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Saturday, June 12, 2021

स्टारडस्ट से पेल ब्लू डॉट: कार्बन की इंटरस्टेलर यात्रा पृथ्वी तक

स्टारडस्ट

क्रेडिट: अनप्लैश / CC0 पब्लिक डोमेन

हम स्टारडस्ट से बने हैं, कहावत है, और यूनिवर्सिटी ऑफ मिशिगन अनुसंधान सहित कई अध्ययनों में पाया गया है कि हम पहले जितना सोचा जा सकता है, उससे अधिक सच है।


यूएम शोधकर्ता जी (जैकी) ली के नेतृत्व में पहला अध्ययन और में प्रकाशित हुआ विज्ञान अग्रिम, पाता है कि पृथ्वी पर अधिकांश कार्बन को अंतर-तारकीय माध्यम से वितरित किया गया था, जो सामग्री एक आकाशगंगा में सितारों के बीच अंतरिक्ष में मौजूद है। यह संभावना प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क, धूल और गैस के बादल के बाद अच्छी तरह से हुई जो हमारे युवा सूरज की परिक्रमा करती है और इसमें ग्रहों के निर्माण खंड शामिल होते हैं, जो गर्म होते हैं।

सूर्य के जन्म के दस लाख वर्षों के भीतर कार्बन का भी ठोस रूप में अनुक्रम किया गया था – जिसका अर्थ है कि पृथ्वी पर जीवन की कार्बन, हमारे ग्रह पर एक अंतरतारकीय यात्रा से बचे।

इससे पहले, शोधकर्ताओं ने सोचा कि पृथ्वी में कार्बन अणुओं से आया है जो शुरू में नेबुलर गैस में मौजूद थे, जो तब एक चट्टानी ग्रह में पहुंच गए जब गैसें अणुओं के लिए पर्याप्त रूप से शांत थीं। ली और उनकी टीम, जिसमें यूएम खगोल विज्ञानी एडविन बेरगिन, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के ज्योफ्री ब्लेक, शिकागो विश्वविद्यालय के फ्रेड सेस्लाला और मिनेसोटा विश्वविद्यालय के मार्क हिर्शमैन शामिल हैं, इस अध्ययन में बताते हैं कि कार्बन अणु को ले जाने वाले गैस अणु पृथ्वी को बनाने के लिए उपलब्ध नहीं होना चाहिए क्योंकि एक बार जब कार्बन वाष्पीकृत हो जाता है, तो वह वापस ठोस में परिवर्तित नहीं होता है।

“संक्षेपण मॉडल का उपयोग दशकों से व्यापक रूप से किया जाता रहा है। यह मानता है कि सूरज के निर्माण के दौरान, ग्रह के सभी तत्व वाष्पीकृत हो गए थे, और जैसे ही डिस्क ठंडा हुआ, इनमें से कुछ गैसों ने संघनित होकर ठोस शरीर को रासायनिक सामग्री प्रदान की। लेकिन कार्बन के लिए काम नहीं करता है, “ली, पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान विभाग के एक प्रोफेसर ने कहा।

कार्बनिक अणुओं के रूप में कार्बन का अधिकांश भाग डिस्क में दिया गया था। हालांकि, जब कार्बन वाष्पीकृत होता है, तो यह बहुत अधिक अस्थिर प्रजातियों का उत्पादन करता है जिन्हें ठोस बनाने के लिए बहुत कम तापमान की आवश्यकता होती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात, कार्बन एक कार्बनिक रूप में फिर से वापस संघनित नहीं होता है। इस वजह से, ली और उनकी टीम ने अनुमान लगाया कि पृथ्वी के अधिकांश कार्बन सीधे इंटरस्टेलर माध्यम से विरासत में मिले हैं, पूरी तरह से वाष्पीकरण से बचते हैं।

यह समझने के लिए कि पृथ्वी ने अपना कार्बन कैसे प्राप्त किया, ली ने अनुमान लगाया कि कार्बन पृथ्वी की अधिकतम मात्रा हो सकती है। ऐसा करने के लिए, उसने तुलना की कि कोर के ज्ञात ध्वनि वेग से कोर के माध्यम से कितनी जल्दी एक भूकंपीय लहर यात्रा करती है। इसने शोधकर्ताओं को बताया कि कार्बन की संभावना पृथ्वी के द्रव्यमान के आधे प्रतिशत से भी कम है। पृथ्वी कितना कार्बन सम्‍मिलित कर सकती है, इसकी ऊपरी सीमा को समझना, शोधकर्ताओं को इस बात की जानकारी देता है कि कब कार्बन यहाँ पहुँचाया गया होगा।

“हमने एक अलग सवाल पूछा: हमने पूछा कि पृथ्वी के कोर में आप कितना कार्बन भर सकते हैं और अभी भी सभी बाधाओं के अनुरूप हो सकते हैं,” यूर्ज डिपार्टमेंट ऑफ एस्ट्रोनॉमी के प्रोफेसर और कुर्सी ने कहा। “यहां अनिश्चितता है। आइए अनिश्चितता को गले लगाते हैं कि यह पूछने के लिए कि पृथ्वी में कार्बन कितना गहरा है, इसके लिए ऊपरी ऊपरी सीमाएं क्या हैं, और यही हमें हमारे भीतर के वास्तविक परिदृश्य को बताएगा।”

एक ग्रह के कार्बन को जीवन का समर्थन करने के लिए सही अनुपात में मौजूद होना चाहिए जैसा कि हम जानते हैं। बहुत अधिक कार्बन, और पृथ्वी का वातावरण शुक्र की तरह होगा, जो सूरज से गर्मी को फंसाता है और लगभग 880 डिग्री फ़ारेनहाइट का तापमान बनाए रखता है। बहुत कम कार्बन, और पृथ्वी मंगल ग्रह से मिलती-जुलती है: जल-आधारित जीवन का समर्थन करने में असमर्थ एक दुर्गम स्थान, जहां शून्य से 60 के आसपास तापमान होता है।

लेखकों के एक ही समूह द्वारा एक दूसरे अध्ययन में, लेकिन मिनेसोटा विश्वविद्यालय के हिर्शमन के नेतृत्व में, शोधकर्ताओं ने देखा कि कैसे ग्रहों के छोटे अग्रदूतों को ग्रह के रूप में जाना जाता है, जब कार्बन अपने प्रारंभिक गठन के दौरान कार्बन को बनाए रखता है। इन पिंडों के धात्विक कोरों की जांच करके, जिन्हें अब लोहे के उल्कापिंडों के रूप में संरक्षित किया गया है, उन्होंने पाया कि ग्रहों की उत्पत्ति के इस महत्वपूर्ण चरण के दौरान, कार्बन के अधिकांश भाग को ग्रहिकाएं पिघलाने, कोर बनाने और गैस खोने के रूप में खो जाना चाहिए। यह पिछली सोच को बढ़ाता है, हिर्स्चमैन कहते हैं।

पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान के प्रोफेसर हिर्शमैन ने कहा, “अधिकांश मॉडलों में कार्बन और अन्य जीवन-संबंधी सामग्री होती हैं जैसे कि पानी और नाइट्रोजन जैसे नेबुला से आदिम चट्टानी पिंडों में जाना, और फिर इन्हें बढ़ते हुए ग्रहों जैसे पृथ्वी या मंगल पर पहुंचा दिया जाता है।” । “लेकिन यह एक महत्वपूर्ण कदम को छोड़ देता है, जिसमें ग्रह अपने ग्रहों से बहुत पहले कार्बन खो देते हैं।”

हर्शमैन का अध्ययन हाल ही में प्रकाशित हुआ था राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही

बर्गिन ने कहा, “ग्रह को अपनी जलवायु को विनियमित करने और जीवन को अस्तित्व में रखने के लिए कार्बन की आवश्यकता होती है, लेकिन यह बहुत ही नाजुक चीज है।” “आप बहुत कम नहीं करना चाहते हैं, लेकिन आप बहुत ज्यादा नहीं चाहते हैं।”

बर्गिन का कहना है कि दोनों अध्ययनों में कार्बन हानि के दो अलग-अलग पहलुओं का वर्णन किया गया है – और यह सुझाव देता है कि पृथ्वी को रहने योग्य ग्रह के रूप में बनाने में कार्बन हानि एक केंद्रीय पहलू प्रतीत होता है।

भूभौतिकीय विज्ञान के सी। प्रोफेसर, यू। “जबकि दृष्टिकोण और विशिष्ट प्रश्न जो शोधकर्ता खेतों में उत्तर देने के लिए काम करते हैं, एक सुसंगत कहानी के निर्माण के लिए पारस्परिक रुचि के विषयों की पहचान करने और उनके बीच बौद्धिक अंतराल को पाटने के तरीके खोजने की आवश्यकता होती है। ऐसा करना चुनौतीपूर्ण है, लेकिन प्रयास दोनों उत्तेजक है। पुरस्कृत। “

ब्लेक, दोनों अध्ययनों के सह-लेखक और ब्रह्मांड विज्ञान और ग्रह विज्ञान और रसायन विज्ञान के कैलटेक प्रोफेसर, का कहना है कि इस तरह का अंतःविषय कार्य महत्वपूर्ण है।

“हमारी आकाशगंगा के इतिहास में, पृथ्वी की तरह चट्टानी ग्रह या थोड़ा बड़ा सूर्य जैसे सितारों के चारों ओर सैकड़ों लाखों बार इकट्ठे हुए हैं,” उन्होंने कहा। “क्या हम इस कार्य को विस्तार से ग्रह प्रणालियों में कार्बन हानि की जांच कर सकते हैं?


धूमकेतु कैटालिना का सुझाव है कि धूमकेतु ने चट्टानी ग्रहों को कार्बन दिया


अधिक जानकारी:
“अपरिवर्तनीय उच्च बनाने की क्रिया के माध्यम से पृथ्वी के कार्बन घाटे की प्रारंभिक हानि” विज्ञान अग्रिम (२०२१) है। अग्रिमों

मिशिगन विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: स्टारडस्ट टू पेल ब्लू डॉट: कार्बन की इंटरस्टेलर यात्रा पृथ्वी तक (2021, 2 अप्रैल) 2 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-stardust-pale-dotue-carbon.html से पुनः प्राप्त

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