पिछले कुछ वर्षों में, ग्रह वैज्ञानिक सौर मंडल के एक बड़े पैमाने पर अज्ञात क्षेत्र के लिए एक मिशन की मांग कर रहे हैं: यूरेनस और उसके चंद्रमा.
ग्रह वैज्ञानिकों को पता है कि बृहस्पति और शनि के कुछ चंद्रमाओं में संभवतः उपसतह तरल-जल महासागर हैं। ये “महासागरीय संसार”, जैसे कि जोवियन चंद्रमा यूरोपा और सैटर्नियन चंद्रमा एन्सेलाडसमें नहीं हैं “गोल्डीलॉक्स जोन“- किसी तारे से इष्टतम दूरी जहां दुनिया की सतह पर तरल पानी मौजूद हो सकता है – जिसे पहले रहने योग्य होने के लिए एक आवश्यकता माना जाता था।
इसके बजाय, शोधकर्ता इस संभावना पर विचार कर रहे हैं कि विभिन्न तंत्रों के माध्यम से गर्म होने वाले आंतरिक महासागरों में निलंबित इन निकायों के अंदर जीवन अस्तित्व में आ सकता है। ये काल्पनिक जीवन-रूप पृथ्वी के समुद्र तल पर जीवन द्वारा उपयोग किए जाने वाले रासायनिक चयापचय मार्गों के समान उपयोग कर सकते हैं।
तेजी से, खगोल समुदाय इससे परे देख रहा है बृहस्पति और शनि ग्रह सिस्टम. वे यूरेनस और उसके चंद्रमाओं के लिए एक मिशन का आह्वान कर रहे हैं यूरेनस के चंद्रमा आंतरिक तरल महासागरों और रासायनिक संरचनाओं के संकेत प्रदर्शित किए हैं जो जीवन के लिए अनुकूल हो सकते हैं।
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तेजी से, खगोल समुदाय इससे परे देख रहा है बृहस्पति और शनि ग्रह सिस्टम. वे यूरेनस और उसके चंद्रमाओं के लिए एक मिशन का आह्वान कर रहे हैं यूरेनस के चंद्रमा आंतरिक तरल महासागरों और रासायनिक संरचनाओं के संकेत प्रदर्शित किए हैं जो जीवन के लिए अनुकूल हो सकते हैं।
वास्तव में, इन सुदूर चंद्रमाओं पर एक अंतरिक्ष यान भेजने से उनकी रहने की क्षमता और इन दुनियाओं के गठन और विकास के पीछे के तंत्र के बारे में सुराग मिल सकते हैं, ग्रह वैज्ञानिकों ने एक में बताया हालिया पेपर.
“(यूरेनियन) चंद्रमाओं पर सबसे रोमांचक संभावना यह है कि वे वर्तमान में भी उपसतह महासागरों की मेजबानी कर सकते हैं। उनमें से कुछ के लिए यह कम संभावना है, इसलिए यदि मिशन उनमें से सभी/अधिकांश में महासागर ढूंढता है, तो इससे मदद मिलेगी बेहतर ढंग से समझें कि कौन से तंत्र इन चंद्रमाओं के अंदरूनी हिस्सों को गर्म रखने में मदद करते हैं,” नासा के ग्रह वैज्ञानिक जूली कैस्टिलो-रोजेज़ कहते हैं। जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला.
संभावित आंतरिक महासागर
2022 में वापस, कैस्टिलो-रोजेज़ के नेतृत्व में एक टीम डेटा का पुनर्विश्लेषण किया गया यूरेनस के पांच सबसे बड़े चंद्रमाओं – एरियल, उम्ब्रिएल, टाइटेनिया, ओबेरॉन और मिरांडा पर – नासा द्वारा एकत्र किया गया मल्लाह 2 1986 में यूरेनियन प्रणाली से उड़ान भरते हुए अंतरिक्ष यान। जब उन्होंने वोयाजर 2 के डेटा को कंप्यूटर मॉडलिंग के साथ जोड़ा, जिसमें इन चंद्रमाओं की त्रिज्या और घनत्व, साथ ही गर्मी के संभावित स्रोतों पर विचार किया गया, तो वैज्ञानिकों ने पाया कि चार चंद्रमा – एरियल, अम्ब्रिएल , टाइटेनिया और ओबेरॉन – आंतरिक तरल महासागरों को धारण कर सकता है उनके कोर और बर्फीली परत के बीच सैंडविच।
यूरेनियन प्रणाली की विशाल दूरी सूरज इन चंद्रमाओं के अंदर तरल महासागरों की निरंतर उपस्थिति के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा है। लेकिन एक और तरीका है जिससे वे उपसतह महासागरों की मेजबानी के लिए पर्याप्त गर्म हो सकते हैं।
कैस्टिलो-रोजेज़ ने Space.com को बताया, “इन चंद्रमाओं के लिए गर्मी का मुख्य स्रोत रेडियोधर्मी तत्वों, विशेष रूप से पोटेशियम, यूरेनियम और थोरियम के क्षय से आता है।”
वहाँ भी है भूवैज्ञानिक साक्ष्य मिरांडा और एरियल 100 मिलियन से 1 अरब वर्ष पहले भूगर्भिक गतिविधि – टेक्टोनिक्स और बर्फ ज्वालामुखी – के अधीन थे।
कुल मिलाकर, इन संकेतों से पता चलता है कि मिरांडा और एरियल बढ़े हुए ज्वारीय ताप के अधीन रहे होंगे, जिससे यूरेनस और उसके चंद्रमाओं के बीच गुरुत्वाकर्षण संपर्क के परिणामस्वरूप चंद्रमा खिंचते और संकुचित होते हैं।
कैस्टिलो-रोजेज़ ने कहा, “मिरांडा और एरियल यूरेनस के इतने करीब हैं कि वे उम्ब्रिएल, टाइटेनिया और ओबेरॉन की तुलना में अधिक ज्वारीय ताप से लाभान्वित हो सकते हैं।” “हालांकि, क्योंकि ज्वारीय ताप ग्रह के द्रव्यमान का एक कार्य है – और यूरेनस शनि की तुलना में सात गुना कम विशाल है – हम उस तरह की शानदार ज्वालामुखी प्रक्रिया की उम्मीद नहीं करते हैं जैसा कि एन्सेलाडस में देखा गया था।”
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उन्होंने कहा, “अर्थात्, यदि एन्सेलाडस जैसा चंद्रमा यूरेनियन प्रणाली में होता, तो उसे सैटर्नियन प्रणाली की तुलना में 50 गुना कम ताप से लाभ होता।”
दुर्भाग्य से यूरेनियन चंद्रमाओं के लिए, ज्वारीय ताप की वही डिग्री जो जोवियन और सैटर्नियन चंद्रमाओं को गर्म रखती है, संभव नहीं है क्योंकि यूरेनस अपने कम द्रव्यमान के कारण समान गुरुत्वाकर्षण बल नहीं लगाता है।
रहने योग्य होने का आकलन करना
हर दशक में, यूएस नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, इंजीनियरिंग और मेडिसिन अगले दशक के मिशनों के लिए प्राथमिकताओं का आकलन करने के लिए ग्रह विज्ञान समुदाय का सर्वेक्षण करता है। सबसे ताज़ा ऐसा सर्वेक्षण, 2022 में आयोजित किया गयायूरेनियन प्रणाली के एक मिशन में व्यापक रुचि दिखाई। लेकिन ऐसा मिशन क्या जांच करेगा?
अध्ययन का एक क्षेत्र यूरेनियन चंद्रमाओं पर आंतरिक थर्मल स्थितियों की जांच करना होगा, जो जीवन के कामकाज में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं जैसा कि हम जानते हैं। के लिए निचली सीमा पृथ्वी पर जहाँ बर्फ मौजूद है वहाँ एककोशिकीय जीवों की वृद्धि शून्य से 4 डिग्री फ़ारेनहाइट (शून्य से 20 डिग्री सेल्सियस) के आसपास है। यदि तापमान बहुत ठंडा है, तो संभावित चयापचय मार्ग जिनका उपयोग जीवन अपने पर्यावरण से ऊर्जा निकालने के लिए कर सकता है, बहुत अधिक कठिन हो जाता है।
रुचि के पांच यूरेनियन चंद्रमाओं पर ज्ञात सतह का तापमान 60 केल्विन से 80 केल्विन (-213.15 डिग्री सेल्सियस से -193.15 डिग्री सेल्सियस) तक है, जिसका अर्थ है कि रहने योग्य होने के लिए आंतरिक तापमान काफी गर्म होना चाहिए।
दूसरा महत्वपूर्ण कारक लवणता है। यदि तरल महासागर बहुत अधिक खारे हों तो वहां जीवन जीवित नहीं रह पाएगा। शोधकर्ता रहे हैं कितना नमक, इसकी जांच सूक्ष्म जीव जो चरम वातावरण में रहते हैं धरती सहन कर सकते हैं, अपनी सीमाओं पर प्रकाश डाल सकते हैं।
रासायनिक ऊर्जा तक पहुंच आदतन पहेली का एक और हिस्सा है। इन चंद्रमाओं पर किसी भी जीवन को विकिरण से बचने और पानी के करीब रहने के लिए आंतरिक भाग में जीवित रहना होगा। इसलिए, इन जीवन-रूपों को सौर ऊर्जा के बजाय रसायन के एक स्थिर स्रोत की आवश्यकता होगी। पृथ्वी के समुद्र तल पर जीवन रसायन संश्लेषण के एक रूप का उपयोग करता है, जिसमें जीव भोजन का उत्पादन करने के लिए अकार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा जारी ऊर्जा का उपयोग करते हैं। ए इन चंद्रमाओं की गहराई में जीवन के जीवित रहने के लिए इसी तरह की प्रक्रिया आवश्यक हो सकती है.
जैसा कि हम जानते हैं, जीवन का समर्थन करने के लिए, इन महासागरीय संसारों को जीवन के निर्माण खंडों – कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फॉस्फोरस और सल्फर जैसे तत्वों की आवश्यकता होगी। इसके विपरीत, आर्सेनिक जैसे विषैले तत्व जीवन के लिए समस्याग्रस्त होंगे।
इन सवालों के जवाब फिलहाल पहुंच से बाहर हैं, लेकिन यूरेनियन प्रणाली के एक मिशन से इनमें से कुछ चंद्रमाओं की संभावित रहने की क्षमता के बारे में सुराग सामने आएंगे। इस तरह के मिशन से खगोलविदों को हमारे समुद्री संसार की विविधता की रूपरेखा तैयार करने में मदद मिल सकती है सौर परिवार और उन प्रक्रियाओं को समझें जिनके कारण इन बर्फीले मरूद्यानों का निर्माण और विकास हुआ।
“यूरेनियन प्रणाली का मिशन केवल चंद्रमाओं के बारे में नहीं है, बल्कि यह समझने के बारे में है कि प्रणाली (ग्रह, वलय, चंद्रमा, मैग्नेटोस्फीयर) एक पूरे के रूप में। कैस्टिलो-रोजेज़ कहते हैं, मिशन बर्फ के दिग्गजों के काम करने के तरीके और चंद्रमा, ग्रह और मैग्नेटोस्फीयर के बीच संबंधों की हमारी समझ में कई अंतरालों को दूर कर देगा।
