जब से चंद्रमा का निर्माण हुआ है, क्षुद्रग्रहों के हमलों ने इसकी सतह को आकार देने में अग्रणी भूमिका निभाई है। इन टकरावों ने विशाल गड्ढों और घाटियों को उकेर दिया और चंद्रमा के परिदृश्य और रसायन विज्ञान को बदल दिया। वैज्ञानिक पूरी तरह से यह नहीं समझ पाए हैं कि इन विशाल प्रभावों ने सतह के नीचे चंद्रमा को कितनी गहराई तक प्रभावित किया।
उस प्रश्न का पता लगाने के लिए, चीनी विज्ञान अकादमी (आईजीजीसीएएस) के भूविज्ञान और भूभौतिकी संस्थान के प्रो. हेंगसी तियान के नेतृत्व में एक टीम ने चांग’ई-6 (सीई6) द्वारा लौटाए गए चंद्र बेसाल्ट नमूनों का विश्लेषण किया। ये चट्टानें दक्षिणी ध्रुव-एटकेन (एसपीए) बेसिन से आई हैं, जो चंद्रमा पर सबसे बड़ा और सबसे पुराना ज्ञात प्रभाव बेसिन है। नमूने तुरंत सामने आ गए क्योंकि उनका पोटेशियम (के) आइसोटोपिक मेकअप पहले अपोलो मिशन द्वारा एकत्र किए गए या चंद्र उल्कापिंडों में पाए गए किसी भी चंद्र बेसाल्ट से भारी था।
पोटेशियम प्राचीन प्रभावों का सुराग क्यों देता है?
पोटेशियम को मध्यम रूप से अस्थिर तत्व माना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह अत्यधिक गर्मी के तहत आंशिक रूप से वाष्पित हो सकता है। बड़े पैमाने पर प्रभाव के दौरान, तापमान बढ़ जाता है, जिससे पोटेशियम वाष्पीकृत हो जाता है और इसके आइसोटोप अलग हो जाते हैं। यह प्रक्रिया एक रासायनिक रिकॉर्ड छोड़ती है जो प्रभाव की तीव्रता, घटना के दौरान की स्थितियों और टकराव से चंद्र परत और मेंटल में सामग्रियों को कैसे बदल दिया, इसका खुलासा कर सकता है।
इसे ध्यान में रखते हुए, शोधकर्ताओं ने चांग’ई-6 नमूनों में पोटेशियम की समस्थानिक संरचना को मापने पर ध्यान केंद्रित किया।
एक विशाल टक्कर का रासायनिक साक्ष्य
परिणाम, में प्रकाशित राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही (पीएनएएस), असामान्य पोटेशियम हस्ताक्षर को सीधे उस विशाल प्रभाव से जोड़ें जिसने एसपीए बेसिन का निर्माण किया।
उच्च परिशुद्धता तकनीकों का उपयोग करते हुए, टीम ने नीलमणि टकराव-सेल मल्टीकलेक्टर प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमसी-आईसीपी-एमएस) के साथ चार बेसाल्ट टुकड़ों में पोटेशियम आइसोटोप को मापा। सभी CE6 नमूनों में 0.001 ± 0.028‰ से लेकर 0.093 ± 0.014‰ (मतलब: 0.038 ± 0.044‰, 2SE) तक ऊंचे δ41K मान दिखाई दिए। यह औसत अपोलो चंद्र बेसाल्ट (-0.13 ± 0.06‰, 2SE) में मापे गए मानों से लगभग 0.16‰ अधिक है, जिन्हें व्यापक रूप से चंद्र मेंटल और बल्क सिलिकेट चंद्रमा का प्रतिनिधि माना जाता है।
अन्य स्पष्टीकरणों को खारिज करना
यह निर्धारित करने के लिए कि भारी पोटेशियम आइसोटोप में इस संवर्धन का कारण क्या है, शोधकर्ताओं ने तीन संभावित कारकों की जांच की। उन्होंने कॉस्मिक किरणों के दीर्घकालिक संपर्क, मैग्मा विकास के दौरान परिवर्तन और उल्कापिंडों से प्रदूषण का मूल्यांकन किया। माप की अनिश्चितता के भीतर, इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया का केवल न्यूनतम प्रभाव पाया गया, और नमूनों में देखे गए रासायनिक बदलाव के लिए कोई भी जिम्मेदार नहीं हो सका।
चंद्र ज्वालामुखी पर एक स्थायी प्रभाव
इसके बजाय विश्लेषण एसपीए-गठन प्रभाव के दौरान विशेष रूप से पोटेशियम वाष्पीकरण के माध्यम से अस्थिर तत्वों के बड़े पैमाने पर नुकसान की ओर इशारा करता है। इस कमी ने चंद्रमा के दूर वाले हिस्से पर मैग्मा उत्पादन को कम कर दिया है, जिससे यह समझाने में मदद मिलेगी कि ज्वालामुखीय गतिविधि लंबे समय से दूर की तुलना में निकट की तरफ अधिक व्यापक क्यों है।
कंप्यूटर सिमुलेशन ने इस व्याख्या का समर्थन किया। उन्होंने दिखाया कि प्रभाव न केवल चंद्रमा की परत और संभवतः मेंटल में गहराई तक चला गया, बल्कि चंद्रमा के आंतरिक भाग के भीतर संवहन को चलाने के लिए पर्याप्त गर्मी भी जारी की।
चंद्रमा और उससे आगे के लिए इसका क्या अर्थ है
साथ में, इन निष्कर्षों से पता चलता है कि दक्षिणी ध्रुव-एटकेन बेसिन का निर्माण करने वाले प्रभाव ने चंद्रमा को उसकी सतह के नीचे गहराई से बदल दिया। अधिक व्यापक रूप से, अध्ययन यह रेखांकित करता है कि कैसे बड़े पैमाने पर प्रभाव पूरे सौर मंडल में चट्टानी ग्रहों और चंद्रमाओं के आंतरिक रसायन विज्ञान और विकास को आकार दे सकते हैं।
शोध को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, सीएएस यूथ इनोवेशन प्रमोशन एसोसिएशन और अन्य स्रोतों द्वारा समर्थित किया गया था।
