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Saturday, May 15, 2021

कैसे क्षुद्रग्रहों के अंदर वैज्ञानिक ‘देख ’रहे हैं

कैसे क्षुद्रग्रहों के अंदर वैज्ञानिक 'देख ’रहे हैं

243 इडा जैसे क्षुद्रग्रहों के आकार से यह पता चल सकता है कि वे किस चीज से बने हैं, जो बदले में हमें सौर मंडल के गठन के बारे में अधिक बता सकते हैं। साभार: NASA / JPL / USGS

क्षुद्रग्रह पृथ्वी पर जीवन के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं, लेकिन गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण में सहायता के लिए ईंधन या पानी बनाने के लिए संसाधनों का एक मूल्यवान स्रोत भी हैं। भूवैज्ञानिक और वायुमंडलीय प्रक्रियाओं से रहित, ये अंतरिक्ष चट्टानें सौर मंडल के विकास पर एक खिड़की प्रदान करती हैं। लेकिन वास्तव में उनके रहस्यों को समझने के लिए, वैज्ञानिकों को पता होना चाहिए कि उनके अंदर क्या है।


केवल चार अंतरिक्ष यान कभी एक क्षुद्रग्रह पर उतरा है – सबसे हाल ही में अक्टूबर 2020-लेकिन किसी ने भी एक के अंदर सहानुभूति नहीं जताई। फिर भी इन ब्रह्मांडीय चट्टानों की आंतरिक संरचनाओं को समझना महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने के लिए महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, हमारे अपने ग्रह की उत्पत्ति।

स्विट्जरलैंड के बर्न विश्वविद्यालय में क्षुद्रग्रह गतिकी का अध्ययन करने वाले डॉ। फैबियो फेरारी ने कहा, “हमारे सौर मंडल में क्षुद्रग्रह केवल एक वस्तु हैं जो सौर मंडल के निर्माण की शुरुआत से ही कमोबेश अपरिवर्तित हैं।” “अगर हम जानते हैं कि क्षुद्रग्रहों के अंदर क्या है, तो हम बहुत कुछ समझ सकते हैं कि ग्रहों का गठन कैसे हुआ, हमारे सौर मंडल में हमारे पास जो कुछ भी है वह कैसे बना है और भविष्य में विकसित हो सकता है।”

फिर एक क्षुद्रग्रह के अंदर क्या है, यह जानने के लिए और अधिक व्यावहारिक कारण हैं, जैसे कि अन्य खगोलीय पिंडों के मानव अन्वेषण की सुविधा के लिए सामग्री के लिए खनन, लेकिन यह भी एक पृथ्वी-बाध्य चट्टान के खिलाफ बचाव है।

नासा के आगामी डबल क्षुद्रग्रह पुनर्निर्देशन परीक्षण (DART) मिशन, जिसे इस वर्ष के अंत में लॉन्च करने की उम्मीद है, अपनी कक्षा बदलने के उद्देश्य से 2022 में 160 मीटर व्यास के क्षुद्रग्रह चंद्रमा डिमॉर्फोस में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा। प्रयोग पहली बार प्रदर्शित करेगा कि क्या मानव एक संभावित खतरनाक क्षुद्रग्रह को विक्षेपित कर सकता है।

लेकिन वैज्ञानिकों के पास केवल इस बारे में मोटे विचार हैं कि डिमॉर्फोस कैसे प्रभाव का जवाब देंगे क्योंकि वे इस क्षुद्रग्रह चंद्रमा और इसके माता-पिता क्षुद्रग्रह, डिडायमोस दोनों के बारे में बहुत कम जानते हैं।

इस तरह के सवालों का बेहतर पता लगाने के लिए, वैज्ञानिक जांच कर रहे हैं कि किसी क्षुद्रग्रह के अंदर क्या है, इसे दूर से बताएं और उसके प्रकार को समझें।

प्रकार

कैसे क्षुद्रग्रहों के अंदर वैज्ञानिक 'देख ’रहे हैं

चौथे कभी क्षुद्रग्रह पर उतरने के दौरान, नासा के OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान द्वारा एकत्र की गई छवियों की एक मोज़ेक के कारण बेन्नू को मैप किया गया था। एक क्षुद्रग्रह के अंदर सहकर्मी अगला महत्वपूर्ण कदम है। साभार: NASA / गोडार्ड / यूनिवर्सिटी ऑफ़ एरिज़ोना

कई प्रकार के क्षुद्रग्रह हैं। कुछ चट्टान, बीहड़ और मजबूत के ठोस ब्लॉक हैं, अन्य कंकड़, बोल्डर और रेत के समूह हैं, कई कक्षीय टक्करों के उत्पाद, केवल गुरुत्वाकर्षण की शक्ति से एक साथ आयोजित किए जाते हैं। दुर्लभ धात्विक क्षुद्रग्रह, भारी और घने भी हैं।

ब्रिटेन के ब्रिस्टल विश्वविद्यालय में ग्रह विज्ञान के एक शोधकर्ता डॉ। हन्नाह सुसॉरी ने कहा, “सघन मोनोलिथिक क्षुद्रग्रहों का बचाव करने के लिए, आपको एक बड़े अंतरिक्ष यान की आवश्यकता होगी।” “क्षुद्रग्रह जो केवल सामग्री के बैग हैं – हम उन्हें मलबे के ढेर कहते हैं – दूसरी ओर, हजारों टुकड़ों में अलग हो सकते हैं। वे टुकड़े स्वयं खतरनाक हो सकते हैं।”

डॉ। सुसॉइट इस बात की खोज कर रहे हैं कि किसी क्षुद्रग्रह की सतह की विशेषताएं किसी परियोजना के हिस्से के रूप में इसके आंतरिक ढांचे के बारे में क्या बता सकती हैं एरोस

यह जानकारी भविष्य के लिए उपयोगी हो सकती है अंतरिक्ष खनन कंपनियों जो एक महंगा पूर्वेक्षण मिशन में निवेश करने से पहले और साथ ही संभावित खतरों के बारे में अधिक जानने से पहले एक होनहार क्षुद्रग्रह के बारे में अधिक से अधिक जानना चाहेंगे।

उन्होंने कहा, “हजारों निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रह हैं, जिनके प्रक्षेप पथ एक दिन पृथ्वी के साथ प्रतिच्छेद कर सकते हैं,” उसने कहा। “हमने केवल उनमें से कुछ का दौरा किया है। हम विशाल बहुमत के बारे में कुछ भी नहीं जानते हैं।”

तलरूप

डॉ। सुसॉरी सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किए गए दो क्षुद्रग्रहों- इटोकावा (2005 जापानी हायाबुसा 1 मिशन का लक्ष्य) और इरोस (1990 के दशक के अंत में NEAR शूमेकर अंतरिक्ष जांच द्वारा विस्तार से मैप किए गए) के विस्तृत स्थलाकृति मॉडल बनाने की कोशिश कर रहा है।

“सतह स्थलाकृति वास्तव में हमें बहुत कुछ बता सकती है,” डॉ। सुसॉरी ने कहा। “यदि आपके पास एक मलबे का ढेर क्षुद्रग्रह है, जैसे कि इटोकावा, जो अनिवार्य रूप से सिर्फ फुल का एक बैग है, तो आप वहां बहुत खड़ी ढलानों की उम्मीद नहीं कर सकते। रेत को अनंत ढलान में तब तक आयोजित नहीं किया जा सकता जब तक कि यह समर्थित न हो। एक ठोस चट्टान हो सकती है। चट्टानी चट्टान। मोनोलिथिक क्षुद्रग्रह, जैसे इरोस, में बहुत अधिक स्पष्ट स्थलाकृतिक विशेषताएं होती हैं, बहुत गहरी और चौड़ी क्रेटर होती हैं। ”

कैसे क्षुद्रग्रहों के अंदर वैज्ञानिक 'देख ’रहे हैं

डॉ। सुसॉर्नी के रंगीन स्थलाकृतिक नक्शे इरोकवा (दाएं), एक मलबे ढेर क्षुद्रग्रह की तुलना में स्टेटर क्रेटर होने के रूप में, एरोस (बाएं), एक चट्टानी अखंड क्षुद्रग्रह दिखाते हैं। साभार: हन्ना सुसॉर्नी

स्पेसिफ़िक डेटा अंतरिक्ष यान से प्राप्त उच्च-रिज़ॉल्यूशन मॉडल को लेना चाहता है और उन मापदंडों को खोजता है जो तब जमीन-आधारित रडार अवलोकनों से बनाए गए बहुत कम रिज़ॉल्यूशन वाले क्षुद्रग्रह आकार के मॉडल में उपयोग किए जा सकते हैं।

“संकल्प में अंतर काफी पर्याप्त है,” वह स्वीकार करती है। “उच्च-रिज़र्व अंतरिक्ष यान के मॉडल और जमीन-आधारित रडार माप से किलोमीटर में सैकड़ों मीटर तक। लेकिन हमने पाया है कि, उदाहरण के लिए, ढलान वितरण हमें संकेत देता है। क्षुद्रग्रह का कितना हिस्सा सपाट है और कितना है। खड़ी है? ”

डॉ। फेरारी टीम के साथ DART मिशन तैयार कर रहे हैं। नामक एक परियोजना के हिस्से के रूप में अनाज, उन्होंने एक उपकरण विकसित किया जो डिमोरफोस के इंटीरियर को सक्षम बनाता है, प्रभाव लक्ष्य, साथ ही अन्य मलबे ढेर क्षुद्रग्रह।

“हम उम्मीद करते हैं कि डिमोरफ़ोस एक मलबे का ढेर है क्योंकि हमें लगता है कि यह मुख्य क्षुद्रग्रह, डिडिमोस द्वारा निकाले गए पदार्थ से बना है, जब यह बहुत तेज़ी से घूम रहा था,” डॉ। फेरारी ने कहा। “इस मामले को तब खारिज कर दिया गया और चंद्रमा का गठन किया गया। लेकिन हमारे पास इसके इंटीरियर का कोई अवलोकन नहीं है।”

शिक्षा के क्षेत्र में एक एयरोस्पेस इंजीनियर, डॉ। फेरारी ने ग्रैन्युलर डायनेमिक्स नामक एक अनुशासन से, इंजीनियरिंग दुनिया की क्षुद्रग्रह समस्या के लिए एक समाधान उधार लिया था।

“पृथ्वी पर, इस तकनीक का उपयोग रेत के ढेर या छोटे कणों से जुड़े विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसी समस्याओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है,” डॉ। फेरारी ने कहा। “यह एक संख्यात्मक उपकरण है जो हमें विभिन्न कणों (घटकों) के बीच बातचीत को मॉडल करने की अनुमति देता है – हमारे मामले में, क्षुद्रग्रह के अंदर विभिन्न बोल्डर और कंकड़।”

मलबे का ढेर

शोधकर्ता विभिन्न आकारों और आकारों, बोल्डर और कंकड़ की विभिन्न रचनाओं, गुरुत्वाकर्षण बातचीत और उनके बीच के घर्षण को मॉडलिंग कर रहे हैं। वे हजारों ऐसे सिमुलेशन चला सकते हैं और फिर मलबे के ढेर के क्षुद्रग्रहों के व्यवहार और मेकअप को समझने के लिए ज्ञात क्षुद्रग्रहों के बारे में सतह डेटा के साथ उनकी तुलना करते हैं।

कैसे क्षुद्रग्रहों के अंदर वैज्ञानिक 'देख ’रहे हैं

सौर प्रणाली के क्षुद्रग्रह बेल्ट में सी-टाइप क्षुद्रग्रह होते हैं, जिसमें संभवतः मिट्टी और सिलिकेट चट्टानें होती हैं, एम-प्रकार, जो मुख्य रूप से धातु के लोहे से बने होते हैं, और एस-प्रकार, जो सिलिकेट सामग्री और निकल-लोहे से बने होते हैं। साभार: क्षितिज

“हम बाहरी आकृति को देख सकते हैं, सतह पर विभिन्न विशेषताओं का अध्ययन कर सकते हैं, और हमारी सिमुलेशन के साथ तुलना कर सकते हैं,” डॉ फेरारी ने कहा। “उदाहरण के लिए, कुछ क्षुद्रग्रहों में एक प्रमुख विषुवतीय उभार होता है,” वे कहते हैं, भूमध्य रेखा के चारों ओर घनेपन का उल्लेख करते हैं जो क्षुद्रग्रह कताई के परिणामस्वरूप दिखाई दे सकते हैं।

सिमुलेशन में, दूसरों की तुलना में कुछ आंतरिक संरचनाओं के लिए उभार अधिक प्रमुख हो सकता है।

पहली बार, डॉ। फेरारी ने कहा, उपकरण गैर-गोलाकार तत्वों के साथ काम कर सकता है, जो सटीकता में काफी सुधार करता है।

“क्षेत्रों को कोणीय वस्तुओं से बहुत अलग व्यवहार करते हैं,” उन्होंने कहा।

मॉडल बताता है कि डिमोरफोस के मामले में, डार्ट प्रभाव एक गड्ढा बना देगा और क्षुद्रग्रह की सतह से बहुत सारी सामग्री को फेंक देगा। डॉ। फेरारी के अनुसार, अभी भी कई सवाल हैं, खासकर गड्ढा का आकार।

डॉ। फेरारी ने कहा, “गड्ढा दस मीटर जितना छोटा हो सकता है, लेकिन सौ मीटर जितना चौड़ा भी हो सकता है। यह क्षुद्रग्रह का आधा आकार लेता है। हम वास्तव में नहीं जानते।” “मलबे के ढेर मुश्किल हैं। क्योंकि वे बहुत ढीले हैं, वे प्रभाव को अवशोषित कर सकते हैं।”

डिमॉर्फोस पर कोई फर्क नहीं पड़ता है, प्रयोग भविष्य के सिमुलेशन और मॉडल को परिष्कृत करने के लिए डेटा का खजाना प्रदान करेगा। हम देख सकते हैं कि क्या क्षुद्रग्रह व्यवहार करता है जैसा कि हम उम्मीद करते हैं और सीखते हैं कि भविष्य के मिशनों के लिए अधिक सटीक भविष्यवाणियां कैसे करें जो पृथ्वी पर रहते हैं, बहुत अच्छी तरह से निर्भर हो सकते हैं।


हमें कैसे पता चलेगा कि कोई क्षुद्रग्रह हमारे रास्ते में खतरनाक है?


क्षितिज द्वारा प्रदान की गई: यूरोपीय संघ के अनुसंधान और नवाचार पत्रिका

उद्धरण: कैसे वैज्ञानिक क्षुद्रग्रहों (2021, 19 अप्रैल) के अंदर ‘देख रहे हैं’ 19 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-scientists-asteroids.html से पुनर्प्राप्त किए गए

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