જર્નલમાં આજે પ્રકાશિત થયેલા નવા પેપરમાં પ્રકૃતિ ખગોળશાસ્ત્ર, યુકે, ઑસ્ટ્રેલિયા અને અમેરિકાના સંશોધકોની એક ટીમ વર્ણવે છે કે કેવી રીતે પ્રાચીન એસ્ટરોઇડનું નવું વિશ્લેષણ સૂચવે છે કે બહારની દુનિયાના ધૂળના દાણા ગ્રહની રચના સાથે પૃથ્વી પર પાણી વહન કરે છે.
દ્વારા અનાજમાં પાણીનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું અવકાશ હવામાન, એક પ્રક્રિયા કે જેના દ્વારા સૂર્યમાંથી ચાર્જ કરાયેલા કણો સૌર પવન તરીકે ઓળખાય છે અને પાણીના અણુઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે અનાજની રાસાયણિક રચનામાં ફેરફાર કરે છે.
આ શોધ એ લાંબા સમયથી ચાલતા પ્રશ્નનો જવાબ આપી શકે છે કે અસામાન્ય રીતે પાણીથી સમૃદ્ધ પૃથ્વીને મહાસાગરો ક્યાંથી મળ્યા જે તેની સપાટીના 70 ટકા ભાગને આવરી લે છે - આપણા સૌરમંડળના કોઈપણ અન્ય ખડકાળ ગ્રહ કરતાં વધુ. તે ભવિષ્યના અવકાશ મિશનને હવા વિનાની દુનિયામાં પાણીના સ્ત્રોતો શોધવામાં પણ મદદ કરી શકે છે.
પૃથ્વીના મહાસાગરોના સ્ત્રોતને લઈને ગ્રહોના વૈજ્ઞાનિકો દાયકાઓથી મૂંઝવણમાં છે. એક સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે સી-ટાઈપ એસ્ટરોઈડ તરીકે ઓળખાતા એક પ્રકારનું પાણી વહન કરતું અવકાશ ખડક લાવી શક્યું હશે. ગ્રહ પર પાણી 4.6 અબજ વર્ષો પહેલા તેની રચનાના અંતિમ તબક્કામાં.
તે સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે, વૈજ્ઞાનિકોએ અગાઉ સી-પ્રકારના એસ્ટરોઇડના ટુકડાઓના આઇસોટોપિક 'ફિંગરપ્રિન્ટ'નું પૃથ્થકરણ કર્યું છે જે પાણીથી સમૃદ્ધ કાર્બોનેસીયસ કોન્ડ્રાઇટ ઉલ્કાઓ તરીકે પૃથ્વી પર પડ્યા છે. જો ઉલ્કાના પાણીમાં હાઇડ્રોજન અને ડ્યુટેરિયમનો ગુણોત્તર પાર્થિવ પાણી સાથે મેળ ખાતો હોય, તો વૈજ્ઞાનિકો એવા તારણ પર આવી શકે છે કે સી-પ્રકારની ઉલ્કાઓ સંભવિત સ્ત્રોત છે.
પરિણામો તદ્દન સ્પષ્ટ-કટ ન હતા. જ્યારે કેટલાક પાણીથી ભરપૂર ઉલ્કાઓના ડ્યુટેરિયમ/હાઈડ્રોજન ફિંગરપ્રિન્ટ્સ ખરેખર પૃથ્વીના પાણી સાથે મેળ ખાતા હતા, ઘણાએ નથી કર્યું. સરેરાશ, આ ઉલ્કાઓના પ્રવાહી ફિંગરપ્રિન્ટ્સ પૃથ્વીના આવરણ અને મહાસાગરોમાં મળતા પાણી સાથે મેળ ખાતા નથી. તેના બદલે, પૃથ્વી એક અલગ, સહેજ હળવા આઇસોટોપિક ફિંગરપ્રિન્ટ ધરાવે છે.
બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે પૃથ્વી પરનું અમુક પાણી સી-પ્રકારની ઉલ્કાઓમાંથી આવતું હોવું જોઈએ, ત્યારે રચના કરતી પૃથ્વીએ ઓછામાં ઓછા એક વધુ આઇસોટોપિકલી-પ્રકાશ સ્ત્રોતમાંથી પાણી મેળવ્યું હોવું જોઈએ જે સૂર્યમંડળમાં બીજે ક્યાંક ઉદ્ભવ્યું હતું.
યુનિવર્સિટી ઓફ ગ્લાસગોની આગેવાની હેઠળની ટીમે સી-ટાઈપ કરતા સૂર્યની નજીક ભ્રમણ કરતા S-ટાઈપ એસ્ટરોઈડ તરીકે ઓળખાતા અલગ પ્રકારના સ્પેસ રોકમાંથી નમૂનાઓની ચકાસણી કરવા માટે એટમ પ્રોબ ટોમોગ્રાફી નામની અત્યાધુનિક વિશ્લેષણાત્મક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેઓએ જે નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કર્યું હતું તે ઇટોકાવા નામના એસ્ટરોઇડમાંથી આવ્યા હતા, જે જાપાનીઝ સ્પેસ પ્રોબ હાયાબુસા દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા અને 2010 માં પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા હતા.
એટોમ પ્રોબ ટોમોગ્રાફીએ ટીમને એક સમયે એક અણુના અણુ માળખું માપવા અને પાણીના વ્યક્તિગત અણુઓ શોધવા માટે સક્ષમ બનાવ્યું. તેમના તારણો દર્શાવે છે કે સ્પેસ વેધરિંગ દ્વારા ઇટોકાવામાંથી ધૂળના કદના અનાજની સપાટીની નીચે જ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં પાણીનું ઉત્પાદન થયું હતું.
પ્રારંભિક સૌરમંડળ ખૂબ જ ધૂળવાળું સ્થળ હતું, જે અવકાશજન્ય ધૂળના કણોની સપાટી હેઠળ પાણી ઉત્પન્ન કરવાની મોટી તક પૂરી પાડતું હતું. આ પાણીથી ભરપૂર ધૂળ, સંશોધકો સૂચવે છે, પૃથ્વીના મહાસાગરોના વિતરણના ભાગ રૂપે સી-ટાઈપ એસ્ટરોઇડ્સની સાથે પ્રારંભિક પૃથ્વી પર વરસાદ પડ્યો હશે.
યુનિવર્સિટી ઑફ ગ્લાસગોની સ્કૂલ ઑફ જિયોગ્રાફિકલ એન્ડ અર્થ સાયન્સના ડૉ. લ્યુક ડેલી પેપરના મુખ્ય લેખક છે. ડૉ. ડેલીએ કહ્યું: “સૌર પવનો મોટે ભાગે હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ આયનોના પ્રવાહો છે જે સૂર્યમાંથી અવકાશમાં સતત વહે છે. જ્યારે તે હાઇડ્રોજન આયનો એસ્ટરોઇડ અથવા અવકાશજન્ય ધૂળના કણ જેવી વાયુહીન સપાટીને અથડાવે છે, ત્યારે તેઓ સપાટીની નીચે થોડાક નેનોમીટરમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તેઓ ખડકની રાસાયણિક રચનાને અસર કરી શકે છે. સમય જતાં, હાઇડ્રોજન આયનોની 'સ્પેસ વેધરિંગ' અસર H બનાવવા માટે ખડકમાં રહેલા પદાર્થોમાંથી પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજન અણુઓને બહાર કાઢી શકે છે.2ઓ – પાણી – એસ્ટરોઇડ પરના ખનિજોમાં ફસાયેલ છે.
“નિર્ણાયક રીતે, પ્રારંભિક સૌરમંડળ દ્વારા ઉત્પાદિત આ સૌર પવનથી મેળવેલ પાણી આઇસોટોપિકલી પ્રકાશ છે. તે ભારપૂર્વક સૂચવે છે કે સૂક્ષ્મ-દાણાવાળી ધૂળ, સૌર પવન દ્વારા ઉછળેલી અને અબજો વર્ષો પહેલા રચાયેલી પૃથ્વી પર ખેંચાઈ, તે ગ્રહના પાણીના ખોવાયેલા જળાશયનો સ્ત્રોત હોઈ શકે છે."
પ્રો. ફિલ બ્લેન્ડ, કર્ટિન યુનિવર્સિટી ખાતે સ્કૂલ ઓફ અર્થ એન્ડ પ્લેનેટરી સાયન્સના જ્હોન કર્ટિનના વિશિષ્ટ પ્રોફેસર અને પેપરના સહ-લેખકે જણાવ્યું હતું કે “એટમ પ્રોબ ટોમોગ્રાફી આપણને સપાટીના પ્રથમ 50 નેનોમીટર અથવા તેથી વધુની અંદર અવિશ્વસનીય રીતે વિગતવાર દેખાવ કરવા દે છે. ઇટોકાવા પર ધૂળના દાણા, જે 18-મહિનાના ચક્રમાં સૂર્યની પરિક્રમા કરે છે. તે અમને જોવાની મંજૂરી આપે છે કે અવકાશ-હવામાનવાળા કિનારના આ ટુકડામાં પૂરતું પાણી છે જે, જો આપણે તેને માપીશું, તો દરેક ઘન મીટર ખડક માટે લગભગ 20 લિટર જેટલું થશે.
પરડ્યુ યુનિવર્સિટીના ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ અર્થ, એટમોસ્ફેરિક અને પ્લેનેટરી સાયન્સના સહ-લેખક પ્રો. મિશેલ થોમ્પસને ઉમેર્યું: “આ એક પ્રકારનું માપન છે જે આ અદ્ભુત ટેક્નોલોજી વિના શક્ય ન હોત. તે અમને અવકાશમાં તરતા નાના ધૂળના કણો પૃથ્વીના પાણીની સમસ્થાનિક રચના પરના પુસ્તકોને સંતુલિત કરવામાં અને તેના મૂળના રહસ્યને ઉકેલવામાં મદદ કરવા માટે અમને નવી કડીઓ આપે છે તે અંગેની અસાધારણ સમજ આપે છે.
સંશોધકોએ તેમના પરીક્ષણના પરિણામો સચોટ છે તેની ખાતરી કરવા માટે ખૂબ કાળજી લીધી, તેમના પરિણામો ચકાસવા માટે અન્ય સ્ત્રોતો સાથે વધારાના પ્રયોગો હાથ ધર્યા.
ડૉ. ડેલીએ ઉમેર્યું: "કર્ટિન યુનિવર્સિટીમાં અણુ પ્રોબ ટોમોગ્રાફી સિસ્ટમ વિશ્વ-કક્ષાની છે, પરંતુ અમે અહીં જે પ્રકારનું હાઇડ્રોજનનું વિશ્લેષણ કરી રહ્યા છીએ તે માટે તેનો ખરેખર ઉપયોગ ક્યારેય થયો ન હતો. અમે ખાતરી કરવા માગીએ છીએ કે અમે જે પરિણામો જોઈ રહ્યા હતા તે સચોટ હતા. મેં 2018 માં લુનર અને પ્લેનેટરી સાયન્સ કોન્ફરન્સમાં અમારા પ્રારંભિક પરિણામો રજૂ કર્યા, અને પૂછ્યું કે શું હાજરીમાં કોઈ સહકર્મીઓ તેમના પોતાના નમૂનાઓ સાથે અમારા તારણોને માન્ય કરવામાં મદદ કરશે. અમારા આનંદ માટે, NASA જ્હોન્સન સ્પેસ સેન્ટર અને માનોઆ, પરડ્યુ, વર્જિનિયા અને ઉત્તરી એરિઝોના યુનિવર્સિટીઓ, ઇડાહો અને સેન્ડિયા રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાઓમાં હવાઈ યુનિવર્સિટીના સહકર્મીઓએ મદદ કરવાની ઓફર કરી. તેઓએ અમને હાઇડ્રોજનને બદલે હિલીયમ અને ડ્યુટેરિયમ સાથે ઇરેડિયેટેડ સમાન ખનિજોના નમૂનાઓ આપ્યા અને તે પદાર્થોના અણુ તપાસના પરિણામો પરથી તે ઝડપથી સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે અમે ઇટોકાવામાં જે જોઈ રહ્યા છીએ તે મૂળ બહારની દુનિયા છે.
“સાથીઓએ આ સંશોધન પર તેમનો ટેકો આપ્યો છે તે ખરેખર અવકાશ હવામાન માટે એક સ્વપ્ન ટીમ સમાન છે, તેથી અમે એકત્રિત કરેલા પુરાવાઓથી અમે ખૂબ જ ઉત્સાહિત છીએ. તે પ્રારંભિક સૂર્યમંડળ કેવું દેખાતું હતું અને પૃથ્વી અને તેના મહાસાગરો કેવી રીતે રચાયા હતા તેની વધુ સારી સમજણ માટેના દરવાજા ખોલી શકે છે.
પેપરના સહ-લેખક, હોનોલુલુ ખાતે હવાઈ યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર જ્હોન બ્રેડલીએ ઉમેર્યું: તાજેતરમાં એક દાયકા પહેલા, એવી કલ્પના કે સૌર પવનનું ઇરેડિયેશન સૌરમંડળમાં પાણીની ઉત્પત્તિ સાથે સંબંધિત છે. , પૃથ્વીના મહાસાગરો માટે ખૂબ ઓછા સંબંધિત, સંશયવાદ સાથે સ્વાગત કરવામાં આવશે. પ્રથમ વખત બતાવીને કે પાણી ઉત્પન્ન થાય છે મૂળ સ્થાને એસ્ટરોઇડની સપાટી પર, અમારો અભ્યાસ એ પુરાવાના સંચિત શરીર પર બનાવે છે કે ઓક્સિજન-સમૃદ્ધ ધૂળના દાણાઓ સાથે સૌર પવનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ખરેખર પાણી ઉત્પન્ન કરે છે.
"ગ્રહોના સંવર્ધનની શરૂઆત પહેલા સૌર નિહારિકામાં વિપુલ પ્રમાણમાં રહેલી ધૂળ અનિવાર્યપણે ઇરેડિયેટ થતી હોવાથી, આ પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત પાણી ગ્રહોની પ્રણાલીઓમાં પાણીની ઉત્પત્તિ અને સંભવતઃ પૃથ્વીના મહાસાગરોની આઇસોટોપિક રચના સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે."
અવકાશ-હવામાન સપાટીઓમાં કેટલું પાણી સમાયેલું હોઈ શકે તે અંગેનો તેમનો અંદાજ પણ ભાવિ અવકાશ સંશોધકો સૌથી વધુ શુષ્ક દેખાતા ગ્રહો પર પણ પાણીનો પુરવઠો ઉત્પન્ન કરી શકે તે રીતે સૂચવે છે.
માનોઆ ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ હવાઈના સહ-લેખક પ્રોફેસર હોપ ઈશીએ કહ્યું: "ભવિષ્યના માનવ અવકાશ સંશોધનની સમસ્યાઓમાંની એક એ છે કે અવકાશયાત્રીઓ તેમને જીવંત રાખવા માટે પૂરતું પાણી કેવી રીતે મેળવશે અને તેમની મુસાફરીમાં તેમની સાથે લઈ ગયા વિના તેમના કાર્યોને પૂર્ણ કરશે. .
“અમને લાગે છે કે તે ધારવું વાજબી છે કે તે જ અવકાશ હવામાન પ્રક્રિયા જેણે ઇટોકાવા પર પાણીનું સર્જન કર્યું છે તે ચંદ્ર અથવા એસ્ટરોઇડ વેસ્ટા જેવા ઘણા વાયુવિહીન વિશ્વોમાં એક અથવા બીજી ડિગ્રી સુધી થયું હશે. તેનો અર્થ એ થઈ શકે છે કે અવકાશ સંશોધકો ગ્રહની સપાટી પરની ધૂળમાંથી સીધા જ પાણીના તાજા પુરવઠા પર પ્રક્રિયા કરી શકશે. તે વિચારવું રોમાંચક છે કે જે પ્રક્રિયાઓ ગ્રહોની રચના કરે છે તે માનવ જીવનને ટેકો આપવામાં મદદ કરી શકે છે કારણ કે આપણે પૃથ્વીની બહાર પહોંચીએ છીએ."
ડૉ. ડેલીએ ઉમેર્યું: “નાસાનો આર્ટેમિસ પ્રોજેક્ટ ચંદ્ર પર કાયમી આધાર સ્થાપિત કરવા માટે તૈયાર છે. જો ચંદ્રની સપાટી પર ઇટોકાવા પરના આ સંશોધનમાં સૌર પવન દ્વારા સ્ત્રોત સમાન જળાશય હોય, તો તે લક્ષ્ય હાંસલ કરવામાં મદદ કરવા માટે તે એક પ્રચંડ અને મૂલ્યવાન સંસાધનનું પ્રતિનિધિત્વ કરશે."
ટીમનું પેપર, જેનું શીર્ષક છે 'સોલર વિન્ડ કોન્ટ્રીબ્યુશન ટુ ધ અર્થસ ઓશન', પ્રકૃતિ ખગોળશાસ્ત્ર.
યુનિવર્સિટી ઓફ ગ્લાસગો, કર્ટિન યુનિવર્સિટી, યુનિવર્સિટી ઓફ સિડની, યુનિવર્સિટી ઓફ ઓક્સફર્ડ, યુનિવર્સિટી ઓફ હવાઈ, માનોઆ, નેચરલ હિસ્ટ્રી મ્યુઝિયમ, ઇધા નેશનલ લેબોરેટરી, લોકહીડ માર્ટિન, સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીઝ, નાસા જોહ્ન્સન સ્પેસ સેન્ટર, યુનિવર્સિટી ઓફ વર્જિનિયા, નોર્ધન એરિઝોના યુનિવર્સિટી અને પરડ્યુ યુનિવર્સિટીએ પેપરમાં યોગદાન આપ્યું હતું.
