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Friday, April 23, 2021

नासा का सोफिया चन्द्रमा की सतह पर पानी को छोड़ देता है – एस्ट्रोविओलॉजी पत्रिका

यह चित्रण चंद्रमा के क्लेवियस क्रेटर के साथ चंद्र की मिट्टी में फंसे पानी को दर्शाने वाले चित्रण के साथ-साथ नासा के स्ट्रैटोस्फेरिक ऑब्जर्वेटरी फॉर इंफ्रारेड एस्ट्रोनॉमी (एसओएफआईए) की एक छवि के साथ दिखाई देता है जो सूर्य के चंद्र जल को दर्शाता है।
क्रेडिट: नासा / डैनियल रटर

इंफ्रारेड एस्ट्रोनॉमी (एसओएफआईए) के लिए नासा के स्ट्रैटोस्फेरिक वेधशाला ने पहली बार चंद्रमा की सूर्य की सतह पर पानी की पुष्टि की है। यह खोज इंगित करती है कि पानी चंद्र सतह पर वितरित किया जा सकता है, और ठंड, छाया वाले स्थानों तक सीमित नहीं है।

SOFIA ने चंद्रमा के दक्षिणी गोलार्ध में स्थित पृथ्वी से दिखाई देने वाले सबसे बड़े क्रेटरों में से एक, क्लेवियस क्रेटर में पानी के अणुओं (H2O) का पता लगाया है। चंद्रमा की सतह के पिछले अवलोकनों ने हाइड्रोजन के कुछ रूप का पता लगाया, लेकिन पानी और उसके करीबी रासायनिक रिश्तेदार, हाइड्रॉक्सिल (OH) के बीच अंतर करने में असमर्थ थे। इस स्थान के डेटा से 100 से 412 भागों प्रति मिलियन की सांद्रता में पानी का पता चलता है – लगभग 12-औंस पानी की बोतल के बराबर – चंद्र सतह पर फैली मिट्टी के घन मीटर में फंस गया। परिणाम प्रकाशित किए जाते हैं प्रकृति खगोल विज्ञान के नवीनतम अंक में।

वॉशिंगटन में नासा मुख्यालय में विज्ञान मिशन निदेशालय में एस्ट्रोफिजिक्स डिवीजन के निदेशक पॉल हर्ट्ज ने कहा, “हमें संकेत थे कि एच 2 ओ – हम जिस परिचित पानी को जानते हैं – वह चंद्रमा के सूर्य की ओर मौजूद हो सकता है।” “अब हम जानते हैं कि यह वहाँ है। यह खोज चंद्र सतह की हमारी समझ को चुनौती देती है और गहन अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए प्रासंगिक संसाधनों के बारे में पेचीदा सवाल उठाती है। “

तुलना के रूप में, सहारा रेगिस्तान में चंद्र मिट्टी में SOFIA का पता लगाने की तुलना में 100 गुना पानी है। छोटी मात्रा के बावजूद, यह खोज नए सवाल उठाती है कि पानी कैसे बनाया जाता है और यह कठोर, वायुहीन चंद्र सतह पर कैसे बना रहता है।

पानी गहरे स्थान में एक अनमोल संसाधन है और जीवन का एक महत्वपूर्ण घटक है जैसा कि हम जानते हैं। एक संसाधन के रूप में निर्धारित किए जाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी SOFIA आसानी से सुलभ है या नहीं। नासा के तहत अरतिमिस कार्यक्रम, एजेंसी यह जानने के लिए उत्सुक है कि यह 2024 में चंद्रमा की सतह पर पहली महिला और अगले आदमी को भेजने और दशक के अंत तक एक स्थायी मानव उपस्थिति स्थापित करने के लिए चंद्रमा पर पानी की उपस्थिति के बारे में हो सकता है।

SOFIA के परिणाम चंद्रमा पर पानी की उपस्थिति की जांच करने वाले पिछले शोध के वर्षों का निर्माण करते हैं। जब 1969 में अपोलो अंतरिक्ष यात्री पहली बार चंद्रमा से लौटे थे, तो यह पूरी तरह से सूखा माना जाता था। पिछले 20 वर्षों में कक्षीय और प्रभावशाली मिशन, जैसे कि नासा का लूनर क्रेटर अवलोकन और सेंसिंग सैटेलाइट, चंद्रमा के ध्रुवों के चारों ओर स्थायी रूप से छाया हुए बर्फ की पुष्टि की। इस दौरान, कई अंतरिक्ष यान – ये शामिल हैं कैसिनी मिशन और गहरा असर धूमकेतु मिशन, साथ ही भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन चंद्रयान -1 मिशन – और नासा के ग्राउंड-आधारित इन्फ्रारेड टेलीस्कोप सुविधा, मोटे तौर पर चंद्र की सतह के पार और सूर्यनार क्षेत्रों में जलयोजन के प्रमाण मिले। फिर भी वे मिशन निश्चित रूप से उस रूप में अंतर करने में असमर्थ थे जिसमें वह मौजूद था – या तो एच 2 ओ या ओएच।

“एसओएफआईए टिप्पणियों से पहले, हम जानते थे कि किसी प्रकार का जलयोजन था,” प्रमुख लेखक केसी होनिबल ने कहा, जिन्होंने होनोलूलू में माओना में हवाई विश्वविद्यालय में अपने स्नातक थीसिस के काम से परिणाम प्रकाशित किए। “लेकिन हम नहीं जानते थे कि अगर कोई हो, तो वास्तव में पानी के अणु थे – जैसे हम हर दिन पीते हैं – या नाली क्लीनर की तरह कुछ और।”

इन्फ्रारेड एस्ट्रोनॉमी के लिए एक हवाई जहाज, स्ट्रैटोस्फेरिक वेधशाला पर नासा के टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले वैज्ञानिकों ने पहली बार चंद्रमा की सूरज की सतह पर पानी की खोज की। SOFIA एक संशोधित बोइंग 747SP विमान है जो खगोलविदों को सौर प्रणाली का अध्ययन करने और उन तरीकों से परे करने की अनुमति देता है जो जमीन-आधारित दूरबीन के साथ संभव नहीं हैं। आणविक पानी, H2O, क्लैविस क्रेटर में पाया गया, जो चंद्रमा के दक्षिणी गोलार्ध में पृथ्वी से दिखाई देने वाले सबसे बड़े क्रेटरों में से एक था। यह खोज इंगित करती है कि पानी चंद्र सतह पर वितरित किया जा सकता है, और ठंड, छाया वाले स्थानों तक सीमित नहीं है।
क्रेडिट: नासा / एम्स रिसर्च सेंटर

सोफिया ने चंद्रमा को देखने का एक नया साधन पेश किया। 45,000 फीट की ऊंचाई पर उड़ने वाला, यह संशोधित बोइंग 747SP जेटलाइनर 106 इंच व्यास के टेलीस्कोप के साथ पृथ्वी के वायुमंडल में 99% जल वाष्प के ऊपर पहुंच जाता है ताकि अवरक्त ब्रह्मांड का एक स्पष्ट दृश्य प्राप्त कर सके। SOFIA टेलीस्कोप (FORCAST) के लिए अपनी बेहोश वस्तु का उपयोग करने वाले CAmera को बदनाम करने के लिए, SOFIA, पानी के अणुओं के लिए विशिष्ट तरंगदैर्घ्य को 6.1 माइक्रोन पर ले जाने में सक्षम था, और सनी क्लेवियस क्रेटर में अपेक्षाकृत आश्चर्यजनक एकाग्रता की खोज की।

“घने वायुमंडल के बिना, सूरज की रोशनी वाली सतह पर पानी बस अंतरिक्ष में खो जाना चाहिए,” होर्नबिल ने कहा, जो अब मैरीलैंड के ग्रीनबेल्ट में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में पोस्टडॉक्टरल फेलो है। “फिर भी किसी तरह हम इसे देख रहे हैं। कुछ पानी पैदा कर रहा है, और कुछ इसे वहाँ फँसना चाहिए। ”

इस पानी के वितरण या निर्माण में कई सेनाएँ खेल सकती हैं। माइक्रोमीटर पानी की छोटी मात्रा में ले जाने वाली चंद्र सतह पर बारिश करते हैं, जिससे पानी की सतह पर पानी जमा हो सकता है। एक और संभावना है कि एक दो-चरण प्रक्रिया हो सकती है जिससे सूर्य की सौर हवा चंद्र सतह तक हाइड्रोजन पहुंचाती है और हाइड्रॉक्सिल बनाने के लिए मिट्टी में ऑक्सीजन-असर खनिजों के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया का कारण बनती है। इस बीच, माइक्रोमीटर के बमबारी से विकिरण उस हाइड्रॉक्सिल को पानी में बदल सकता है।

फिर पानी कैसे जमा हो जाता है – जमा करना संभव बनाता है – कुछ पेचीदा सवाल भी उठाता है। पानी मिट्टी में छोटे मनके संरचनाओं में फंस सकता है जो माइक्रोमीटराइट प्रभाव द्वारा बनाई गई उच्च गर्मी से बाहर निकलता है। एक और संभावना यह है कि पानी चंद्र मिट्टी के दानों के बीच छिपाया जा सकता है और सूर्य के प्रकाश से आश्रय लिया जा सकता है – संभावित रूप से यह मनके संरचनाओं में फंसे पानी की तुलना में थोड़ा अधिक सुलभ है।

दूर-दूर तक देखने के लिए बनाए गए मिशन के लिए, ब्लैक होल, स्टार क्लस्टर और आकाशगंगा जैसी मंद वस्तुएं, पृथ्वी के निकटतम और सबसे चमकीले पड़ोसी पर सोफिया की रोशनी हमेशा की तरह व्यवसाय से प्रस्थान थी। टेलीस्कोप ऑपरेटर आमतौर पर तारों को ट्रैक करने के लिए एक गाइड कैमरा का उपयोग करते हैं, जिससे टेलीस्कोप अपने अवलोकन लक्ष्य पर स्थिर रूप से बंद रहता है। लेकिन चंद्रमा इतना करीब और उज्ज्वल है कि यह गाइड कैमरा के पूरे क्षेत्र को भर देता है। कोई तारे दिखाई नहीं देने के साथ, यह स्पष्ट नहीं था कि क्या टेलीस्कोप मज़बूती से चंद्रमा को ट्रैक कर सकता है। इसे निर्धारित करने के लिए, अगस्त 2018 में, ऑपरेटरों ने परीक्षण अवलोकन का प्रयास करने का निर्णय लिया।

“यह वास्तव में था, जब पहली बार SOFIA ने चंद्रमा को देखा है, और हम पूरी तरह से सुनिश्चित नहीं थे कि क्या हमें विश्वसनीय डेटा मिलेगा, लेकिन चंद्रमा के पानी के बारे में सवालों ने हमें कोशिश करने के लिए मजबूर किया,” नसीम रंगवाला, सोफिया का प्रोजेक्ट कैलिफोर्निया के सिलिकॉन वैली में नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिक। “यह अविश्वसनीय है कि यह खोज अनिवार्य रूप से एक परीक्षा थी, और अब जब हम जानते हैं कि हम ऐसा कर सकते हैं, तो हम और अधिक अवलोकन करने के लिए अधिक उड़ानों की योजना बना रहे हैं।”

SOFIA की अनुवर्ती उड़ानें अतिरिक्त धूप के स्थानों में पानी की तलाश करेंगी और विभिन्न चंद्र चरणों के दौरान पानी के उत्पादन, भंडारण और चंद्रमा के पार जाने के बारे में अधिक जानने के लिए। डेटा भविष्य के चंद्रमा मिशनों जैसे नासा के काम में जोड़ देगा ध्रुवीय अन्वेषण रोवर की जांच करने वाले ज्वालामुखी (VIPER), भविष्य के मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए चंद्रमा का पहला जल संसाधन मानचित्र बनाने के लिए।

नेचर एस्ट्रोनॉमी के इसी अंक में, वैज्ञानिकों ने सैद्धांतिक मॉडल और नासा के उपयोग से एक पेपर प्रकाशित किया है लूनर टोही ऑर्बिटर डेटा, यह इंगित करता है कि पानी छोटी छाया में फंस सकता है, जहां तापमान ठंड से नीचे रहता है, वर्तमान में चंद्रमा की तुलना में अधिक है। परिणाम मिल सकते हैं यहां

नासा के मानव अन्वेषण और संचालन मिशन निदेशालय के मुख्य अन्वेषण वैज्ञानिक जैकब ब्लीकर ने कहा, “पानी एक महत्वपूर्ण संसाधन है, जो वैज्ञानिक उद्देश्यों और हमारे खोजकर्ताओं द्वारा उपयोग करने के लिए है।” “यदि हम चंद्रमा पर संसाधनों का उपयोग कर सकते हैं, तो हम नई वैज्ञानिक खोजों को सक्षम करने के लिए कम पानी और अधिक उपकरण ले सकते हैं।”

SOFIA NASA और जर्मन एयरोस्पेस सेंटर की संयुक्त परियोजना है। एम्स यूनिवर्सिटी स्पेस रिसर्च एसोसिएशन, कोलंबिया, मैरीलैंड में मुख्यालय, और स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में जर्मन SOFIA संस्थान के सहयोग से SOFIA कार्यक्रम, विज्ञान और मिशन संचालन का प्रबंधन करता है। विमान का संचालन और संचालन नासा के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर बिल्डिंग 703, कैलिफोर्निया के पामडेल में किया जाता है।

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