चारोन के उत्तरी ध्रुव पर मोर्डोर स्पॉट की उत्पत्ति के सिद्धांत के लिए गणना की गई

कैरन। फोटो: नासा

14 जुलाई, 2015 को प्लूटो के एक ऐतिहासिक मार्ग से गुजरने के दौरान, न्यू होराइजंस अंतरिक्ष यान ने प्लूटो और उसके पांच उपग्रहों की आश्चर्यजनक रूप से सुंदर तस्वीरें लीं , जिनमें सबसे बड़ा - चारोन भी शामिल था। वैज्ञानिकों ने कभी भी बौने ग्रह के किसी उपग्रह के इतने विस्तृत फोटोग्राफ प्राप्त करने की आशा नहीं की थी, जो सौर मंडल के किनारे पर स्थित हो, जो हमसे (लगभग 4.3-7.5 बिलियन किमी की दूरी पर, कक्षाओं के बिंदुओं के आधार पर) 4 बिलियन किमी से अधिक की दूरी पर है।

तस्वीरों में, खगोलविदों ने पानी की बर्फ का एक विचित्र परिदृश्य देखा, जो पहाड़ों और घाटी के साथ बिंदीदार था। और, ज़ाहिर है, गंदे लाल रंग का एक विशाल रहस्यमय स्थान जो उत्तरी ध्रुव को कवर करता है।

लगभग 475 किमी के व्यास वाले इस स्थान को मोर्डोर कहा जाता है । आसपास की पर्वत श्रृंखलाओं के साथ स्पॉट की उपस्थिति ने मध्य-पृथ्वी के प्रसिद्ध क्षेत्र, सौरोन के कब्जे के वैज्ञानिकों को याद दिलाया, जहां फ्रोडो और उसका दोस्त रिंग ऑफ ओमनीपोस्टेंस को नष्ट करने के लिए गए थे।

प्रारंभ में, वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि स्पॉट का गठन ठोस कार्बनिक यौगिकों के अवशेषों से किया गया था जो कि पराबैंगनी विकिरण, सूर्य या ब्रह्मांडीय विकिरण से चार्ज कणों के प्रवाह के तहत गैसों से बने थे।

सच है, इस सिद्धांत में दो छोटे दोष थे। सबसे पहले, चारोन पर कोई गैस नहीं हैं। दूसरे, लगभग कोई ब्रह्मांडीय विकिरण नहीं है, और उत्तरी ध्रुव लगभग हमेशा सूर्य की छाया में रहता है।


चारोन का व्यास प्लूटो (छद्म रंग तस्वीरों) का लगभग आधा है। फोटो: नासा

ज्वालामुखी गतिविधि केवल प्लूटो पर नहीं बल्कि चारोन पर भी देखी जाती है। यही है, मोर्डर के गठन के सिद्धांत की पुष्टि करने के लिए, प्लूटो से चारोन तक गैस के हस्तांतरण के बारे में एक और सिद्धांत को आगे रखना और रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक विकिरण स्रोत खोजना आवश्यक था।

12 महीनों की कड़ी मेहनत के बाद, 127 वैज्ञानिकों का एक समूह इस संस्करण में सैद्धांतिक आधार लाने में कामयाब रहा। कल प्रकाशित एक वैज्ञानिक पत्र में , नासा, SETI संस्थान और अन्य वैज्ञानिक संगठनों के शोधकर्ताओं के एक समूह ने घटनाओं की एक स्पष्ट श्रृंखला बनाई कि प्लूटो से मीथेन कैसे चारोन तक पहुंचता है और इसका क्या होता है।

तो यहाँ क्या होता है। एक बौना ग्रह होने के नाते, प्लूटो ज्वालामुखी विस्फोट के बाद सभी मीथेन को अपनी सतह के पास नहीं रख सकता है। मीथेन का हिस्सा नियमित रूप से चारोन की ओर सौर हवा से उड़ा दिया जाता है। बदले में कैरन का गुरुत्वाकर्षण भी गैस को पकड़ने के लिए पर्याप्त नहीं है। लेकिन वैज्ञानिकों ने गणना की है कि प्लूटो से 2.5% मीथेन चार्न की सतह पर बना हुआ है। यदि आप गिनें , तो इन घटनाओं के दौरान, लगभग 270 बिलियन मीथेन अणु प्रति सेकंड चारोन के हर वर्ग मीटर पर गिरते हैं।

चारोन के मीथेन कण एक्सोस्फीयर में लगभग गैस कणों की तरह व्यवहार करते हैं, अर्थात्, वे बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र के साथ कूदते हैं। अणुओं का ऐसा जीवन तब तक जारी रहता है जब तक वे उत्तरी ध्रुव के जाल में नहीं गिर जाते। "उत्तरी ध्रुव पर तापमान अविश्वसनीय रूप से कम है," कहते हैंवैज्ञानिक काम के 127 लेखकों में से एक, लोवेल ऑब्जर्वेटरी के खगोल विज्ञानी विल ग्रुन्डी, ताकि कोई भी सीएच ₄ अणु , उत्तरी ध्रुव से टकराए, अब सतह पर उछाल नहीं कर पा रहा है, जैसे कि चेरॉन के किसी अन्य स्थान से। अंत में, थोड़ी मीथेन वहां जमा हो रही है। ”


1750-2050 (° K में) कैरन के विभिन्न अक्षांशों पर तापमान मॉडलिंग करना,

लेकिन यह सब नहीं है। आखिरकार, मीथेन एक रंगहीन गैस है। मोर्डर के एक लाल स्थान को बनाने के लिए, पराबैंगनी विकिरण से युक्त रासायनिक प्रतिक्रिया का संचालन करना आवश्यक है। कहां से लाएं?


स्पॉट मोर्डॉर। फोटो: नासा / जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी / साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट

क्या दादी और सहकर्मियों ने एक ऐसा मॉडल बनाया है जो भौतिकी के नियमों का खंडन नहीं करता है, कैसे पराबैंगनी किरणें एक अंतरप्राणिक माध्यम में हाइड्रोजन गैस अणुओं से उछलती हैं - और शैरोन के उत्तरी ध्रुव पर गिरती हैं, जो छाया में है। पराबैंगनी सीएच ₃ से हाइड्रोजन परमाणुओं को बाहर निकालती है , जिससे मिथाइल सीएच ₃ बनता है । ये मिथेन रेडिकल बहुत सक्रिय हैं और एक दूसरे के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं।

"अगर यह सब लंबे समय से होता है, तो टुकड़े फिर से जुड़ने लगते हैं, और ये बड़े मैक्रोमोलेक्युलस आप में बनने लगते हैं, जहां सब कुछ एक दूसरे से बिल्कुल बेतरतीब गंदगी में जुड़ जाता है," विल ग्रैंडी ने समझाया। गणना के अनुसार, एक लाख वर्षों में लगभग 0.16 मिमी की मोटाई के साथ मैक्रोमोलेक्युलस की एक परत बनती है।

मैक्रोलेक्युलस की इस गड़बड़ को वैज्ञानिक शब्दावली कहा जाता हैटोलिंस वे कार्बनिक पदार्थ हैं जिनकी अवशोषण रेखाएं बाहरी सौर मंडल के कई बर्फ निकायों के स्पेक्ट्रा में पाई जाती हैं। यह माना जाता है कि वे सूर्य से पराबैंगनी विकिरण की कार्रवाई के तहत सरल कार्बनिक यौगिकों, जैसे मीथेन और ईथेन से वातावरण में निर्मित विभिन्न कार्बनिक कॉपोलिमर का मिश्रण हैं। टॉन्सिल को जीवन के लिए रासायनिक अग्रदूत माना जाता है (हाइड्रोलिसिस के प्रभाव के तहत, टोलिन अमीनो एसिड में पुन: संयोजित कर सकते हैं)।

20 वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिकों ने पृथ्वी पर प्रयोगशाला की स्थिति में टोलिन प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की, हालांकि अब वे स्वाभाविक रूप से नहीं बनते हैं। फिर भी, जीवन का यह प्रोटो-बेस वास्तविकता में भी खाद्य है - कुछ बैक्टीरिया इस पर फ़ीड कर सकते हैं।

और टोलियां वास्तव में गंदे लाल हैं।

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सच है, एक छोटी सी समस्या है। Nyx नामक एक अन्य प्लूटो उपग्रह पर एक लाल धब्बे की भी खोज की गई थी। लेकिन इसके छोटे द्रव्यमान (पत्थर के आयाम 54 × 41 × 36 किमी) के कारण, इस सिद्धांत के अनुसार, इसी तरह की प्रक्रियाओं को लगभग 20,000 बार धीमी गति से जाना चाहिए। ऐसी प्रक्रिया के लिए दाग बहुत बड़ा लगता है। इसलिए मोर्डोर का रहस्य पूरी तरह से सुलझना बहुत जल्द है।


स्पुतनिक निकता। न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान से फोटो।

वैज्ञानिक कार्य 14 सितंबर 2016 को नेचर (doi: 10.1038 / nature19340) पत्रिका में प्रकाशित हुआ था ।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397653/