गैस / बर्फ विशाल यूरेनस लंबे समय से खगोलविदों के लिए रहस्य का स्रोत रहा है। कुछ थर्मल विसंगतियों और एक चुंबकीय क्षेत्र जो ऑफ-सेंटर है, को प्रस्तुत करने के अलावा, ग्रह इस मायने में भी अद्वितीय है कि यह सौर मंडल में अपनी तरफ घूमने वाला एकमात्र है। 98 डिग्री के अक्षीय झुकाव के साथ, ग्रह कट्टरपंथी मौसमों और ध्रुवों पर एक दिन-रात चक्र का अनुभव करता है, जहां एक दिन और रात 42 साल प्रत्येक।
डरहम विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नए अध्ययन के लिए धन्यवाद, इन रहस्यों का कारण आखिरकार मिल सकता है। नासा के शोधकर्ताओं और कई वैज्ञानिक संगठनों की मदद से, टीम ने सिमुलेशन संचालित किया जो बताता है कि यूरेनस ने अपने अतीत में बड़े पैमाने पर प्रभाव कैसे पड़ सकता है। यह न केवल ग्रह के अत्यधिक झुकाव और चुंबकीय क्षेत्र के लिए जिम्मेदार होगा, बल्कि यह भी समझाएगा कि ग्रह का बाहरी वातावरण इतना ठंडा क्यों है।
अध्ययन, "रोटेशन, आंतरिक संरचना, मलबे और वायुमंडलीय कटाव के लिए प्रारंभिक यूरेनस पर विशाल प्रभावों का परिणाम, हाल ही में सामने आया" द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल। अध्ययन का नेतृत्व डरहम यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूट फॉर कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी के पीएचडी शोधकर्ता जैकब कीगरिस ने किया और इसमें बे एरिया एनवायरनमेंटल रिसर्च (बीएईआर) इंस्टीट्यूट, नासा के एम्स रिसर्च सेंटर, लॉस अल्लोस नेशनल लेबोरेटरी, डेसकार्टेस लैब्स विश्वविद्यालय के सदस्य शामिल थे। वाशिंगटन और यूसी सांता क्रूज़।
उनके अध्ययन के लिए, जिसे साइंस एंड टेक्नोलॉजी फैसिलिटीज़ काउंसिल, द रॉयल सोसाइटी, नासा और लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी द्वारा वित्त पोषित किया गया था, टीम ने पहले उच्च-रिज़ॉल्यूशन के कंप्यूटर सिमुलेशन को चलाया, जिसमें यूरेनस के साथ बड़े पैमाने पर टकराव ग्रह के प्रभाव को प्रभावित करेगा। क्रमागत उन्नति। जैसा कि कीर्रीज ने हाल ही में डरहम यूनिवर्सिटी प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
"यूरेनस अपनी तरफ से घूमता है, इसकी धुरी के साथ सौर मंडल के सभी अन्य ग्रहों के लगभग समकोण पर इंगित करता है। यह लगभग निश्चित रूप से एक विशाल प्रभाव के कारण था, लेकिन हम इस बारे में बहुत कम जानते हैं कि यह वास्तव में कैसे हुआ और इस तरह के एक और हिंसक घटना ने ग्रह को कैसे प्रभावित किया। "
यह निर्धारित करने के लिए कि एक विशालकाय प्रभाव यूरेनस को कैसे प्रभावित करेगा, टीम ने चिकने कण हाइड्रोडायनामिक्स (एसपीएच) सिमुलेशन का एक सूट आयोजित किया, जिसका उपयोग अतीत में विशाल प्रभाव को मॉडल करने के लिए किया गया था जिससे चंद्रमा (उर्फ) विशालकाय प्रभाव पैदा हुआ था। थ्योरी)। सभी ने बताया, टीम ने उच्च शक्ति वाले कंप्यूटर का उपयोग करके 50 से अधिक अलग-अलग प्रभाव परिदृश्यों को देखा, यह देखने के लिए कि क्या यह यूरेनस के आकार की स्थितियों को फिर से बनाएगा।
अंत में, सिमुलेशन ने पुष्टि की कि यूरेनस की झुकी हुई स्थिति एक भारी वस्तु (दो और तीन पृथ्वी द्रव्यमानों के बीच) के टकराव के कारण हुई थी जो लगभग 4 बिलियन साल पहले हुई थी - अर्थात सौर मंडल के निर्माण के दौरान। यह पिछले अध्ययन के अनुरूप था जिसने संकेत दिया कि यूरेनस के अक्षीय झुकाव के लिए रॉक और बर्फ से बने एक युवा प्रोटो-प्लेनेट के साथ एक प्रभाव जिम्मेदार हो सकता है।
"हमारे निष्कर्षों की पुष्टि करते हैं कि सबसे अधिक संभावित परिणाम यह था कि युवा यूरेनस पृथ्वी के द्रव्यमान के साथ दो बार एक कैटासिकल टकराव में शामिल था, यदि बड़ा नहीं होता है, तो इसकी तरफ से खटखटाता है और घटनाओं को स्थापित करने में मदद करता है जो ग्रह बनाने में मदद करते हैं हम आज देखते हैं, ”केजरी ने कहा।
इसके अलावा, सिमुलेशन ने यूरेनस के बारे में एक मौलिक सवाल का जवाब दिया जो पिछले अध्ययनों के जवाब में उठाया गया था। अनिवार्य रूप से, वैज्ञानिकों ने सोचा कि कैसे यूरेनस एक हिंसक टकराव के बाद अपने वातावरण को बनाए रख सकता है, जो सैद्धांतिक रूप से हाइड्रोजन और हीलियम गैस की अपनी परतों को उड़ा देगा। टीम के सिमुलेशन के अनुसार, यह सबसे अधिक संभावना थी क्योंकि प्रभाव ने यूरेनस पर एक चराई को मारा।
यह यूरेनस के झुकाव को बदलने के लिए पर्याप्त था, लेकिन इसके बाहरी वातावरण को हटाने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं था। इसके अलावा, उनके सिमुलेशन ने संकेत दिया कि इस प्रभाव ने ग्रह के चारों ओर की चट्टान में बर्फ और बर्फ को जमाया हो सकता है। इसके बाद ग्रह के आंतरिक उपग्रहों को बनाने के लिए सहसंबंधित हो सकता है और यूरेनस के आसपास की कक्षा में पहले से मौजूद किसी भी पूर्व-मौजूदा चंद्रमा के रोटेशन को बदल सकता है।
अंतिम, लेकिन कम से कम, सिमुलेशन ने एक संभावित स्पष्टीकरण की पेशकश की कि यूरेनस को अपने ऑफ-सेंटर चुंबकीय क्षेत्र और इसकी थर्मल विसंगतियों को कैसे मिला। संक्षेप में, प्रभाव से ग्रह के अंदर पिघली हुई बर्फ और चट्टान की परतदार गांठ बन सकती है (इस प्रकार इसके चुंबकीय क्षेत्र के लिए लेखांकन)। यह ग्रह की बर्फ की परत के किनारे मलबे का एक पतला खोल भी बना सकता है जिसने आंतरिक गर्मी को फँसाया होगा, जो यह बता सकता है कि यूरेनस के बाहरी वातावरण में -216 ° C (-357 ° F) के अत्यधिक ठंडे तापमान का अनुभव क्यों होता है।
यूरेनस को सौर मंडल में सबसे कम समझे जाने वाले ग्रहों में से एक को समझने में खगोलविदों की मदद करने से परे, अध्ययन में एक्सोप्लैनेट के अध्ययन के बारे में भी निहितार्थ हैं। अब तक, अन्य तारा प्रणालियों में खोजे गए अधिकांश ग्रह यूरेनस के आकार और द्रव्यमान में तुलनीय हैं। जैसे, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनके निष्कर्ष इन ग्रह की रासायनिक रचनाओं पर प्रकाश डालेंगे और बताएंगे कि वे कैसे विकसित हुए हैं।
डॉ। लुइस टेओदोरो के रूप में - बीएईआर संस्थान और नासा एम्स रिसर्च सेंटर के - और कागज पर सह-लेखकों में से एक, ने कहा, “ग्रह निर्माण के दौरान विशाल प्रभावों के लगातार होने के सभी सबूत बताते हैं, और इस तरह के शोध से हम अब संभावित रहने योग्य एक्सोप्लैनेट पर उनके प्रभाव में अधिक अंतर्दृष्टि प्राप्त कर रहे हैं। "
आने वाले वर्षों में, अतिरिक्त मिशन बाहरी सौर मंडल और विशाल ग्रहों का अध्ययन करने की योजना बनाई गई है। इन अध्ययनों से न केवल खगोलविदों को यह समझने में मदद मिलेगी कि हमारा सौर मंडल कैसे विकसित हुआ, वे हमें यह भी बता सकते हैं कि जब यह आवास में आता है तो गैस दिग्गज क्या भूमिका निभाते हैं।
