एक अंतःविषय विदेशी के रहस्यों का खुलासा

बौना ग्रह सेरेस एक अनोखा और काफी हद तक रहस्यमयी शरीर है, जिसे वसंत 2015 से नासा डॉन जांच द्वारा सावधानीपूर्वक अध्ययन किया गया है। सेस्टर, क्षुद्रग्रह बेल्ट में मंगल और बृहस्पति के बीच सूर्य के चारों ओर घूमता है, लेकिन डॉन के वैज्ञानिक निष्कर्ष बताते हैं कि यह अपने वर्तमान "पार्किंग स्थल" पर पहुंचता है।

सेरेस की खोज 200 साल से अधिक समय पहले की गई थी, लेकिन लगभग दो शताब्दियों तक लोग प्रकाशिकी में खामियों के कारण एक बिंदी या एक छोटी सी चोंच के अलावा कुछ नहीं देख सकते थे। मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट की खोज सेरेस के साथ शुरू हुई, और दूर के सितारों के बाहरी समानता के लिए, क्षुद्रग्रहों को उनका नाम मिला - "स्टार-लाइक"। उनके आकार इतने छोटे होते हैं कि पिछली और पिछली सदी के टेलिस्कोप सतह के कम से कम कुछ विवरणों को अलग करने में सक्षम नहीं थे। पहले सेरेस को एक ग्रह माना जाता था, लेकिन जल्दी से क्षुद्रग्रहों में "डीमोटेड" हो गया, और इस रैंक में उसने दो शताब्दियां बिताईं। प्लूटो की स्थिति पर चर्चा "ग्रह" शब्द के शोधन और नए शब्द "बौने ग्रह" की शुरुआत के कारण हुई। 2006 में, सेरेस ने बौने ग्रह का खिताब प्राप्त किया, और उनमें से सबसे छोटा और पृथ्वी के सबसे करीब बन गया। इस समय तक, हबल स्पेस टेलीस्कोप इसे बेहतर रूप से देखने और एक गोलाकार आकार दिखाने में सक्षम था, जिसकी बदौलत यह खिताब मिला। सेरेस का व्यास लगभग 950 किमी है, जो हमारे चंद्रमा से 3.5 गुना और प्लूटो के व्यास से 2.5 गुना छोटा है। प्लूटो का उपग्रह चारोन सेरेस की तुलना में थोड़ा बड़ा है, लेकिन यह अपने आप सूर्य के चारों ओर उड़ता है, और इसलिए एक विशेष शीर्षक अर्जित किया है।



बौने ग्रहों के बाकी: प्लूटो, एरिस, ह्यूमिया और माकेमेक बहुत आगे घूमते हैं - नेप्च्यून की कक्षा से परे। इनमें से केवल प्लूटो को न्यू होराइजंस अर्थ जांच द्वारा दौरा किया गया था। 2015 में, डॉन (डॉन) इंटरप्लेनेटरी ऑटोमैटिक स्टेशन सेरेस पहुंचे, तीन साल में इसने विभिन्न ऊंचाइयों की कई परिक्रमाएं बदल दीं: 5100-4400-1500-385-200 किमी, और अब सेरेस सबसे अधिक अध्ययन किया बौना ग्रह है।

डॉन - सौर मंडल के वायुमंडलीय निकायों का अध्ययन करने के लिए एक क्लासिक जांच है: एक पहिया पर आठ वर्णक्रमीय फिल्टर के साथ एक छोटा सा पंचरोमिक दूरबीन, एक अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर और एक गामा-न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर बोर्ड पर रखा गया है।

डॉन की एक डिजाइन विशेषता इसकी प्रणोदन प्रणाली है - इसमें इलेक्ट्रिक रॉकेट आयन इंजन का उपयोग किया जाता है। इन इंजनों की एक विशेषता प्रतिक्रियाशील गैसों के बहिर्वाह की उच्च दर है, जो उन्हें अधिक सामान्य रासायनिक इंजनों की तुलना में आर्थिक रूप से अधिक आपूर्ति करने की अनुमति देती है। आयन एक्सचेंजर्स का नुकसान जेट स्ट्रीम में गैस की एक नगण्य मात्रा है। इसलिए, जहां रासायनिक इंजन को कई मिनटों के लिए चालू करना होगा, आयन को दसियों घंटे काम करना होगा। इसके अलावा, इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए डॉन लगभग 20 मीटर की सीमा के साथ सौर पैनलों से सुसज्जित है।

आयन इंजन की कमियों के बावजूद, उन्होंने डॉन को क्षुद्रग्रह बेल्ट में एक लंबी और बहु-चरण यात्रा बनाने और एक जटिल वैज्ञानिक कार्यक्रम आयोजित करने की अनुमति दी। 2007 में शुरू, डॉन मंगल और बृहस्पति - पश्चिम के बीच मुख्य बेल्ट में सबसे बड़े क्षुद्रग्रह पर पहुंचा। अंडे के आकार का यह खुरदरा पत्थर का शरीर लगभग 550 किमी आकार का है। यदि वेस्टा में सेरेस जैसा गोलाकार आकार होता, तो इसे बौना ग्रह भी कहा जाता।



डॉन ने वेस्टा के चारों ओर कक्षा में प्रवेश किया, और एक वर्ष से अधिक ने तीन अलग-अलग कक्षाओं से इसका अध्ययन किया। तब जांच ने आयन कर्षण का लाभ उठाया, और अगले महत्वपूर्ण लक्ष्य - बौने ग्रह सेरेस को प्राप्त करने के लिए इंटरप्लेनेटरी प्रक्षेपवक्र में लौट आए। उड़ान ढाई साल चली।

जिज्ञासु तथ्य: डॉन ने क्षुद्रग्रह बेल्ट में आठ साल बिताए और सूर्य के चारों ओर तीन परिक्रमाएं कीं, लेकिन वेस्टा को छोड़कर एक भी क्षुद्रग्रह नहीं मिला। यह मुख्य बेल्ट के बीच में क्षुद्रग्रह से भरा स्थान कैसे है, इसका एक अच्छा उदाहरण है। यदि रास्ते में कम से कम एक प्रसिद्ध क्षुद्रग्रह था, तो नासा कम से कम दूरी और एक गुजरने वाले प्रक्षेपवक्र में इसका अध्ययन करने का अवसर नहीं छोड़ेगा।

2015 की सर्दियों में सेरेस के साथ तालमेल तुरंत साज़िश के साथ शुरू हुआ - एक अंधेरे बौना ग्रह (चंद्रमा से थोड़ा गहरा) की सतह पर, कई उज्ज्वल सफेद धब्बे एक गड्ढा के तल पर केंद्रित पाए गए। इससे पहले, ईएसए हर्शल इंफ्रारेड स्पेस टेलीस्कोप ने इस बिंदु पर लगभग 3 किग्रा / सेकंड की तीव्रता से जल वाष्प की रिहाई का निर्धारण किया, लेकिन वैज्ञानिकों ने अन्य संभावनाओं को देखते हुए जल बर्फ की परिकल्पना को सावधानीपूर्वक आगे बढ़ाया।



सेरेस पर पानी ने किसी को आश्चर्यचकित नहीं किया, इससे पहले भी, इसकी कक्षीय विशेषताओं के विश्लेषण ने इसके द्रव्यमान की गणना करना संभव बना दिया था, और आकारों को समायोजित करने के बाद, उन्होंने 2.1 ग्राम प्रति घन सेमी की औसत घनत्व प्राप्त की। यह पत्थर क्षुद्रग्रहों की तुलना में बहुत कम है। उदाहरण के लिए, वेस्टा का घनत्व 3.4 ग्राम प्रति घन सेमी है, सौर मंडल की सबसे आम बेसाल्ट चट्टान का घनत्व लगभग 2.6 ग्राम प्रति घन सेमी है। इसलिए, डॉन के आगमन से पहले भी सेरेस मेंटल में 50% तक की एक बड़ी जल सामग्री ग्रहण की गई थी। तुलना के लिए, वेस्टा से पृथ्वी पर पहुंचने वाले उल्कापिंडों में 0.04% से अधिक पानी नहीं है।

सेरेस का गोलाकार आकार पिछले भेदभाव को इंगित करता है, अर्थात। एक पत्थर की कोर में जुदाई, संभवतः धातुओं के साथ मिश्रित, और एक पत्थर-बर्फ मेंटल। यह सब रेजोलिथ की एक पतली परत के साथ कवर किया गया है जो सतह पर अरबों वर्षों से जमा हुआ है।



डॉन की खोजों ने क्रेटर में चमकीले धब्बों के साथ शुरू किया, जिसे ओक्टेटर कहा जाता है, लेकिन यह केवल शुरुआत थी। तुरंत एक और ध्यान देने योग्य विशेषता पर ध्यान दिया - पहाड़ का लगभग नियमित शंकु, जिसे अखुना कहा जाता है। यह सतह की औसत "खुरदरापन" की पृष्ठभूमि के खिलाफ खड़ा था, 20 किमी के आधार के साथ 5 किमी बढ़ रहा था। पहाड़ के पास एक ही आकार के गहरे उल्कापिंड का गड्ढा है, लेकिन वे शायद जुड़े नहीं हैं। लेकिन बौने ग्रह के विपरीत तरफ 280 किमी के व्यास के साथ क्षुद्रग्रह से सेरेस पर सबसे पुराना और सबसे बड़ा गड्ढा है। शायद माउंट अखुना एक ज्वालामुखी है जो पीछे से प्रभाव के समय भूकंपीय तरंगों के केंद्र बिंदु पर बनता है। इसी तरह की प्रक्रियाएं बुध (गर्मी के मैदान), मंगल (फ़ारसीडोस और एलीसियस के उच्च भूमि), पृथ्वी (पुटराना पठार) पर हो सकती हैं। माउंट अखुना पर ज्वालामुखी के साक्ष्य को एक अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करते हुए पाया गया था - सोडियम कार्बोनेट की जमा राशि शीर्ष और ढलानों पर निर्धारित की गई थी। सबसे अधिक संभावना है, अखुना एक क्रायोवोल्केनो है, अर्थात्। विभिन्न अशुद्धियों के साथ एक ज्वालामुखी पानी को उगलता है। दुर्भाग्य से, पहाड़ में ज्वालामुखी का कोई ताजा निशान नहीं है।



दो वर्षों में, डॉन कई सामग्रियों की पहचान करने में सक्षम था जो सेरेस पर तरल पानी की पिछली भूगर्भीय और रासायनिक गतिविधि का संकेत देते थे: मिट्टी में पाया गया था जो ज्वालामुखी चट्टानों, सोडियम कार्बोनेट के क्षरण का परिणाम है, और इसके संस्करण को हाइड्रोकार्बन के रूप में पानी से जोड़ा जाता है, जिसे भोजन के रूप में जाना जाता है। सोडा, भी बहुत कुछ मिला। कुछ उल्का पिंडों से उत्सर्जन में मामूली कमी के लिए कार्बनिक यौगिक जिम्मेदार हैं। इसके अलावा, यह पता चला है कि सतह का विकास अभी भी जारी है: भूस्खलन कुछ craters की ढलानों से उतर रहे हैं, सूरज द्वारा गरम किए गए सतह वर्गों से पानी वाष्पित हो जाता है, एक अस्थायी वातावरण बनाता है, और एक ठंडी छाया में कर्कश के साथ बसता है।

सेरेस में हाइड्रोथर्मल गतिविधि का सबसे उज्ज्वल सबूत ऑक्टेटर क्रेटर में सबसे चमकदार स्पॉट था। गड्ढा लगभग 80 मिलियन वर्ष पहले दिखाई दिया था, लेकिन सफेद जमा, जो सोडा भी निकला, उससे 30 मिलियन वर्ष छोटा है। ताजा जमा आम तौर पर भूवैज्ञानिक मानकों द्वारा हाल ही में - लगभग 4 मिलियन वर्ष हैं। सबसे बड़े कार्बोनेट स्पॉट के केंद्र में, एक क्रायोवोल्केनिक गुंबद भी उगता है, जो अखुना की तुलना में बहुत छोटा है।



एक अन्य रहस्य ने सेरेस के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का एक अध्ययन फेंक दिया। इसके परिणामों के अनुसार, बौने ग्रह की ऊपरी परत का घनत्व पत्थर की तुलना में बर्फ के करीब - काफी कम है। पहले के अध्ययनों के अनुसार, पानी को ऊपरी मेंटल का 40-50% बनाना चाहिए। इसी समय, बड़े भूवैज्ञानिक संरचनाओं की स्थिरता, जैसे कि माउंट अखुना या कई गहरे गड्ढे, आश्चर्यजनक हैं। सामान्य पर्माफ्रॉस्ट बर्फ की नमनीयता के कारण ऐसी संरचनाओं को धारण नहीं करेगा। यह "फ्रेम रखता है" के अंदर कुछ बाहर निकलता है। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि क्लैट्रेट्स सेरेस आइस बॉल्स के "सुदृढीकरण" के रूप में कार्य करते हैं - गैस हाइड्रेट्स पानी और विभिन्न गैसों के क्रिस्टलीय यौगिक होते हैं जो तापमान और दबाव के एक निश्चित अनुपात में बनते हैं। उदाहरण के लिए, पानी से मीथेन हाइड्रेट और मीथेन 0 डिग्री पर होता है। तापमान में कमी के साथ 50 एटीएम के दबाव में सेल्सियस, आवश्यक दबाव कम हो जाता है। एक ही घनत्व पर, बर्फ की तुलना में क्लेराट 100-1000 गुना मजबूत हो सकता है। अर्थात्, हमारे पास सेरेस की गहराई में छिपे अस्थिर पदार्थों के अप्रत्यक्ष साक्ष्य हैं, जो अब सतह पर नहीं हैं।

सेरेस के पिछले पतन की एक अन्य पुष्टि 500 ​​किमी तक की 1-4 किमी चौड़ी, छोटे craters की खोजी गई श्रृंखलाएं हैं। संभवतः, वे बौने ग्रह की पपड़ी में दरार पर रेगोलिथ में पैदा हुए। दरारें एक अलग मूल हो सकती हैं: टेक्टोनिक्स से, एक शक्तिशाली क्षुद्रग्रह प्रभाव से, इसके ठंडा होने के कारण एक ब्रह्मांडीय शरीर की मात्रा में परिवर्तन से ... लेकिन इन कारणों में से प्रत्येक के कुछ निश्चित संकेत हैं जो सेरेस पर नहीं हैं। सबसे ठोस परिकल्पना ठीक-ठाक थी, जब दरारें से आंतरिक जलाशयों से गैस बहती थी।



सेरेस पर सबसे पेचीदा खोज कार्बोनेट और क्ले के साथ सतह पर पाया जाने वाला अमोनिया था। अमोनिया पानी में घुलने से इसका हिमांक कम हो जाता है, जो क्रायोवोल्कैनो को सबज़ेरो तापमान पर भी फटने की अनुमति देता है। अमोनिया मुख्य रूप से दिलचस्प है क्योंकि यह सेरेस की उत्पत्ति को उसकी वर्तमान कक्षा के बाहर कहीं इंगित करता है, अर्थात। वह मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट में एक विदेशी है।

यह निष्कर्ष तथाकथित के कारण इस प्रकार है "स्नो लाइन" (ठंढ रेखा) - सूर्य से दूरी, जिस पर गैसीय रूप बनाए रखने के लिए गर्मी अपर्याप्त हो जाती है, जिससे गैस का ठोस रूप में संघनन होता है। सौर प्रणाली के निर्माण के दौरान, पानी के लिए बर्फ की रेखा सूर्य से लगभग 420 मिलियन किमी की दूरी पर स्थित थी, अर्थात। जहां सेरेस घूमता है। अब पानी की बर्फ रेखा आगे भी स्थित है - सूर्य से लगभग 750 मिलियन किमी - लगभग बृहस्पति की कक्षा में। इस दूरी के करीब केवल पत्थर के ग्रह, उपग्रह और क्षुद्रग्रह घूमते हैं, जिस पर बर्फ केवल ध्रुवों पर, या छाया में, या सतह के नीचे हो सकती है। पृथ्वी की पर्वत चोटियों पर, वायुमंडलीय दबाव के कारण बर्फ रहती है। पानी की बर्फीली रेखा से दूर बर्फ की धूमकेतु हैं, और ग्रह के लगभग सभी चंद्रमा या तो बर्फ से बने हैं या बर्फ से ढके हैं।

पानी के विपरीत, अमोनिया का संघनन तापमान कम होता है, और सौर मंडल के निर्माण के दौरान, इसकी बर्फ रेखा सेरेस की कक्षा से लगभग 80 मिलियन किमी दूर स्थित है, अर्थात। वह इसके निर्माण में भाग नहीं ले सकता था। अन्य अप्रत्यक्ष संकेत हैं कि सेरेस मेन बेल्ट में एक अतिथि है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बौना ग्रह का पानी आस-पास के क्षुद्रग्रहों की तुलना में अतुलनीय रूप से अधिक है। अपवाद केवल "पतित" धूमकेतु में हैं, और बृहस्पति की कक्षा में दूर क्षुद्रग्रह हैं। मुख्य बेल्ट के लगभग सभी प्रमुख प्रमुख क्षुद्रग्रहों के अपने परिवार हैं, अर्थात्। छोटे क्षुद्रग्रहों के समूह जिनके पास सामान्य वर्णक्रमीय विशेषताएं और नज़दीकी कक्षाएँ हैं, लेकिन सेरेस नहीं है।

सामान्य तौर पर, यह माना जाना चाहिए कि सेरेस बृहस्पति के बड़े चंद्रमाओं या प्लूटो जैसे अन्य बौने ग्रहों के रूप में भी समान है। अधिक बर्फ की मात्रा के कारण शनि के गोलाकार चंद्रमा आम तौर पर सेरेस से कम घने होते हैं। प्लूटो बर्फीले उपग्रहों की तुलना में घना है, लेकिन यह सेरेस तक नहीं पहुंचता है, लेकिन यह प्रकाश गैसों के "निर्वहन" के कारण घनत्व प्राप्त कर सकता है, जो पहले से ही सूर्य के निकट है। सेरेस की कक्षा का झुकाव बताता है कि यह बृहस्पति से नहीं आया था, इसलिए शायद यह सौर मंडल के पीछे कभी बौना ग्रह था। शायद अधिक विस्तृत अध्ययन उत्तर देगा।



डॉन अब 50 किमी की ऊंचाई के साथ सबसे कम अंतिम कक्षा में जाने की तैयारी कर रहा है, यह सतह पर नए विवरण और नई खोजों का वादा करता है। हालांकि भविष्य में यह वहां लैंडिंग जांच शुरू करने लायक होगा। सौर प्रणाली के इतिहास और विकास के अध्ययन के लिए पहले से ही बनाई गई खोजों को इसके उच्च महत्व को समझने के लिए पर्याप्त है।