10 C
London
Friday, May 14, 2021

बर्फ के नीचे एन्सेलाडस महासागर कितना नमकीन है?

बर्फ के नीचे Enceladus का सागर कितना नमकीन है?

एनसेलडस के इंटीरियर का चित्रण – मोटाई पैमाने पर नहीं। साभार: NASA / JPL – कैलटेक

शनि का एक बर्फीला उपग्रह, एन्सेलाडस, हाल के वर्षों में बढ़ती दिलचस्पी का विषय रहा है क्योंकि कैसिनी ने पानी के जेट और अन्य सामग्री को चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव से बाहर निकाला जा रहा है। एक विशेष रूप से नमूना रचना द्वारा समर्थित परिकल्पना परिकल्पना है कि वहाँ हो सकता है महासागरों में जीवन Enceladus के बर्फ के गोले के नीचे। एन्सेलडस की आदत का मूल्यांकन करने और इस बर्फीले चंद्रमा की जांच करने का सबसे अच्छा तरीका जानने के लिए, वैज्ञानिकों को एनसेलडस के महासागर की रासायनिक संरचना और गतिशीलता को बेहतर ढंग से समझने की आवश्यकता है।


विशेष रूप से, आवास के लिए एक उपयुक्त लवणता महत्वपूर्ण हो सकती है। थ्री बीयर्स के दलिया की तरह, पानी का नमक का स्तर जीवन के लिए सही होना चाहिए। बहुत अधिक लवणता जीवन के लिए खतरा हो सकती है, और बहुत कम लवणता एक कमजोर जल-रॉक प्रतिक्रिया का संकेत दे सकती है, जो जीवन के लिए उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा को सीमित करती है। यदि जीवन मौजूद है, तो समुद्र परिसंचरण, जो अप्रत्यक्ष रूप से लवणता पर निर्भर है, यह निर्धारित करेगा कि गर्मी, पोषक तत्व और संभावित बायोसिग्नेचर को कहां पहुंचाया जाता है, और इसलिए बायोसिग्नर्स का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण है।

एमआईटी में डॉ। वानिंग कांग के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों की एक टीम ने इन सवालों को संख्यात्मक रूप से विभिन्न समुद्रों के लवणता के विभिन्न संभावित स्तरों के लिए अनुकरण करके और प्रत्येक परिदृश्य की संभावना का मूल्यांकन करके पूछा है कि क्या यह मनाया गया बर्फ ज्यामिति को बनाए रखने में सक्षम है या नहीं बर्फीले चाँद पर बाहर मैप किया गया।

महासागर संचलन महासागर के विभिन्न हिस्सों में इसके घटक पानी के घनत्व में अंतर पर निर्भर है। जल जो अधिक सघन होता है वह जल की ओर प्रवाहित होता है जो एक संतुलन तक पहुँचने के लिए कम सघन होता है। उन घनत्व अंतरों को स्वयं दो प्रमुख कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, चंद्रमा के ऊष्मा स्रोत का स्थान और समुद्र की लवणता, दोनों वर्तमान में खराब समझे जाते हैं।

https://www.youtube.com/watch?v=/-Alz4UXGqLk

साभार: यूनिवर्स टुडे

एक संभावित गर्मी स्रोत के लिए एन्सेलेडस पर दो स्थान हैं: सिलिकेट कोर या निचले बर्फ शेल्फ में जहां यह समुद्र के ऊपरी हिस्से से मिलता है। यदि समुद्र के नीचे ज्वारीय फ्लेक्सिंग के माध्यम से सिलिकेट कोर में एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है, तो वैज्ञानिकों को संवहन देखने की उम्मीद होगी, ठीक वैसे ही जब आप पानी के एक बर्तन को उबालते हैं। इसी तरह, अगर समुद्र के ऊपर हिमांक होता है, तो नमक को बर्फ से बाहर निकाल दिया जाएगा, जिससे स्थानीय जल घनत्व बढ़ जाएगा और ऊपर से संवहन हो जाएगा।

उन घनत्व गणनाओं में लवणता भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। अपेक्षाकृत कम लवणता के स्तर के लिए, ठंड बिंदु के पास वार्मिंग पर पानी का अनुबंध होता है, जिससे यह अधिक घना हो जाता है। चूंकि एन्सेलाडस का महासागर वैश्विक बर्फ के गोले के संपर्क में है, यह ठंड के पास है। यह इस बात से संबंधित है कि अधिकांश लोग वार्मिंग के बारे में कैसे सोचते हैं – जो आमतौर पर यह दर्शाता है कि बढ़ते तापमान के साथ सामग्री कम घनी हो जाती है। उच्च नमकीन पदार्थों पर, यह सच हो जाता है और पानी गर्म होने पर सामान्य रूप से व्यवहार करना शुरू कर देता है।

एन्सेलाडस की समुद्र की लवणता (4-40 ग्राम नमक प्रति किलोग्राम पानी के बीच) की अनिश्चितता को देखते हुए और ग्रह के गर्म होने का कितना प्रतिशत दोनों स्रोतों में से किसी एक पर होता है, डॉ। कांग और उनके सहयोगियों ने एमआईटी के महासागर मॉडल का उपयोग अनुकरण करने के लिए किया विभिन्न संयोजनों के तहत समुद्र का संचलन, यह मानते हुए कि घने बर्फ क्षेत्रों में जमने और कहीं और पिघलने से बर्फ के गोले को बनाए रखा जाता है। यह काफी हद तक बर्फीले दुनिया के लिए सच है, क्योंकि बर्फ की परतें बर्फ के प्रवाह के कारण समय के साथ स्वाभाविक रूप से समतल हो जाती हैं यदि कोई अन्य प्रक्रिया एक अंतर को बनाए नहीं रखती है।

https://www.youtube.com/watch?v=/DgQexNb0_0s

साभार: यूनिवर्स टुडे
  • बर्फ के नीचे एन्सेलाडस महासागर कितना नमकीन है?

    Enceladus के महासागरों में पानी और बर्फ के चक्र को दर्शाने वाले कागज से छवि। साभार: कांग एट सभी

  • बर्फ के नीचे Enceladus का सागर कितना नमकीन है?

    एनसेलडस की पपड़ी का एक आंतरिक क्रॉस-सेक्शन दिखाते हुए आर्टिस्ट रेंडरिंग, जो दिखाता है कि चंद्रमा की सतह पर पानी के बहाव के कारण हाइड्रोथर्मल एक्टिविटी कैसे हो सकती है। क्रेडिट: NASA-GSFC / SVS, NASA / JPL-Caltech / Southwest Research Institute

टीम ने विभिन्न परिदृश्यों के तहत गर्मी परिवहन का निदान किया और पाया कि उनमें से कुछ ही मोटे तौर पर एक “संतुलित” हीट बजट बनाए रख सकते हैं, अर्थात, गर्मी के विभिन्न स्रोत (समुद्र से बर्फ तक गर्मी की मात्रा, साथ ही साथ गर्मी का प्रवाह) ज्वारीय फ्लेक्सिंग के कारण बर्फ में उत्पादन, और अव्यक्त ऊष्मा का विमोचन) बर्फ के गोले के माध्यम से प्रवाहकीय गर्मी के नुकसान को ठीक कर सकता है।

मॉडल के अनुसार, इस तरह के संतुलन को मोटे तौर पर प्राप्त किया जा सकता है यदि समुद्र का खारापन कुछ मध्यवर्ती स्तर (10) पर हो-30 g / kg) और यदि बर्फ का गोला प्रमुख ऊष्मा स्रोत है। जब ये दो स्थितियां संतुष्ट होती हैं, तो समुद्र का संचार कमजोर होता है। नतीजतन, गर्म ध्रुवीय पानी भूमध्य रेखा की ओर बहुत कुशलता से मिश्रित नहीं होगा, इसलिए भूमध्यवर्ती पिघलने नहीं होगा। इसके परिणामस्वरूप एक बर्फ की शेल्फ होती है जो चंद्रमा के भूमध्य रेखा के आसपास मोटी होती है, जैसा कि कैसिनी द्वारा देखा गया था। इसका तात्पर्य यह भी है कि ध्रुवों पर जल-बर्फ इंटरफेस पर दबाव कम होता है, इसका अर्थ है कि भूमध्य रेखा पर पानी की तुलना में इसका उच्च हिमांक भी है।

“असंतुलित” हीट बजट वाले उन परिदृश्यों के लिए, जिसका अर्थ है कि चंद्रमा पर निर्मित कुछ गर्मी दूर नहीं की जाती है, विषुवत ताप परिवहन बहुत कुशल है और भूमध्यरेखीय बर्फ का गोला पिघल जाएगा। इस बीच, दबाव ढाल बल भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक एक बर्फ प्रवाह चलाएगा। साथ में, पिघलने और बर्फ का प्रवाह भूमध्य रेखा के पास बर्फ की मोटाई को अनिवार्य रूप से कम कर देगा। इस परिदृश्य के तहत, चंद्रमा के जीवनकाल में देखे गए बर्फ ज्यामिति को बनाए नहीं रखा जा सकता है।


महासागर की धाराओं ने एन्सेलेडस पर भविष्यवाणी की


अधिक जानकारी:
वानिंग कांग, एट अल। एन्सेलेडस और अन्य बर्फीले उपग्रहों पर लवणता का आकार महासागर परिसंचरण और बर्फ ज्यामिति कैसे होता है? arxiv.org/pdf/2104.07008.pdf, arXiv: 2104.07008v2 [astro-ph.EP] 15 अप्रैल 2021

यूनिवर्स टुडे द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: बर्फ के नीचे Enceladus का सागर कितना नमकीन है? (2021, 3 मई) https://phys.org/news/2021-05-salty-enceladus-ocean-ice.html से 3 मई 2021 को पुनः प्राप्त

यह दस्तावेज कॉपीराइट के अधीन है। निजी अध्ययन या अनुसंधान के उद्देश्य के लिए किसी भी निष्पक्ष व्यवहार के अलावा, लिखित अनुमति के बिना किसी भी भाग को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता है। सामग्री केवल सूचना के प्रयोजनों के लिए प्रदान की गई है।

Source

Latest news

Related news

Leave a Reply