क्या बुध के बारे में वैज्ञानिक गलत हैं? उसका बड़ा लोहे का दिल चुंबकत्व के कारण हो सकता है!

नए शोध से पता चलता है कि सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र ग्रहों के रूप में लोहे को हमारे सौर मंडल के केंद्र की ओर निर्देशित करता है। यह बताता है कि क्यों बुध, जो सूर्य के सबसे निकट है, की बाहरी परतों के सापेक्ष पृथ्वी और मंगल जैसे अन्य चट्टानी ग्रहों की तुलना में एक बड़ा और सघन लौह कोर है। श्रेय: नासा का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के नए शोध से पता चलता है कि सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र की निकटता ग्रह की आंतरिक संरचना को निर्धारित करती है।

एक नया अध्ययन प्रचलित परिकल्पना का खंडन करता है कि बुध के वायुमंडल के सापेक्ष एक बड़ा कोर क्यों है (ग्रह के कोर और क्रस्ट के बीच की परत)। दशकों से, वैज्ञानिकों ने तर्क दिया है कि हमारे सौर मंडल के निर्माण के दौरान अन्य निकायों के साथ हिट-एंड-रन टकराव ने बुध के चट्टानी मेंटल को उड़ा दिया और बड़े, घने खनिज कोर को अंदर छोड़ दिया। लेकिन नए शोध से पता चलता है कि टकराव दोष नहीं हैं – सूर्य के चुंबकत्व को दोष देना है।

मैरीलैंड विश्वविद्यालय में भूविज्ञान के प्रोफेसर विलियम मैकडोनो और तोहोकू विश्वविद्यालय के ताकाशी योशिजाकी ने एक मॉडल विकसित किया जो दर्शाता है कि एक चट्टानी ग्रह के कोर का घनत्व, द्रव्यमान और लौह सामग्री सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र से इसकी दूरी से प्रभावित होती है। मॉडल का वर्णन करने वाला पेपर 2 जुलाई, 2021 को जर्नल में प्रकाशित हुआ था पृथ्वी और ग्रह विज्ञान में प्रगति.

“हमारे सौर मंडल के चार आंतरिक ग्रह – बुध, शुक्र, पृथ्वी और मंगल – धातु और चट्टान के विभिन्न अनुपातों से बने हैं,” मैकडोनो ने कहा। “एक ढाल है जिसमें कोर की खनिज सामग्री कम हो जाती है क्योंकि ग्रह सूर्य से दूर जाते हैं। हमारा पेपर बताता है कि यह कैसे हुआ कि प्रारंभिक सौर मंडल में कच्चे माल का वितरण सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया गया था। “

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मैकडोनो ने पहले पृथ्वी निर्माण का एक मॉडल विकसित किया था जिसका उपयोग ग्रह वैज्ञानिक आमतौर पर एक्सोप्लैनेट की संरचना को निर्धारित करने के लिए करते हैं। (इस काम पर उनके मौलिक पत्र को ८००० से अधिक बार उद्धृत किया गया है।)

मैकडोनो के नए मॉडल से पता चलता है कि हमारे सौर मंडल के प्रारंभिक गठन के दौरान, जब युवा सूरज धूल और गैस के घूमते हुए बादल से घिरा हुआ था, तो सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा लोहे के दानों को केंद्र की ओर खींचा गया था। जब इस धूल और गैस के गुच्छों से ग्रहों का निर्माण शुरू हुआ, तो सूर्य के करीब के ग्रहों ने दूर की तुलना में अधिक लोहे को अपने कोर में जोड़ा।

शोधकर्ताओं ने पाया कि एक चट्टानी ग्रह के मूल में लोहे का घनत्व और प्रतिशत ग्रह निर्माण के दौरान सूर्य के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से संबंधित है। उनके नए अध्ययन से पता चलता है कि हमारे सौर मंडल के बाहर के लोगों सहित चट्टानी ग्रहों के निर्माण का वर्णन करने के भविष्य के प्रयासों में चुंबकत्व को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

जीवन को सहारा देने की क्षमता के लिए ग्रह के कोर की संरचना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी पर, एक पिघला हुआ लोहे का कोर एक मैग्नेटोस्फीयर बनाता है जो ग्रह को कैंसर पैदा करने वाली ब्रह्मांडीय किरणों से बचाता है। लुगदी में ग्रह पर पाए जाने वाले अधिकांश फॉस्फोरस भी होते हैं, जो कार्बन-आधारित जीवन को बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व है।

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ग्रह निर्माण के वर्तमान मॉडलों का उपयोग करते हुए, मैकडोनो ने उस गति को निर्धारित किया जिस पर गैस और धूल को हमारे सौर मंडल के केंद्र में खींचा जा रहा था क्योंकि यह बन रहा था। उन्होंने उस चुंबकीय क्षेत्र को ध्यान में रखा जो सूर्य के अस्तित्व में आने पर उत्पन्न हुआ होगा और गणना की कि यह चुंबकीय क्षेत्र धूल और गैस के बादल के माध्यम से लोहे को कैसे खींचेगा।

जैसे ही प्रारंभिक सौर मंडल ठंडा होने लगा, धूल और गैस जो सूर्य की ओर आकर्षित नहीं हुई थी, आपस में टकराने लगी। सूर्य के करीब के लोग एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आ सकते हैं और इसलिए उनमें सूर्य से दूर की तुलना में अधिक लोहा होता है। जैसे-जैसे गुच्छे घूमते हुए ग्रहों में जमा होते हैं और ठंडे होते हैं, गुरुत्वाकर्षण बल लोहे को अपने मूल में खींच लेते हैं।

जब मैकडोनो ने ग्रहों के निर्माण की अपनी गणना में इस मॉडल को शामिल किया, तो उन्होंने खनिज सामग्री और घनत्व में एक ढाल का खुलासा किया जो वैज्ञानिकों को हमारे सौर मंडल में ग्रहों के बारे में पता है। बुध का एक धात्विक कोर है जो इसके द्रव्यमान का लगभग तीन-चौथाई भाग बनाता है। पृथ्वी और शुक्र की कोर उनके द्रव्यमान का केवल एक तिहाई है, और मंगल, चट्टानी ग्रहों से सबसे दूर, एक छोटा कोर है जो अपने द्रव्यमान के एक चौथाई से अधिक नहीं है।

ग्रह निर्माण में चुंबकत्व की भूमिका की यह नई समझ एक्सोप्लैनेट के अध्ययन में बाधा उत्पन्न करती है, क्योंकि वर्तमान में पृथ्वी-आधारित अवलोकनों से किसी तारे के चुंबकीय गुणों को निर्धारित करने का कोई तरीका नहीं है। वैज्ञानिक अपने सूर्य द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के स्पेक्ट्रम के आधार पर एक एक्सोप्लैनेट की संरचना का अनुमान लगाते हैं। एक तारे में अलग-अलग तत्व अलग-अलग तरंग दैर्ध्य के विकिरण का उत्सर्जन करते हैं, इसलिए उन तरंग दैर्ध्य को मापने से पता चलता है कि तारा किस चीज से बना है, और संभवतः इसके आसपास के ग्रह।

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मैकडोनो ने कहा, “अब आप केवल यह नहीं कह सकते हैं, ‘ओह, तारे की संरचना इस तरह दिखती है,’ इसलिए इसके चारों ओर के ग्रह इस तरह दिखने चाहिए।” “अब आपको कहना होगा, ‘प्रत्येक ग्रह में कम या ज्यादा हो सकता है। सौर मंडल के प्रारंभिक विकास में एक तारे के चुंबकीय गुणों पर आधारित लोहा।

इस काम में अगला कदम वैज्ञानिकों के लिए हमारे जैसे एक और ग्रह प्रणाली को खोजने के लिए होगा – एक चट्टानी ग्रह जो केंद्रीय सूर्य से व्यापक दूरी पर बिखरे हुए हैं। यदि हमारे सौर मंडल में सूर्य से विदा होने पर ग्रहों का घनत्व कम हो जाता है, तो शोधकर्ता इस नए सिद्धांत की पुष्टि कर सकते हैं और निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र ने ग्रहों के निर्माण को प्रभावित किया है।

संदर्भ: “स्थलीय ग्रहीय रचनाएं अभिवृद्धि डिस्क के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित होती हैं” विलियम एफ. मैकडोनो और ताकाशी योशिजाकी द्वारा, 2 जुलाई, 2021 यहां उपलब्ध है पृथ्वी और ग्रह विज्ञान में प्रगति.
डीओआई: 10.1186 / एस40645-021-00429-4

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