बौने ग्रह सेरेस पर, अतीत में एक महासागर मौजूद हो सकता है

प्राकृतिक रंगों में सेरेस, डॉन मिशन स्नैपशॉट मई 2015

मार्च 2015 में, नासा डॉन मिशन सेरेस, प्रोटोप्लानेट और क्षुद्रग्रह बेल्ट की सबसे बड़ी वस्तु पर पहुंचा। डॉन मिशन सौर प्रणाली की सबसे पुरानी वस्तुओं की खोज करता है ताकि इसके अस्तित्व के शुरुआती चरणों में हुई स्थितियों और प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्राप्त कर सके। डॉन ने पहले ही तय कर लिया है कि सेरेस पर जलीय खनिज आम हैं, जो बताता है कि प्रोटोप्लानेट पर एक वैश्विक महासागर हुआ करता था।

यह, निश्चित रूप से, कई सवाल उठाता है: महासागर का क्या हुआ, और क्या अभी भी सेरेस पर पानी हो सकता है? इस संबंध में, डॉन टीम ने हाल ही में दो अध्ययन किए जो इन मुद्दों पर प्रकाश डालते हैं। पहले में, गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्राप्त आंकड़ों का उपयोग प्रोटोप्लानेट के अंदरूनी हिस्सों का वर्णन करने के लिए किया गया था। दूसरे ने एक खगोलीय पिंड की स्थलाकृति का अध्ययन किया ताकि इसकी संरचना का निर्धारण किया जा सके।

पहला अध्ययन, "सेरेस की आंतरिक संरचना पर अवरोध और इसके आकार और गुरुत्वाकर्षण के आधार पर विकास के रूप में डॉन अंतरिक्ष यान द्वारा मापा गया," हाल ही में जियोफिजिकल रिसर्च जर्नल में प्रकाशित किया गया था। जेपीएल एंटोन एर्मकोव के एक पोस्टडॉक के नेतृत्व वाली टीम में गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर, जर्मन एयरोस्पेस सेंटर, कोलंबिया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय और मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ता शामिल थे।


डॉन की जांच में ली गई सेरेस फोटो

टीम ने सेरेस के चारों ओर कक्षा में प्रवेश करने के बाद डॉन जांच द्वारा एकत्रित प्रोटोप्लैनेट गुरुत्वाकर्षण डेटा के साथ काम किया। अंतरिक्ष यान की कक्षा में छोटे बदलावों को ट्रैक करने के लिए नासा की लंबी दूरी के अंतरिक्ष संचार नेटवर्क का उपयोग करते हुए, एरमाकोव और उनके सहयोगियों ने इसकी संरचना और संरचना को निर्धारित करने के लिए सेरेस पर आकार और गुरुत्वाकर्षण को मापने में सक्षम थे।

उन्हें सेरेस में भूवैज्ञानिक गतिविधि के संकेत मिले; यदि वर्तमान समय में नहीं है, तो अपेक्षाकृत हाल के अतीत में। यह तीन क्रेटरों में देखा जा सकता है - ओक्केटर, केरवन और यलोद - और सेरेस के एकमात्र उच्च पर्वत में, आहुना मॉन्स। वे "गुरुत्वाकर्षण विसंगतियों" से जुड़े हुए हैं, सेरेस के गुरुत्वाकर्षण मॉडल और वास्तविकता में डॉन की जांच में विसंगतियां हैं।

टीम ने निष्कर्ष निकाला कि ये चार विशेषताएं और अन्य उल्लेखनीय भूवैज्ञानिक संरचनाएँ उपसतह संरचनाओं के क्रायोवोलकेनिज़्म के संकेत हैं। इसके अलावा, उन्होंने क्रस्ट का अपेक्षाकृत कम घनत्व निर्धारित किया, जो ठोस चट्टानों की तुलना में बर्फ के करीब है। लेकिन यह यूएस जियोलॉजिकल सर्वे के माइकल ब्लैंड के पिछले अध्ययन से मेल नहीं खाता।

2016 में नेचर जियोसाइंस नामक पत्रिका में प्रकाशित ब्लैंड के एक अध्ययन में उल्लेख किया गया है कि बर्फ सेरेस की घनी परत का मुख्य घटक होने की संभावना नहीं है, क्योंकि यह इसके लिए बहुत नरम है। स्वाभाविक रूप से, सवाल उठता है कि क्रस्ट बर्फ के रूप में हल्का कैसे हो सकता है, इसके साथ घनत्व में मेल खाता है, और एक ही समय में बहुत अधिक टिकाऊ है। इस सवाल का जवाब देने के लिए, दूसरी टीम ने सेरेस की सतह के विकास का अनुकरण करने की कोशिश की।


सेरेस पर गुरुत्वाकर्षण डेटा, इसकी संरचना के बारे में सुराग प्रदान करता है

उनका अध्ययन, "द इनर स्ट्रक्चर ऑफ सेरेस, डिस्क्राइब्ड सरफेस टोपोग्राफी एंड ग्रेविटी," पत्रिका में पृथ्वी और ग्रहों के विज्ञान पत्र में प्रकाशित हुआ था। पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग MIT में एक एसोसिएट प्रोफेसर रोजर फू के नेतृत्व में टीम में वर्जीनिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट, यूएस जियोलॉजिकल सोसाइटी और इतालवी नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स के कर्मचारी शामिल थे।

उन्होंने सेरेस छाल की ताकत और संरचना और इसकी स्थलाकृति के आधार पर आंतरिक संरचना का अध्ययन किया। प्रोटोप्लानेट की पपड़ी के प्रवाह को मॉडलिंग करते हुए, फू और उनके सहयोगियों ने निर्धारित किया कि इसमें सबसे अधिक संभावना बर्फ, लवण, पत्थर और क्लैट्रेट हाइड्रेट के मिश्रण की है। पानी के अणुओं से घिरे गैस अणु से युक्त ऐसी संरचनाएं, पानी की बर्फ से 100-1000 मजबूत होती हैं।

उनके सिद्धांत के अनुसार, इस तरह की उच्च-शक्ति संरचना एक नरम परत पर आराम कर सकती है जिसमें एक निश्चित मात्रा में तरल होता है। यह सेरेस की स्थलाकृति को समय के साथ बदलने और उन विशेषताओं को सुचारू बनाने की अनुमति देता है जो एक बार और अधिक मजबूती से खड़ी हुई थीं। यह विकल्प एक संभावित महासागर के सवाल का भी जवाब देता है - यह जम गया और यह एक कठिन क्रस्ट से बंधा हुआ था। फिर भी, इसके पानी का हिस्सा अभी भी सतह से नीचे तरल अवस्था में होना चाहिए।

यह सिद्धांत सेरेस में आने से पहले प्रकाशित थर्मल विकास के कई मॉडल के साथ मेल खाता है। मॉडल्स का दावा है कि सेरेस के अंदर तरल पानी है, जो कि बृहस्पति, यूरोप के चंद्रमा पर और शनि, एनसेलाडस के चंद्रमा पर बनाए गए समान है। लेकिन सेरेस के मामले में, यह द्रव प्राचीन महासागर का अवशेष हो सकता है, न कि खगोलीय पिंड के अंदरूनी भूगर्भीय गतिविधि के परिणामस्वरूप।


सेरेस की संभावित आंतरिक संरचना

साथ में, इन अध्ययनों से पता चलता है कि सेरेस का एक लंबा और अशांत इतिहास था। पहले अध्ययन में पाया गया कि सेरेस की पपड़ी बर्फ, लवण और जलभृत का मिश्रण है - जो अधिकांश प्राचीन महासागर का प्रतिनिधित्व करता है। एक दूसरे अध्ययन से पता चलता है कि सेरेस की कठिन सतह की परत के नीचे, एक नरम परत छिपी हुई है, जो समुद्र से शेष द्रव का संकेत हो सकती है।

जूली कैस्टिलो-रोजेज़ के रूप में, जेपीएल में एक डॉन परियोजना की प्रतिभागी और दोनों अध्ययनों के सह-लेखक ने समझाया: "हम अधिक से अधिक जागरूक हो रहे हैं कि सेरेस एक जटिल, गतिशील दुनिया है जिसमें अतीत में तरल चरण में बहुत पानी था, और किसी तरह का तब इसकी मात्रा वर्तमान में है। ”

19 अक्टूबर, 2017 को, नासा ने घोषणा की कि डॉन मिशन को तब तक बढ़ाया जाएगा जब तक कि वाहन ईंधन से बाहर न निकल जाए - यह 2018 की दूसरी छमाही में कभी-कभी होगा। नवीनीकरण का मतलब है कि डॉन अप्रैल 2018 में पेरिहेलियन से गुजरने पर सेरेस के आसपास की कक्षा में होगा। इस समय, सतह बर्फ का वाष्पीकरण और एक अस्थायी वातावरण बनाना शुरू हो जाएगा।

इस अवधि के दौरान और उसके बाद, डिवाइस सेरेस के आसपास एक स्थिर कक्षा में रहेगा, और इस प्रोटोप्लानेट के बारे में जानकारी भेजना जारी रखेगा। प्राप्त डेटा सौर प्रणाली के विकास के प्रारंभिक चरणों और अरबों वर्षों में इसके विकास की प्रक्रिया की हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद करेगा।

भविष्य में, शायद हम सेरेस को एक उपकरण भेजेंगे जो इसकी सतह तक जा सकता है और सीधे इसकी स्थलाकृति की जांच कर सकता है। यदि सबकुछ ठीक हो जाता है, तो भविष्य के मिशनों में सेरेस के साथ-साथ यूरोप और एंसेलडस जैसे अन्य "महासागरीय" दुनिया का पता लगाने में सक्षम हो जाएगा, और यह पता लगाएगा कि उनकी बर्फीली सतह के नीचे क्या छिपा है!