चित्र साभार: NASA
जैसा कि दो रोवर्स ने पानी के संकेतों और जीवन के अग्रदूतों के लिए मंगल ग्रह का परिमार्जन किया है, भू-वैज्ञानिकों ने इस बात का सबूत दिया है कि पृथ्वी के प्राचीन महासागर आज के समय से बहुत अलग थे। जर्नल साइंस के इस सप्ताह के अंक में प्रकाशित शोध में नए आंकड़ों का हवाला दिया गया है जो बताता है कि पृथ्वी के जीवन देने वाले महासागरों में आज की तुलना में कम ऑक्सीजन था और यह पहले सोचा गया की तुलना में एक अरब वर्षों तक ऑक्सीजन से रहित हो सकता है। ये निष्कर्ष यह समझाने में मदद कर सकते हैं कि इसके पैदा होने के बाद अरबों वर्षों तक जटिल जीवन मुश्किल से क्यों विकसित हुआ।
नेशनल साइंस फाउंडेशन (NSF) द्वारा वित्त पोषित और रोचेस्टर विश्वविद्यालय से संबद्ध वैज्ञानिकों ने एक नई विधि का बीड़ा उठाया है जिससे पता चलता है कि वैश्विक स्तर पर महासागर की ऑक्सीजन कैसे बदल गई होगी। अधिकांश भूवैज्ञानिकों का मानना है कि लगभग 2 बिलियन साल पहले तक महासागरों में लगभग कोई ऑक्सीजन नहीं घुलती थी, और यह कि वे पिछले आधे-बिलियन वर्षों के दौरान ऑक्सीजन से भरपूर थे। लेकिन बीच की अवधि के बारे में हमेशा एक रहस्य रहा है।
जियोकेमिस्ट्स ने विशेष क्षेत्रों में प्राचीन ऑक्सीजन के संकेतों का पता लगाने के तरीके विकसित किए, लेकिन पृथ्वी के महासागरों में समग्र रूप से नहीं। टीम की विधि, हालांकि, दुनिया भर के सभी महासागरों की प्रकृति को समझने के लिए अतिरिक्त की जा सकती है।
"यह सबसे अच्छा प्रत्यक्ष प्रमाण है कि वैश्विक महासागरों में उस समय के दौरान कम ऑक्सीजन था," गेल अर्नोल्ड, रोचेस्टर विश्वविद्यालय में पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान के एक डॉक्टरेट छात्र और शोध पत्र के प्रमुख लेखक कहते हैं।
एनआरएफ के पृथ्वी विज्ञान विभाग के कार्यक्रम निदेशक एनरिकेटा बर्रेरा कहते हैं, “यह अध्ययन एक नए दृष्टिकोण, मोलिब्डेनम आइसोटोप के अनुप्रयोग पर आधारित है, जो वैज्ञानिकों को समुद्र के वातावरण में वैश्विक गड़बड़ी का पता लगाने की अनुमति देता है। ये आइसोटोप भूगर्भिक रिकॉर्ड के दौरान कई बार महासागरीय परिस्थितियों की खोज के लिए एक नया द्वार खोलते हैं। ”
अर्नोल्ड ने उत्तरी ऑस्ट्रेलिया से चट्टानों की जांच की, जो एक अरब साल पहले समुद्र के तल पर थे, नए का उपयोग करके उनके और सह-लेखक, जेन बर्लिंग और एरियल अनबर द्वारा विकसित विधि थी। पिछले शोधकर्ताओं ने चट्टान में कई मीटर नीचे गिरा दिया था और इसकी रासायनिक संरचना का परीक्षण किया था, यह पुष्टि करते हुए कि इसने महासागरों के बारे में मूल जानकारी सुरक्षित रूप से संरक्षित रखी थी। टीम के सदस्यों ने उन चट्टानों को अपनी प्रयोगशालाओं में वापस लाया, जहां उन्होंने नई विकसित तकनीक का इस्तेमाल किया, चट्टानों के भीतर मोलिब्डेनम समस्थानिकों की जांच करने के लिए एक एकाधिक कलेक्टर इंडिकली कपल प्लाज़्मा मास स्पेक्ट्रोमीटर-को रोक दिया।
तत्व मोलिब्डेनम नदी अपवाह के माध्यम से महासागरों में प्रवेश करता है, समुद्री जल में घुल जाता है, और सैकड़ों हजारों वर्षों तक भंग रह सकता है। इतने लंबे समय तक समाधान में रहने से मोलिब्डेनम पूरे महासागरों में अच्छी तरह से मिश्रित हो जाता है, जिससे यह एक उत्कृष्ट वैश्विक संकेतक बन जाता है। फिर इसे महासागरों से समुद्र तल पर दो प्रकार के अवसादों में निकाला जाता है: वे जो पानी के नीचे स्थित होते हैं, ऑक्सीजन युक्त और जो ऑक्सीजन-गरीब होते हैं।
यूनिवर्सिटी ऑफ मिसौरी के कोआथोर टिमोथी लियोन के साथ काम करते हुए, रोचेस्टर टीम ने आधुनिक सीफ्लोर से उन नमूनों की जांच की, जिनमें आज दुर्लभ ऑक्सीजन वाले स्थान शामिल हैं। उन्होंने सीखा कि अवसादन में मोलिब्डेनम के आइसोटोप का रासायनिक व्यवहार अलग-अलग पानी में ऑक्सीजन की मात्रा के आधार पर भिन्न होता है। नतीजतन, वैश्विक महासागरों में मोलिब्डेनम आइसोटोप का रसायन इस बात पर निर्भर करता है कि समुद्री जल ऑक्सीजन-गरीब कितना है। उन्होंने यह भी पाया कि कुछ प्रकार की चट्टानों में मोलिब्डेनम प्राचीन महासागरों के बारे में यह जानकारी दर्ज करता है। आधुनिक नमूनों की तुलना में, ऑस्ट्रेलिया से चट्टानों में मोलिब्डेनम रसायन की माप बहुत कम ऑक्सीजन के साथ महासागरों की ओर इशारा करती है।
ऑक्सीजन कितना कम प्रश्न है। अनॉक्सी महासागरों से भरी दुनिया के विकास के लिए गंभीर परिणाम हो सकते हैं। यूकेरियोट्स, बैक्टीरिया को छोड़कर सभी जीवों को बनाने वाली कोशिकाएं, भूगर्भिक रिकॉर्ड में 2.7 बिलियन साल पहले की तरह दिखाई देती हैं। लेकिन कई कोशिकाओं के साथ यूकेरियोट्स-पौधों और जानवरों के पूर्वजों- एक आधे अरब साल पहले तक दिखाई नहीं देते थे, उस समय के बारे में जब महासागर ऑक्सीजन में समृद्ध हो गए थे। हार्वर्ड विश्वविद्यालय के पेलियोन्टोलॉजिस्ट एंड्रयू नॉल के साथ, अनबर ने पहले परिकल्पना को आगे बढ़ाया कि एनोक्सिक महासागरों की एक विस्तारित अवधि इस बात की कुंजी हो सकती है कि क्यों अधिक जटिल यूकेरियोट्स मुश्किल से जीवित रहते हैं, जबकि उनके समर्थक बैक्टीरियल चचेरे भाई संपन्न थे। अर्नोल्ड का अध्ययन इस परिकल्पना के परीक्षण में एक महत्वपूर्ण कदम है।
अनबर कहते हैं, "यह उल्लेखनीय है कि हम अपने ही ग्रह के महासागरों के इतिहास के बारे में बहुत कम जानते हैं।" “महासागरों में ऑक्सीजन था या नहीं, यह एक सीधा रासायनिक प्रश्न है, जिसके बारे में आपको लगता है कि इसका उत्तर देना आसान होगा। यह दर्शाता है कि रॉक रिकॉर्ड से जानकारी को छेड़ना कितना कठिन है और हमारे मूल के बारे में जानने के लिए हमारे लिए कितना अधिक है। ”
यह पता लगाना कि प्राचीन काल में महासागरों में ऑक्सीजन की मात्रा कितनी कम थी, अगला चरण है। वैज्ञानिकों ने उस सवाल का जवाब देने के लिए मोलिब्डेनम रसायन विज्ञान का अध्ययन जारी रखने की योजना बनाई है, जो शुरुआती काम का समर्थन करने वाली एजेंसियों एनएसएफ और नासा से समर्थन जारी रखते हैं। जानकारी न केवल हमारे स्वयं के विकास पर प्रकाश डालती है, बल्कि हमें उन परिस्थितियों को समझने में मदद कर सकती है जिन्हें हमें देखना चाहिए क्योंकि हम पृथ्वी से परे जीवन की खोज करते हैं।
मूल स्रोत: NSF न्यूज़ रिलीज़
