यूरोपा का लालच

यूरोपा। छवि क्रेडिट: नासा विस्तार करने के लिए क्लिक करें
बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा की खोज की सबसे अधिक संभावना है कि इसकी बर्फीली बर्फीली परत के नीचे एक ठंडा, नमकीन महासागर है, जिसने हमारे सौर मंडल की वस्तुओं की छोटी सूची में यूरोपा को डाल दिया है कि खगोलविज्ञानी आगे अध्ययन करना चाहेंगे। फीनिक्स, एरिज़ोना में एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी में कैलगरी, कनाडा में रॉन जीस्ली, ग्रह भूविज्ञानी और भूविज्ञान के प्रोफेसर के पृथ्वी प्रणाली प्रक्रियाओं II सम्मेलन में एक बात दी, जो कि बृहस्पति और इसके चंद्रमाओं के बारे में जानी जाती है, और जो खोज की जानी बाकी है। ।

छह अंतरिक्ष यान आए हैं जिन्होंने बृहस्पति प्रणाली का पता लगाया है। 1970 के दशक में पहले दो पायनियर अंतरिक्ष यान थे जो बृहस्पति प्रणाली द्वारा उड़ान भरे थे और कुछ संक्षिप्त अवलोकन किए। वॉयजर I और II अंतरिक्ष यान के बाद उन लोगों ने पीछा किया, जिसने हमें गैलीलियन उपग्रहों का पहला विस्तृत विचार दिया। लेकिन अधिकांश जानकारी हम गैलीलियो मिशन से आए हैं। हाल ही में, कैसिनी अंतरिक्ष यान का एक फ्लाईबाई था, जो बृहस्पति द्वारा गया था और शनि के लिए अपने रास्ते पर बना था, जहां यह वर्तमान में चल रहा है। लेकिन लगभग सब कुछ हम बृहस्पति प्रणाली के भूविज्ञान के बारे में जानते हैं, और विशेष रूप से गैलिलियन उपग्रहों (आईओ, यूरोपा, गेनीमेड और कैलिस्टो), गैलीलियो मिशन से आए थे। गैलीलियो ने हमें एक अविश्वसनीय जानकारी दी जो आज भी हम विश्लेषण करने की प्रक्रिया में हैं।

चार गैलीलियन उपग्रह हैं। आयो, अंतरतम, सौर मंडल में ज्वालामुखीय रूप से सबसे सक्रिय वस्तु है। यह आंतरिक आंतरिक ऊर्जा को ज्वार के तनाव से बचाता है, क्योंकि इसे यूरोपा और बृहस्पति के बीच धकेला जा रहा है। विस्फोटक ज्वालामुखी हम देखते हैं कि बहुत प्रभावशाली है। ऐसे प्लम्स हैं जिन्हें सतह से लगभग 200 किलोमीटर (124 मील) दूर किया जाता है। हम सतह पर प्रस्फुटित होने वाले लावा प्रवाह के रूप में प्रवाहकीय ज्वालामुखी को भी देखते हैं। ये बहुत अधिक तापमान वाले होते हैं, बहुत अधिक द्रव प्रवाहित होते हैं। Io पर हम देखते हैं कि ये प्रवाह सतह पर सैकड़ों किलोमीटर तक फैले हुए हैं।

गैलीलियन उपग्रह के सभी अण्डाकार कक्षाओं में हैं, जिसका अर्थ है कि कभी-कभी वे बृहस्पति के करीब होते हैं, दूसरी बार जब वे दूर होते हैं, और उन्हें उनके पड़ोसियों द्वारा धक्का दिया जाता है। आंतरिक स्तर को पिघलाने और ज्वालामुखी को "ड्राइव" करने के लिए, पर्याप्त स्तर तक आंतरिक घर्षण उत्पन्न करता है। यूरोपा पर भी यही प्रक्रियाएं हो रही हैं। और यूरोपा पर बर्फीले क्रस्ट के नीचे सिलिकेट ज्वालामुखी होने की संभावना है।

गैनीमेड सौरमंडल का सबसे बड़ा उपग्रह है। यह एक बाहरी बर्फीले खोल है। हमें लगता है कि इसमें एक सिलिकेट कोर और शायद एक छोटे आंतरिक धातु कोर पर तरल पानी का उप-बर्फ महासागर है। गैनीमेड को इसके गठन के बाद से भूगर्भीय प्रक्रियाओं के अधीन किया गया है। इसका एक जटिल इतिहास है, विवर्तनिक प्रक्रियाओं का प्रभुत्व। हम बहुत पुरानी सुविधाओं और बहुत युवा सुविधाओं का संयोजन देखते हैं। हम इसकी सतह पर जटिल फैक्टर पैटर्न देख सकते हैं जो पुराने फ्रैक्चर पैटर्न को पार करते हैं। सतह को खंडों में फ्रैक्चर किया गया है जो ओवरराइडिंग, जाहिरा तौर पर तरल, इंटीरियर के बारे में स्थानांतरित कर दिया गया है। हम शुरुआती बमबारी की अवधि से प्रभाव इतिहास को भी देखते हैं। गैनीमेडे के विवर्तनिक इतिहास को अप्रकाशित करना प्रक्रिया में एक कार्य है।

कैलिस्टो गैलीलियन उपग्रहों में सबसे बाहरी है। यह भी, बमबारी के प्रभाव के अधीन किया गया है, सामान्य रूप से सौर प्रणाली के प्रारंभिक अभिवृत्ति इतिहास और विशेष रूप से बृहस्पति प्रणाली को दर्शाता है। सतह सभी आकार के craters द्वारा हावी है। लेकिन हम बहुत छोटे प्रभाव craters की स्पष्ट कमी से हैरान थे। हम इसके पड़ोसी गेनीमेड पर बहुत छोटे प्रभाव वाले क्रेटर देखते हैं; हम उन्हें Callisto पर नहीं देखते हैं। कुछ प्रक्रिया है, हमें लगता है, कि छोटे craters मिटा रहा है - लेकिन केवल चंद्रमा पर चयनित क्षेत्रों में। यह एक रहस्य है जिसे हल नहीं किया गया है: क्या प्रक्रिया है जो कुछ क्षेत्रों में छोटे craters को हटा रही है, या वैकल्पिक रूप से, हो सकता है कि उन्होंने किसी कारण से शुरू न किया हो? फिर, यह चल रहे शोध का विषय है।

मैं मुख्य रूप से बात करना चाहता हूं, हालांकि, यूरोपा है। यूरोपा पृथ्वी के चंद्रमा के आकार के बारे में है। यह मुख्य रूप से एक सिलिकेट वस्तु है, लेकिन इसमें एच 2 ओ का बाहरी आवरण है, जिसकी सतह जमी हुई है। पानी की कुल मात्रा जो इसके सिलिकेट इंटीरियर को कवर करती है, पृथ्वी के सभी पानी से अधिक है। उस पानी की सतह जमी हुई है। सवाल यह है कि उस जमे हुए खोल के नीचे क्या है? क्या नीचे की तरफ ठोस बर्फ है, या एक तरल महासागर है? हमें लगता है कि बर्फीले पपड़ी के नीचे तरल पानी है, लेकिन हम वास्तव में यह नहीं जानते कि यह सुनिश्चित है। हमारे विचार मॉडल पर आधारित हैं, और सभी मॉडलों की तरह, वे आगे के अध्ययन के अधीन हैं।

हम सोचते हैं कि यूरोपा पर एक तरल महासागर है जो यूरोपा के चारों ओर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार से है जिसे गैलीलियो पर मैग्नेटोमीटर द्वारा मापा गया था। बृहस्पति में एक विशाल चुंबकीय क्षेत्र है। यह, न केवल यूरोपा पर, बल्कि गेनीमेड और कैलिस्टो पर भी एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है। जिस तरह से प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र व्यवहार करता है वह न केवल यूरोपा पर, बल्कि गेनीमेड और कैलिस्टो पर भी एक उपसतह नमकीन तरल महासागर की उपस्थिति के अनुरूप है।

हम जानते हैं कि सतह पानी की बर्फ है। हम जानते हैं कि गैर-बर्फ घटक मौजूद हैं, जिसमें विभिन्न लवण शामिल हैं। और हम जानते हैं कि सतह को भौगोलिक रूप से संसाधित किया गया है: इसे बार-बार खंडित, चंगा किया गया है। हम सतह पर अपेक्षाकृत कम प्रभाव वाले क्रैटर भी देखते हैं। यह इंगित करता है कि सतह भौगोलिक रूप से युवा है। यूरोपा आज भी भूगर्भीय रूप से सक्रिय हो सकती है। एक क्षेत्र की छवियां, विशेष रूप से, एक सतह दिखाती हैं जो गंभीर रूप से टूट गई है। बर्फीले प्लेटों को तोड़ दिया गया है और नए पदों पर स्थानांतरित कर दिया गया है। दरारें के बीच सामग्री बह गई है, फिर जाहिरा तौर पर जमे हुए हैं, और हम सोचते हैं कि यह उन जगहों में से एक हो सकता है जहां ऊपर की ओर सामग्री थी, शायद ज्वार के ताप से संचालित जो मैंने पहले के बारे में बात की थी।

हम ग्रह विज्ञान में चीजों के पैमाने को भूल जाते हैं। लेकिन ये बर्फीले ब्लॉक विशाल हैं। जब हम भविष्य की खोज के बारे में सोचते हैं, तो हम सतह पर उतरना चाहेंगे और कुछ महत्वपूर्ण माप करेंगे। इसलिए हमें अंतरिक्ष यान प्रणालियों के बारे में सोचना होगा जो इस तरह के इलाके में उतर सकते हैं। क्योंकि यह ऐसी जगहें हैं जिनमें बर्फ के नीचे से प्राप्त सामग्री हो सकती है, वे अन्वेषण के लिए सर्वोच्च प्राथमिकता हैं। और फिर भी, जैसा कि अक्सर ग्रहों की खोज में होता है, सबसे दिलचस्प स्थानों को प्राप्त करना सबसे कठिन होता है।

तो हम क्या जानना चाहेंगे? पहला और सबसे मौलिक "समुद्र धारणा" है। तरल पानी मौजूद है या नहीं? क्या बर्फ का गोला मोटा या पतला होता है? अगर वहाँ एक महासागर है, तो उस बर्फीले पपड़ी में कितना मोटा है? यह जानना बहुत महत्वपूर्ण है कि जब हम यूरोपा पर एक संभावित तरल महासागर की खोज के बारे में सोचते हैं: यदि हम समुद्र में उतरना चाहते हैं, तो हमें बर्फ के माध्यम से कितना गहरा जाना चाहिए? सतह की आयु क्या है? हम कहते हैं कि "युवा", लेकिन यह केवल एक सापेक्ष शब्द है। क्या यह हजारों, सैकड़ों, हजारों, लाखों या यहां तक ​​कि अरबों साल पुराना है? मॉडल क्रेटर आवृत्ति के आधार पर उम्र में काफी प्रसार की अनुमति देते हैं। आज वहाँ क्या वातावरण हैं जो खगोल विज्ञान के लिए अनुकूल हैं? और अतीत में वातावरण क्या थे? क्या वे वही थे, या वे समय के माध्यम से बदल गए हैं? इन सवालों के जवाब के लिए नए डेटा की आवश्यकता होती है।

गैलिलियन उपग्रहों की खोज में हमारी रुचि को संचालित करने वाली एक और चीज उनके भूवैज्ञानिक इतिहास को समझने की कोशिश कर रही है। कुछ हद तक, हम जो विविधता देख रहे हैं, वह Io से यूरोपा से गेनीमेड और कैलिस्टो तक, उस ज्वार ऊर्जा से जुड़ी हो सकती है जो सिस्टम को चला रही है। अधिकतम ज्वारीय ऊर्जा ज्वालामुखी को चलाती है जो कि Io पर प्रमुख है। अन्य चरम पर, कॉलिस्टो पर बहुत कम ज्वार ऊर्जा का परिणाम प्रभाव-खानपान रिकॉर्ड के संरक्षण में होता है। यूरोपा और गेनीमेड इन दो चरम मामलों के बीच में हैं।

बृहस्पति (यूरोपा, गेनीमेड और कैलिस्टो) के तीन बर्फीले चंद्रमाओं का कुल सतह क्षेत्र मंगल के सतह क्षेत्र से अधिक है, और वास्तव में, पृथ्वी की पूरी भूमि की सतह के बराबर है। इसलिए जब हम बर्फीले गैलीलियन उपग्रहों की खोज पर चर्चा करते हैं, तो बहुत सारे इलाके को कवर किया जाता है।

भविष्य की खोज के लिए, मुझे थोड़ा इतिहास साझा करने दें। तीन साल पहले, नासा ने प्रोमेथियस परियोजना की स्थापना की। प्रोमेथियस परियोजना में परमाणु ऊर्जा और परमाणु प्रणोदन का विकास शामिल है, जो कुछ समय के लिए गंभीरता से विचार नहीं किया गया था। प्रोमेथियस परियोजना में प्रवाहित किया जाने वाला पहला मिशन बृहस्पति आइसी मून्स ऑर्बिटर या JIMO था। लक्ष्य बृहस्पति प्रणाली के संदर्भ में तीन बर्फीले चंद्रमाओं का पता लगाना था। यह एक बहुत ही महत्वाकांक्षी परियोजना थी। खैर, इस साल की शुरुआत में JIMO को रद्द कर दिया गया था। लेकिन ऐसा लग रहा है कि यह आगामी वर्ष यूरोपा के लिए एक भूभौतिकीय ऑर्बिटर के लिए अनुमोदन होगा। उस अंतरिक्ष यान को प्राप्त करने के प्रारंभिक चरणों पर अभी विचार किया जा रहा है। यूरोपा अन्वेषण के लिए एक बहुत ही उच्च प्राथमिकता है, और उस प्राथमिकता की मान्यता में, इस मिशन के होने की संभावना है।

हमें यूरोपा में इतनी दिलचस्पी क्यों है? जब हम खगोल विज्ञान के बारे में बात करते हैं, तो हम जीवन के लिए तीन अवयवों पर विचार करते हैं: पानी, सही रसायन और ऊर्जा। उनकी उपस्थिति का मतलब यह नहीं है कि जीवन की जादुई चिंगारी कभी हुई है, लेकिन वे चीजें हैं जो हमें लगता है कि जीवन के लिए आवश्यक हैं। और इसलिए, जैसा कि मैंने बताया, बृहस्पति के तीनों बर्फीले चंद्रमा संभावित लक्ष्य हैं। लेकिन यूरोपा सर्वोच्च प्राथमिकता है, क्योंकि ऐसा लगता है कि अधिकतम आंतरिक ऊर्जा है।

तो, निश्चित रूप से, पहले हम जानना चाहेंगे: क्या कोई महासागर है, हाँ या नहीं?

फिर, बर्फीले क्रस्ट का त्रि-आयामी विन्यास क्या है? हम जानते हैं कि जीव आर्कटिक बर्फ में फ्रैक्चर और दरार में रह सकते हैं। इस तरह की दरारें यूरोपा पर भी मौजूद होने की संभावना है, और वे निचे हो सकते हैं जो खगोल विज्ञान के लिए उच्च रुचि रखते हैं।

फिर हम कार्बनिक और अकार्बनिक सतह रचनाओं का नक्शा बनाना चाहते हैं। हम उस डेटा को देखते हैं जो आज मौजूद है कि सतह विषम है। यह सतह पर सिर्फ शुद्ध बर्फ नहीं है। कुछ क्षेत्र ऐसे हैं जो अन्य स्थानों की तुलना में गैर-बर्फ घटकों में अधिक समृद्ध प्रतीत होते हैं। हम उस सामग्री को मैप करना चाहते हैं।

हम दिलचस्प सतह सुविधाओं को भी मैप करना चाहते हैं और उन जगहों की पहचान करना चाहते हैं जो भविष्य के अन्वेषण के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं, जिसमें लैंडर भी शामिल हैं।

फिर हम बृहस्पति पर्यावरण के संदर्भ में यूरोपा को समझना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, बृहस्पति द्वारा लगाए गए विकिरण पर्यावरण यूरोपा पर सतह रसायन विज्ञान को कैसे प्रभावित करता है?

अंतत: हम सतह पर उतरना चाहते हैं, क्योंकि कई चीजें हैं जो हम सतह से ही कर सकते हैं। हमारे पास गैलीलियो मिशन से डेटा का एक बड़ा धन है, और संभावित यूरोपा मिशन से और भी अधिक होने की उम्मीद है, लेकिन यह रिमोट-सेंसिंग डेटा है। अगला, हम सतह पर एक लैंडर प्राप्त करना चाहते हैं जो कुछ महत्वपूर्ण जमीनी सच्चाई माप कर सके, ताकि रिमोट-सेंसिंग डेटा को संदर्भ में रखा जा सके। और इसलिए वैज्ञानिक समुदाय के भीतर, हम महसूस करते हैं कि यूरोपा और बृहस्पति प्रणाली के लिए अगला मिशन किसी तरह का एक विकसित पैकेज होना चाहिए। लेकिन यह वास्तव में होगा या नहीं, देखते रहें!

मूल स्रोत: NASA Astrobiology