर्ती भाग की तुलना में अपने दूरवर्ती भाग पर कहीं अधिक मोटी है, यह एक ऐसी विषमता है जो आज तक वैज्ञानिकों को उलझन में डालती है। एंड्रयूज-हन्ना ने बताया कि इस विषमता ने चंद्रमा के विकास के सभी पहलुओं को प्रभावित किया है, जिसमें मैग्मा महासागर के नवीनतम चरण भी शामिल हैं।
उन्होंने कहा, "हमारा सिद्धांत यह है कि जैसे-जैसे दूर की ओर भूपर्पटी मोटी होती गई, नीचे का मैग्मा महासागर किनारों की ओर निचोड़ा गया, जैसे टूथपेस्ट को ट्यूब से निचोड़ा जाता है, जब तक कि इसका अधिकांश भाग निकट की ओर समाप्त नहीं हो गया।"
चंद्रमा के पिघले हुए अतीत की एक झलक
एसपीए प्रभाव क्रेटर के नए अध्ययन से बेसिन के चारों ओर एक आश्चर्यजनक और अप्रत्याशित विषमता का पता चला है जो ठीक इसी परिदृश्य की पुष्टि करता है: इसके पश्चिमी भाग का इजेक्टा आवरण रेडियोधर्मी थोरियम से भरपूर है,
लेकिन पूर्वी भाग में नहीं। इससे पता चलता है कि प्रभाव से बने घाव ने चंद्रमा की त्वचा के आर-पार एक खिड़की बना दी थी, जो क्रीप-समृद्ध मैग्मा महासागर के अंतिम अवशेषों से घिरे क्रस्ट को "सामान्य" क्रस्ट से अलग करती है।
एंड्रयूज-हन्ना ने कहा, "हमारा अध्ययन दर्शाता है कि इन पदार्थों का वितरण और संरचना मैग्मा महासागर के विकास के नवीनतम चरणों के मॉडलिंग से प्राप्त पूर्वानुमानों से मेल खाती है।"
उन्होंने आगे कहा, "चंद्र मैग्मा महासागर का अंतिम अवशेष निकटवर्ती भाग में पहुँच गया, जहाँ हमें रेडियोधर्मी तत्वों की उच्चतम सांद्रता दिखाई देती है। लेकिन कुछ समय पहले, दूरवर्ती भाग के कुछ हिस्सों के नीचे मैग्मा महासागर की एक पतली और धब्बेदार परत रही होगी, जो एसपीए प्रभाव बेसिन के एक ओर रेडियोधर्मी उत्सर्जकों की व्याख्या करती है।"
चंद्रमा के प्रारंभिक इतिहास को एक साथ जोड़ना
चंद्रमा के प्रारंभिक इतिहास से जुड़े कई रहस्य अभी भी बरकरार हैं, और एक बार जब अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी पर नमूने वापस लाएँगे, तो शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस पहेली के और भी रहस्य खुल जाएँगे।
एंड्रयूज-हन्ना के अनुसार, इस अध्ययन के लिए इस्तेमाल किए गए अंतरिक्ष यान जैसे परिक्रमा करते हुए अंतरिक्ष यानों द्वारा एकत्रित सुदूर संवेदन डेटा शोधकर्ताओं को चंद्रमा की सतह की संरचना का एक बुनियादी विचार प्रदान करता है।
KREEP-समृद्ध पदार्थ में एक महत्वपूर्ण तत्व, थोरियम, का पता लगाना आसान है, लेकिन संरचना का अधिक विस्तृत विश्लेषण प्राप्त करना अधिक कठिन है।
उन्होंने कहा, "इन नमूनों का विश्लेषण दुनिया भर के वैज्ञानिकों द्वारा किया जाएगा, जिसमें एरिजोना विश्वविद्यालय भी शामिल है, जहां हमारे पास अत्याधुनिक सुविधाएं हैं जो विशेष रूप से इस प्रकार के विश्लेषण के लिए डिजाइन की गई हैं।"
उन्होंने कहा, "आर्टेमिस के ज़रिए, हमारे पास पृथ्वी पर अध्ययन के लिए नमूने होंगे, और हम ठीक-ठीक जान पाएँगे कि वे क्या हैं।" "हमारा अध्ययन दर्शाता है कि ये नमूने चंद्रमा के प्रारंभिक विकास के बारे में पहले से कहीं ज़्यादा जानकारी दे सकते हैं।"
