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एन गुग्येन ने सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में अपने स्नातक अध्ययन के लिए एक जोखिम भरा प्रोजेक्ट चुना। एक विशेष प्रकार के स्टारडस्ट की तलाश के लिए एक विश्वविद्यालय की टीम ने पहले से ही एक उल्कापिंड से 100,000 अनाज के माध्यम से बहाया था? बिना सफलता के।
2000 में, गुयेन ने फिर से कोशिश करने का फैसला किया। लगभग 59,000 दाने बाद में, उसके भयंकर निर्णय से चुक गए। साइंस के 5 मार्च के अंक में, गुयेन और उनके सलाहकार, अर्न्स्ट के। जेनर, पीएचडी, भौतिकी के प्रोफेसर और कला और विज्ञान दोनों में, पृथ्वी और ग्रह विज्ञान, दोनों ने साइलेंट स्टारडस्ट के नौ स्पेक का वर्णन किया है? प्रस्तुतकर्ता सिलिकेट अनाज? ज्ञात सबसे आदिम उल्कापिंडों में से एक।
"एक उल्कापिंड में प्रेज़ोलर सिलिकेट का पता लगाना हमें बताता है कि गैस और धूल से बना सौर मंडल, जिनमें से कुछ कभी गर्म सौर निहारिका के बजाय बहुत गर्म नहीं हुआ," ज़िनर कहते हैं। "ऐसे अनाजों का विश्लेषण उनके तारकीय स्रोतों, सितारों में परमाणु प्रक्रियाओं और तारकीय वायुमंडलों की भौतिक और रासायनिक रचनाओं के बारे में जानकारी प्रदान करता है।"
1987 में, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में झिनर और उनके सहयोगियों और शिकागो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक उल्कापिंड में पहला स्टारडस्ट पाया। वे प्रस्तोता अनाज हीरे और सिलिकॉन कार्बाइड के स्पेक थे। यद्यपि अन्य प्रकारों को उल्कापिंडों में खोजा गया है, लेकिन कोई भी सिलिकेट, सिलिकॉन, ऑक्सीजन का एक यौगिक और मैग्नीशियम और लोहे जैसे अन्य तत्वों से नहीं बना था।
"यह काफी रहस्य था क्योंकि हम जानते हैं, खगोलीय स्पेक्ट्रा से, कि सिलिकेट अनाज सितारों में बने ऑक्सीजन से भरपूर अनाज के सबसे प्रचुर मात्रा में दिखाई देते हैं," गुयेन कहते हैं। "लेकिन अब तक, प्रस्तोता सिलिकेट अनाज को केवल धूमकेतु से इंटरप्लेनेटरी धूल कणों के नमूनों से अलग किया गया है।"
हमारा सौर मंडल गैस और धूल के एक बादल से बना है जो लाल दिग्गजों और सुपरनोवा को विस्फोट करके अंतरिक्ष में उगल दिया गया था। इस धूल से कुछ क्षुद्रग्रहों का निर्माण हुआ, और उल्कापिंड क्षुद्रग्रहों से टकराए हुए टुकड़े हैं। उल्कापिंड के अधिकांश कण एक-दूसरे से मिलते-जुलते हैं क्योंकि विभिन्न तारों से निकलने वाली धूल, सौरमंडल में आकार लेने वाले नरक में समरूप हो जाती है। हालाँकि कुछ सितारों के शुद्ध नमूने कुछ उल्कापिंडों के अंदर गहरे फंस गए थे। जो अनाज ऑक्सीजन युक्त होते हैं, उन्हें ऑक्सीजन आइसोटोप के उनके असामान्य अनुपात से पहचाना जा सकता है।
पृथ्वी और ग्रह विज्ञान में स्नातक की छात्रा गुयेन ने 1990 में सहारा में पाए जाने वाले उल्कापिंड 094 से लगभग 59,000 अनाजों का विश्लेषण किया। उसने कठोर रसायनों के बजाय पानी में अनाज को अलग कर दिया, जो सिलिकेट्स को नष्ट कर सकता है। उसने NanoSIMS (सेकेंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमीटर) नामक एक नए प्रकार की आयन जांच का भी उपयोग किया, जो कि एक माइक्रोमीटर (एक मीटर का दसवां भाग) की तुलना में छोटी वस्तुओं को हल कर सकता है।
यूनिवर्सिटी में अंतरिक्ष विज्ञान के लिए प्रयोगशाला में वरिष्ठ अनुसंधान वैज्ञानिक, जेनर और फ्रैंक स्टैडरमैन, पीएचडी, ने नैनोस्कॉम का डिजाइन और परीक्षण करने में मदद की, जो पेरिस में CAMECA द्वारा बनाई गई है। $ 2 मिलियन की लागत से, वाशिंगटन विश्वविद्यालय ने 2001 में दुनिया में पहला उपकरण हासिल किया।
आयन एक नमूने पर एक स्थान पर आयनों की एक किरण को निर्देशित करता है। बीम नमूना के कुछ परमाणुओं को नष्ट कर देता है, जिनमें से कुछ आयनित हो जाते हैं। आयनों का यह द्वितीयक पुंज एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर में प्रवेश करता है जो किसी विशेष समस्थानिक का पता लगाने के लिए निर्धारित किया जाता है। इस प्रकार, आयन जांच उन अनाज की पहचान कर सकती है जिनके पास आइसोटोप का असामान्य रूप से उच्च या निम्न अनुपात होता है।
अन्य आयन जांचों के विपरीत, हालांकि, नैनोएसआईएमएस पांच अलग-अलग आइसोटोपों का एक साथ पता लगा सकता है। बीम भी एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्वचालित रूप से यात्रा कर सकता है ताकि एक प्रयोगात्मक सेटअप में कई सैकड़ों या हजारों अनाज का विश्लेषण किया जा सके। "इस खोज के लिए नैनोएसआईएमएस आवश्यक था," ज़िनर कहते हैं। “ये प्रेजेंटर सिलिकेट के दाने बहुत छोटे होते हैं? केवल एक माइक्रोमीटर का एक अंश। उपकरण के उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और उच्च संवेदनशीलता ने इन मापों को संभव बनाया। "
सीज़ियम आयनों की एक प्राथमिक किरण का उपयोग करते हुए, गुयेन ने दर्द निवारक रूप से तीन ऑक्सीजन समस्थानिकों की मात्रा को मापा? 16O, 17O और 18O? कई दानों में से प्रत्येक का उसने अध्ययन किया। 0.1 से 0.5 माइक्रोमीटर के व्यास वाले नौ अनाजों में असामान्य ऑक्सीजन आइसोटोप अनुपात था और वे सिलिकॉन में अत्यधिक समृद्ध थे। ये प्रस्तोता सिलिकेट अनाज चार समूहों में गिर गए। पांच अनाजों को 17O में समृद्ध किया गया था और 18O में थोड़ा कम हो गया था, यह सुझाव देते हुए कि लाल विशाल या स्पर्शोन्मुख विशाल शाखा सितारों में गहरा मिश्रण उनकी ऑक्सीजन समस्थानिक रचनाओं के लिए जिम्मेदार था।
18O में एक दाना बहुत कम हो गया था और इसलिए कम द्रव्यमान वाले तारे में उत्पन्न होने की संभावना थी जब सतह सामग्री परमाणु प्रतिक्रियाओं का समर्थन करने के लिए पर्याप्त गर्म क्षेत्रों में उतर गई। एक अन्य को 16O में समृद्ध किया गया था, जो सितारों से अनाज की विशिष्ट है जिसमें हमारे सूर्य की तुलना में हीलियम की तुलना में कम भारी तत्व होते हैं। अंतिम दो अनाजों को 17O और 18O दोनों में समृद्ध किया गया था और इसलिए वे सुपरनोवा या तारों से आ सकते थे जो कि हमारे सूर्य की तुलना में हीलियम से अधिक भारी तत्वों में समृद्ध हैं।
एनर्जी फैलाने वाले एक्स-रे स्पेक्ट्रा प्राप्त करके, गुयेन ने छह प्रस्तोता अनाज की रासायनिक संरचना का निर्धारण किया। इसमें दो ऑलिवाइन और दो पाइरोक्सेन दिखाई देते हैं, जिनमें ज्यादातर ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, लोहा और सिलिकॉन होते हैं, लेकिन अलग-अलग अनुपात में। पांचवां एक एल्यूमीनियम-समृद्ध सिलिकेट है, और छठा ऑक्सीजन और लोहे में समृद्ध है और एम्बेडेड धातु और सल्फाइड के साथ कांच हो सकता है।
आयरन से भरपूर अनाजों का प्रसार आश्चर्यजनक है, गुयेन कहते हैं, क्योंकि खगोलीय स्पेक्ट्रा ने तारों के आसपास के वायुमंडल में लोहे से समृद्ध अनाज की तुलना में अधिक मैग्नीशियम युक्त अनाज का पता लगाया है। "यह हो सकता है कि सौर प्रणाली के गठन के समय लोहे को इन अनाजों में शामिल किया गया था," वह बताती हैं।
स्टारडस्ट के बारे में यह विस्तृत जानकारी साबित करती है कि प्रयोगशाला में अंतरिक्ष विज्ञान किया जा सकता है, जेनर कहते हैं। उन्होंने कहा, "इन छोटे धब्बों का विश्लेषण हमें विस्तृत आइसोटोपिक अनुपात जैसी जानकारी दे सकता है, जो कि खगोल विज्ञान की पारंपरिक तकनीकों द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है," वे कहते हैं।
गुयेन अब नौ अनाजों में सिलिकॉन और मैग्नीशियम आइसोटोप के अनुपात को देखने की योजना बना रहा है। वह अन्य प्रकार के उल्कापिंडों का विश्लेषण भी करना चाहती है। "कहती है कि 094 सबसे प्राथमिक उल्कापिंडों में से एक है जो पाया गया है," वह कहती हैं। “तो हम यह उम्मीद करेंगे कि इसमें प्रेजेंटर अनाज की प्रचुरता हो। अधिक प्रसंस्करण से गुजरने वाले उल्कापिंडों को देखकर हम उन घटनाओं के बारे में अधिक जान सकते हैं जो उन अनाजों को नष्ट कर सकती हैं। ”
मूल स्रोत: WUSTL समाचार रिलीज़
