फरवरी 16, 2023

नग्न आंखों से दिखाई देने वाले चंद्रमा के अंधेरे क्षेत्र, जिन्हें 'मारिया' कहा जाता है, सौर मंडल के उग्र इतिहास के अवशेष हैं। हमारी गतिशील पृथ्वी पर इन उग्र घटनाओं का कोई अभिलेख नहीं है। चंद्रमा, पिछले अरबों वर्षों में बहुत कम बदला है, हमें अतीत के बारे में विचार करने के लिए एक अवकाश प्रदान करता है। चंद्रमा के निकट छोर पर बड़े मारिया क्षेत्र जिन्हें हम हमेशा पृथ्वी से देखते हैं, मुख्य रूप से बेसाल्ट होते हैं जो ज्वालामुखीय चट्टानें हैं। ये क्षेत्र इस बात का रहस्य छिपा है कि चंद्रमा कैसे ठंडा और विकसित हुआ और गर्मी के स्रोत क्या थे जिसने मटीरियल को पिघला दिया और मौजूदा चट्टानों में क्रिस्टलीकृत कर दिया।

अपोलो, लूना, और चांग'ई-5 मिशनों ने पृथ्वी पर मारिया बेसाल्ट का एक व्यापक संग्रह लाया है। अपोलो मारिया बेसाल्ट 3.8–3.3 Ga (Ga = एक अरब वर्ष) की आयु के हैं और पोटेशियम (K), दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (REE), और फॉस्फोरस (P) (एक साथ क्रीप के नाम से ख्यात) से असामान्य रूप से समृद्ध क्षेत्र से एकत्र किए गए थे। प्रोसेलरम क्रीप टेरेन (पी.के.टी.) के रूप में जाना जाता है। ये रेडियोधर्मी तत्वों से भरपूर हैं जो पिघली हुई चट्टानों को गर्मी प्रदान करते हैं जिसके परिणामस्वरूप क्रीप समृद्ध बेसाल्ट बनते हैं। क्या चंद्रमा पर पिघलने के वैकल्पिक तरीके हैं?

भौतिक अनुसंधान प्रयोगशाला (पी.आर.एल.), अहमदाबाद, भारत, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान के वैज्ञानिकों की एक टीम ने प्राचीन चंद्र बेसाल्टिक उल्कापिंडों का एक अनूठा समूह पाया है जिसमें क्रीप की बहुत कम मात्रा है। इससे पता चलता है कि ये उल्कापिंड पी.के.टी. से अलग क्षेत्र से आए होंगे (चित्र 1)। इस कार्य में अध्ययन किए गए नमूने हैं: (i) अंटार्कटिका में 1988 में पाया गया चंद्र उल्कापिंड असुका-881757, राष्ट्रीय ध्रुवीय अनुसंधान संस्थान, जापान द्वारा एकत्र किया गया, (ii) चंद्र उल्कापिंड कालाहारी 009 1999 में दक्षिण अफ्रीका के कालाहारी रेगिस्तान में पाया गया, ( iii) रूसी लूना-24 मिशन द्वारा एकत्र किए गए नमूने (मानचित्र में स्थान दर्शाया गया है)।

चित्र 1. चंद्रयान-1 मिशन डेटा से चंद्रमा का सतही मानचित्र, दो अलग-अलग क्षेत्रों को दर्शाता हुआ। सीमित पीली धराशायी रेखा क्षेत्र पास में प्रोसेलरम क्रीप टेरेन (पी.के.टी.) को चिह्नित करता है। चंद्रमा के पी.के.टी से संबंधित अधिकांश वापस आए चंद्र मारिया बेसाल्ट रेडियोधर्मी ताप द्वारा मेंटल पिघलने के कारण बने थे। इस शोध में अध्ययन किए गए नमूने क्रेप-मुक्त बेसाल्ट हैं, जो पी.के.टी. से दूर और चंद्रमा की सतह पर अज्ञात स्थानों (पी.के.टी. से दूर) से उल्कापिंडों से उत्पन्न हुए हैं। ये नमूने रेडियोधर्मी ताप तंत्र के माध्यम से नहीं बने थे।

गणना से पता चलता है कि ये बेसाल्ट चंद्रमा में कम दबाव के पिघलने का परिणाम होना चाहिए, जैसा कि पृथ्वी और मंगल जैसे अन्य स्थलीय पिंडों में होता है। इसके अलावा वे दिखाते हैं कि इन बेसाल्टों की उत्पत्ति चंद्र आंतरिक (चित्र 2) के शांत, उथले और संरचनात्मक रूप से अलग हिस्से से हुई है।

चित्र 2. पी.के.टी. से दूर क्रीप-मुक्त बेसाल्ट और पी.के.टी. से क्रीप-समृद्ध बेसाल्ट के गठन तंत्र में अंतर को दर्शाने वाला एक कार्टून आरेख। जबकि पी.के.टी. बेसाल्ट एक बड़ी गहराई पर रेडियोधर्मी ताप के मिश्रण से बनते हैं, अध्ययन किए गए चंद्र उल्कापिंड और नमूने कम दबाव (उथले) अपघटन पिघलने से बनते हैं। यह अध्ययन क्षेत्रीय प्रोसेलरम क्रीप टेरान की तुलना में चंद्रमा के तापीय विकास पर वैश्विक परिप्रेक्ष्य देता है।

इस खोज से पता चलता है कि चंद्रमा का आंतरिक भाग बेसाल्ट मैग्माटिज्म के रूप में 4.3–3.9 Ga से वैश्विक स्तर पर पी.के.टी. क्षेत्र में बाद में (3.8–3.0 Ga) अधिक स्थानीय परिदृश्य में पिघल गया। मौलिक रूप से ये नए परिणाम वर्तमान में बेसाल्ट की पीढ़ी के लिए प्रस्तावित परिदृश्यों को चुनौती देते हैं और एक अतिरिक्त नए रेजिम का प्रस्ताव करते हैं जो विश्व स्तर पर चंद्रमा पर अधिक सामान्य हो सकता है।

संदर्भ:

श्रीवास्तव, वाई., बसु सरबाधिकारी, ए., डे, जे.एम.डी., यामागुची, ए., और ताकेनोची, ए. (2022), https://doi.org/10.1038/s41467-022-35260-y