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Thursday, April 22, 2021

यूरोपा ग्लो: रेडिएशन बृहस्पति के चंद्रमा पर एक चमकीली संख्या करता है – एस्ट्रोबायोलॉजी पत्रिका

बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा के इस चित्रण से पता चलता है कि बर्फीली सतह अपने नाइटसाइड पर कैसे चमक सकती है, जो सूर्य से दूर है। चमक में बदलाव और चमक के रंग से ही यूरोपा की सतह पर बर्फ की संरचना के बारे में जानकारी मिल सकती है। छवि क्रेडिट: NASA / JPL-Caltech

बर्फीले, समुद्र से भरे चाँद के रूप में यूरोप वृहस्पति की परिक्रमा करता है, यह विकिरण के एक निरंतर पंपिंग को रोक देता है। बृहस्पति ने यूरोपा की सतह को दिन और रात इलेक्ट्रॉनों और अन्य कणों के साथ उच्च-ऊर्जा विकिरण में स्नान किया। लेकिन जैसा कि ये कण चंद्रमा की सतह को पाउंड करते हैं, वे अन्य कुछ भी कर सकते हैं: यूरोपा को अंधेरे में चमकाना।

दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों के नए शोध में पहली बार यह बताया गया है कि चमक कैसी दिखेगी, और यह यूरोपा की सतह पर बर्फ की संरचना के बारे में क्या बता सकता है। विभिन्न नमकीन यौगिक विकिरण के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया करते हैं और अपने स्वयं के अनूठे झिलमिलाहट का उत्सर्जन करते हैं। नग्न आंखों के लिए, यह चमक कभी-कभी थोड़ा हरा, कभी-कभी थोड़ा नीला या सफेद और चमक की अलग-अलग डिग्री के साथ दिखता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि सामग्री क्या है।

वैज्ञानिक प्रकाश को तरंग दैर्ध्य में अलग करने के लिए एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करते हैं और बर्फ की विभिन्न रचनाओं के लिए अलग “हस्ताक्षर,” या स्पेक्ट्रा को जोड़ते हैं। यूरोपा जैसे चंद्रमा पर एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करने वाले अधिकांश अवलोकन चंद्रमा के दिनों में परिलक्षित सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके किए जाते हैं, लेकिन ये नए परिणाम यह दर्शाते हैं कि यूरोपा अंधेरे में क्या देखती है।

“हम भविष्यवाणी करने में सक्षम थे कि यह नाइटसाइड बर्फ की चमक यूरोपा की सतह संरचना पर अतिरिक्त जानकारी प्रदान कर सकती है। यह रचना कैसे बदलती है, इससे हमें इस बारे में सुराग मिल सकता है कि क्या यूरोपा जीवन के लिए उपयुक्त परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है, ” जेपीएल के मूर्ति गुडीपति ने कहा, नेचर एस्ट्रोनॉमी में 9 नवंबर को प्रकाशित काम के प्रमुख लेखक।

ऐसा इसलिए है क्योंकि यूरोप एक विशाल, वैश्विक आंतरिक महासागर को धारण करता है जो चंद्रमा की बर्फ की मोटी परत के माध्यम से सतह को नष्ट कर सकता है। सतह का विश्लेषण करके, वैज्ञानिक इसके बारे में अधिक जान सकते हैं कि नीचे क्या है।

एक प्रकाश चमक रहा है

वैज्ञानिकों ने पूर्व टिप्पणियों से अनुमान लगाया है कि यूरोपा की सतह पृथ्वी पर बर्फ और आमतौर पर ज्ञात नमक के मिश्रण से बन सकती है, जैसे कि मैग्नीशियम सल्फेट (एप्सम नमक) और सोडियम क्लोराइड (टेबल नमक)। नए शोध से पता चलता है कि यूरोपा जैसी परिस्थितियों में उन लवणों को पानी की बर्फ में शामिल करना और इसे विकिरण के साथ नष्ट करना एक चमक पैदा करता है।

यह बहुत आश्चर्य की बात नहीं थी। यह एक विकिरणित सतह चमक की कल्पना करना आसान है। वैज्ञानिकों को पता है कि चमक सतह के भीतर ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों के कारण होती है, जो अणुओं के नीचे सक्रिय होती है। जब वे अणु शिथिल होते हैं, तो वे दृश्य प्रकाश के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं।

अनुसंधान के सह-लेखक जेपीएल के ब्रायना हेंडरसन ने कहा, “लेकिन हमने कभी सोचा नहीं था कि हम वही देखेंगे जो हमने देखा था।” “जब हमने नई बर्फ रचनाओं की कोशिश की, तो चमक अलग दिखी। और हम सब बस कुछ देर तक घूरते रहे और फिर बोले, ‘यह नया है, है ना? यह निश्चित रूप से एक अलग चमक है? ‘ इसलिए हमने एक स्पेक्ट्रोमीटर को इंगित किया, और प्रत्येक प्रकार की बर्फ में एक अलग स्पेक्ट्रम था। “

यूरोपा की सतह के एक प्रयोगशाला मॉकअप का अध्ययन करने के लिए, जेपीएल टीम ने यूरोपा के उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन और विकिरण पर्यावरण परीक्षण (ICE-HEART) के लिए आइस चैंबर नामक एक अनूठा उपकरण बनाया। वे ICE-HEART को Gaersersburg, मैरीलैंड में एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम सुविधा में ले गए, और एक पूरी तरह से अलग अध्ययन को ध्यान में रखते हुए प्रयोगों को शुरू किया: यह देखने के लिए कि यूरोपा बर्फ के तहत कार्बनिक पदार्थ विकिरण के धमाकों पर कैसे प्रतिक्रिया करेंगे।

वे अलग-अलग बर्फ रचनाओं से बंधे चमक में बदलाव देखने की उम्मीद नहीं करते थे। यह था – जैसा कि लेखकों ने इसे कहा – गंभीरता।

कागज के सह-लेखक फ्रेड बेटमैन ने कहा, “सोडियम क्लोराइड ब्राइन को चमक के काफी निचले स्तर के साथ देखना ‘अहा’ क्षण था, जिसने अनुसंधान के पाठ्यक्रम को बदल दिया।” उन्होंने मैरीलैंड में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी में मेडिकल इंडस्ट्रियल रेडिएशन फैसिलिटी में बर्फ के नमूनों को प्रयोग करने और रेडिएशन बीम देने में मदद की।

एक चाँद जो एक काले आकाश में दिखाई देता है वह असामान्य नहीं लग सकता है; हम अपने चंद्रमा को देखते हैं क्योंकि यह सूर्य के प्रकाश को दर्शाता है। लेकिन यूरोपा की चमक पूरी तरह से अलग तंत्र के कारण होती है, वैज्ञानिकों ने कहा। एक ऐसे चंद्रमा की कल्पना करें, जो लगातार रात में भी चमकता है – सूर्य से दूर की ओर।

“अगर यूरोपा इस विकिरण के अधीन नहीं थे, तो यह उस तरह से दिखेगा जैसे हमारा चंद्रमा हमें दिखता है – छाया की तरफ अंधेरा,” गुदिपति ने कहा। “लेकिन क्योंकि यह बृहस्पति से विकिरण द्वारा बमबारी है, यह अंधेरे में चमकता है।”

2020 के मध्य में, नासा के आगामी प्रमुख मिशन के लिए लॉन्च करने के लिए तैयार है यूरोपा क्लिपर बृहस्पति की परिक्रमा करते हुए कई फ्लाईबीज में चंद्रमा की सतह का निरीक्षण करेंगे। मिशन के वैज्ञानिक लेखकों के निष्कर्षों की समीक्षा करने के लिए समीक्षा कर रहे हैं कि क्या अंतरिक्ष यान के विज्ञान उपकरणों द्वारा एक चमक का पता लगाया जा सकता है। यह संभव है कि अंतरिक्ष यान द्वारा एकत्रित की गई जानकारी को चंद्रमा की सतह पर नमकीन घटकों की पहचान करने के लिए नए शोध में मापों के साथ मिलान किया जा सकता है या वे क्या हो सकते हैं।

“यह अक्सर नहीं होता है कि आप एक प्रयोगशाला में हैं और कहते हैं, ‘हमें यह मिल सकता है जब हम वहां पहुंचते हैं,” गुड्डीपति ने कहा। “आमतौर पर यह दूसरा तरीका है – आप वहां जाते हैं और कुछ पाते हैं और इसे लैब में समझाने की कोशिश करते हैं। लेकिन हमारी भविष्यवाणी एक साधारण अवलोकन पर वापस जाती है, और यही विज्ञान के बारे में है। “

यूरोपा क्लिपर जैसे मिशन के क्षेत्र में योगदान करने में मदद करते हैं खगोलअंतर-विषयक अनुसंधान, चर और दूर की दुनिया की स्थितियों पर जीवन को परेशान कर सकता है जैसा कि हम जानते हैं। जबकि यूरोपा क्लिपर एक जीवन-पहचान मिशन नहीं है, यह यूरोपा की विस्तृत टोही का संचालन करेगा और यह जांच करेगा कि बर्फीले चंद्रमा, अपने उपसतह महासागर के साथ, जीवन का समर्थन करने की क्षमता रखते हैं। यूरोपा की आदत को समझने से वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद मिलेगी कि पृथ्वी पर जीवन कैसे विकसित हुआ और हमारे ग्रह से परे जीवन को खोजने की क्षमता है।

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