नहीं, यह यूनिवर्स पज़ल नंबर 3 नहीं है; बल्कि, यह हाल के काम से छोटे आकार के क्षुद्रग्रहों की अजीब आकृतियों और रचना में एक पेचीदा परिणाम है।
अंतरिक्ष अभियानों से वापस भेजे गए चित्रों से पता चलता है कि छोटे क्षुद्रग्रह चट्टान की प्राचीन चट्टान नहीं हैं, बल्कि इसके बजाय मलबे में ढंके हुए हैं जो आकार में मीटर के आकार के बोल्डर से लेकर आटे जैसी धूल तक होते हैं। वास्तव में कुछ क्षुद्रग्रह 50% खाली स्थान तक दिखाई देते हैं, यह सुझाव देते हुए कि वे बिना किसी ठोस कोर के मलबे का संग्रह हो सकते हैं।
लेकिन ये क्षुद्रग्रह कैसे बनते और विकसित होते हैं? और अगर हमें कभी भी किसी एक का बचाव करना है, तो डायनासोर के भाग्य से बचने के लिए, इसे बिना तोड़े कैसे करें, और खतरे को अधिक से अधिक बढ़ाएं?
जोहान्स डाइडरिक वैन डेर वाल्स (1837-1923), बचाव के लिए डैनियल स्कीर, माइकल स्विफ्ट और सहयोगियों की थोड़ी मदद से।
क्षुद्रग्रह अपनी कुल्हाड़ियों पर तेजी से घूमते हैं - और छोटे पिंडों की सतह पर गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी पर इसका एक हज़ारवां या एक मिलियनवां हिस्सा हो सकता है। परिणामस्वरूप वैज्ञानिक आश्चर्यचकित रह जाते हैं कि मलबे सतह पर कैसे चढ़ते हैं। "कुछ चित्र जो हमारे पास क्षुद्रग्रह सतहों के हैं, वे पारंपरिक भूभौतिकी का उपयोग करके समझने के लिए एक चुनौती हैं," कोलोराडो के स्कीयर ने समझाया।
इस रहस्य की तह तक जाने के लिए, टीम - डैनियल स्कैरेस, कोलोराडो विश्वविद्यालय में सहकर्मी, और नॉटिंघम विश्वविद्यालय में माइकल स्विफ्ट - ने मलबे को क्षुद्रग्रह में बांधने में शामिल प्रासंगिक बलों का गहन अध्ययन किया। अंतरिक्ष में छोटे निकायों के गठन में गुरुत्वाकर्षण और सामंजस्य शामिल है - उत्तरार्द्ध सामग्री की सतह पर अणुओं के बीच आकर्षण है। जबकि गुरुत्वाकर्षण को अच्छी तरह से समझा जाता है, मलबे में काम करने वाली सामर्थ्य बलों की प्रकृति और उनकी सापेक्ष ताकत बहुत कम ज्ञात है।
टीम ने मान लिया कि अनाज के बीच सामंजस्य बनाने वाली शक्तियां "चिपकने वाले पाउडर" में पाए जाने वाले समान हैं - जिसमें रोटी का आटा शामिल है - क्योंकि इस तरह के पाउडर क्षुद्रग्रह सतहों पर देखा गया है जैसा दिखता है। इन बलों के महत्व को नापने के लिए, टीम ने एक छोटे क्षुद्रग्रह पर मौजूद गुरुत्वाकर्षण बलों के सापेक्ष अपनी ताकत पर विचार किया, जहां सतह पर गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी पर लगभग दस लाखवां है। टीम ने पाया कि गुरुत्वाकर्षण छोटे क्षुद्रग्रहों पर देखी गई चट्टानों के लिए एक अप्रभावी बाध्यकारी बल है। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण भी नगण्य था, इसके अलावा, जहां क्षुद्रग्रह के एक हिस्से को सूर्य द्वारा प्रकाशित किया गया है, एक अंधेरे हिस्से के संपर्क में आता है।
19 वीं शताब्दी के मध्य तक तेजी से पीछे, एक समय जब अणुओं का अस्तित्व विवादास्पद था, और अंतर-आणविक बल शुद्ध विज्ञान कथा (छोड़कर, निश्चित रूप से, कि तब ऐसी कोई बात नहीं थी)। वैन डेर वाल्स की डॉक्टरेट थीसिस ने गैसीय और तरल चरणों के बीच संक्रमण के लिए एक शक्तिशाली स्पष्टीकरण प्रदान किया, घटक अणुओं के बीच कमजोर ताकतों के संदर्भ में, जो उन्होंने माना कि एक परिमित आकार है (आधी शताब्दी से अधिक गुजरने से पहले इन बलों को समझा गया था , मात्रात्मक रूप से, क्वांटम यांत्रिकी और परमाणु सिद्धांत के संदर्भ में)।
वैन डेर वाल्स बलों - आसन्न परमाणुओं या अणुओं के बीच कमजोर इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण जो उनके इलेक्ट्रॉनों की स्थिति में उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होते हैं - ऐसे कणों के लिए चाल करते हैं जो आकार में लगभग एक मीटर से कम हैं। वैन डेर वाल्स बल का आकार कण के संपर्क सतह क्षेत्र के लिए आनुपातिक है - गुरुत्वाकर्षण के विपरीत, जो कण के द्रव्यमान (और इसलिए वॉल्यूम) के लिए आनुपातिक है। नतीजतन, गुरुत्वाकर्षण के साथ तुलना में वैन डेर वाल्स की सापेक्ष शक्ति बढ़ जाती है क्योंकि कण छोटा हो जाता है।
उदाहरण के लिए, यह समझा सकता है कि स्केयर और उनके सहयोगियों द्वारा हाल ही में किए गए अवलोकन कि छोटे क्षुद्रग्रहों को ठीक धूल - सामग्री में कवर किया गया है, जो कुछ वैज्ञानिकों ने सोचा था कि सौर विकिरण से दूर चला जाएगा। अनुसंधान में यह भी निहितार्थ हो सकता है कि सौर विकिरण के अवशोषण द्वारा क्षुद्रग्रह "YORP प्रभाव" पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं - छोटे क्षुद्रग्रहों के कोणीय वेग की वृद्धि। जैसे-जैसे शरीर तेजी से घूमता है, यह हालिया काम बताता है कि वे छोटी चट्टानों को बनाए रखते हुए बड़ी चट्टानों को बाहर निकाल देंगे। यदि इस तरह के एक क्षुद्रग्रह मलबे का एक संग्रह था, तो परिणाम वैन डेर वाल्स बलों द्वारा एक साथ रखे गए छोटे कणों का एक समूह हो सकता है।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय के क्षुद्रग्रह विशेषज्ञ कीथ होल्सप्पल इस बात से प्रभावित हैं कि न केवल स्हीयरस की टीम ने एक क्षुद्रग्रह पर खेलने के लिए बलों का अनुमान लगाया है, बल्कि यह भी देखा है कि ये क्षुद्रग्रह और कण आकार के साथ कैसे भिन्न होते हैं। "यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण कागज है जो सौर मंडल के छोटे पिंडों और कम गुरुत्वाकर्षण पर कण यांत्रिकी में एक प्रमुख मुद्दे को संबोधित करता है," उन्होंने कहा।
स्कीर ने उल्लेख किया कि इस सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए एक क्षुद्रग्रह की सतह के यांत्रिक और शक्ति गुणों को निर्धारित करने के लिए एक अंतरिक्ष मिशन की आवश्यकता होती है। "हम अब इस तरह के प्रस्ताव को विकसित कर रहे हैं," उन्होंने कहा।
स्रोत: भौतिकी दुनिया "स्केलिंग बलों को क्षुद्रग्रह सतहों पर ले जाना: सामंजस्य की भूमिका" Scheeres, एट अल द्वारा एक छाप है। (arXiv: 1002.2478), इकारस में प्रकाशन के लिए प्रस्तुत किया गया।
