नेबुलर परिकल्पना के अनुसार, धूल और गैस के विशाल बादल से 4.6 अरब साल पहले सूर्य और ग्रहों का गठन हुआ था। यह सूर्य के केंद्र में बनने के साथ शुरू हुआ, और शेष सामग्री जो एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क है, जिसमें से ग्रह बने। जबकि बाहरी सौर मंडल के ग्रह काफी हद तक गैसों (यानी गैस जायंट्स) से बने थे, जो कि सिलिकेट खनिजों और धातुओं (यानी स्थलीय ग्रहों) से बनने वाले सूर्य के करीब थे।
यह सब कैसे हुआ, इसके बारे में बहुत अच्छा विचार होने के बावजूद, सौर मंडल के ग्रहों का बिलियन वर्ष के दौरान विकसित और विकसित होने का सवाल अभी भी बहस के अधीन है। एक नए अध्ययन में, हीडलबर्ग विश्वविद्यालय के दो शोधकर्ताओं ने पृथ्वी के निर्माण और जीवन के उद्भव और विकास दोनों में कार्बन द्वारा निभाई गई भूमिका पर विचार किया।
उनका अध्ययन, "प्रारंभिक सौर नेबुला में कार्बन धूल का स्थानिक वितरण और प्लानेटसिमल्स की कार्बन सामग्री", हाल ही में पत्रिका में छपी खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी। अध्ययन हैडलबर्ग विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक खगोल भौतिकी संस्थान से और हंस ट्राइऑलफ - हीडलबर्ग इंस्टीट्यूट ऑफ अर्थ साइंसेज और कॉस्मॉस रसायन विज्ञान के क्लॉस-त्सिरा-प्रयोगशाला से - हंस-पीटर गेल द्वारा अध्ययन किया गया था।
अपने अध्ययन के लिए, इस जोड़ी ने माना कि किस तत्व की भूमिका कार्बन की है - जो पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक है - जो ग्रह निर्माण में खेला जाता है। अनिवार्य रूप से, वैज्ञानिकों की राय है कि सौर प्रणाली के शुरुआती दिनों के दौरान - जब यह अभी भी धूल और गैस का एक विशाल बादल था - बाहरी सौर मंडल से आंतरिक सौर मंडल में कार्बन-समृद्ध सामग्री वितरित की गई थी।
"फ्रॉस्ट लाइन" से परे - जहां पानी, अमोनिया और मीथेन जैसे वाष्पशील होते हैं और बर्फ में संघनित करने में सक्षम होते हैं - जमे हुए कार्बन यौगिकों वाले शरीर। पूरे सौर मंडल में पानी कैसे वितरित किया गया था, इस तरह कि इन निकायों को उनकी कक्षाओं से बाहर निकाल दिया गया था और सूर्य की ओर भेजा गया था, जो कि उन ग्रह-पिंडों को अस्थिर सामग्री वितरित करते हैं जो अंततः स्थलीय ग्रह बन जाएंगे।
हालांकि, जब कोई उल्का के प्रकारों की तुलना करता है जो पृथ्वी को प्राथमिक सामग्री वितरित करता है - उर्फ। चोंड्रेइट उल्कापिंड - एक निश्चित विसंगति को नोटिस करता है। मूल रूप से, कार्बन इन प्राचीन चट्टानों की तुलना में पृथ्वी पर तुलनात्मक रूप से दुर्लभ है, जिसका कारण एक रहस्य बना हुआ है। प्रो। ट्रायलोफ, जो अध्ययन पर सह-लेखक थे, ने हीडलबर्ग विश्वविद्यालय के प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
“पृथ्वी पर, कार्बन एक अपेक्षाकृत दुर्लभ तत्व है। यह पृथ्वी की सतह के करीब समृद्ध है, लेकिन पृथ्वी पर कुल पदार्थ के एक अंश के रूप में यह 1/1000 वें का मात्र आधा है। आदिम धूमकेतुओं में, हालांकि, कार्बन का अनुपात दस प्रतिशत या उससे अधिक हो सकता है। ”
अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ। ग्रिल ने कहा, "क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं में कार्बन का एक बड़ा हिस्सा लंबी श्रृंखला और शाखित अणुओं में होता है जो केवल उच्च तापमान पर ही वाष्पित होते हैं।" "मानक मॉडल के आधार पर जो सौर निहारिका में सूर्य और ग्रहों की उत्पत्ति के कार्बन प्रतिक्रियाओं का अनुकरण करते हैं, पृथ्वी और अन्य स्थलीय ग्रहों में 100 गुना अधिक कार्बन होना चाहिए।"
इसे संबोधित करने के लिए, दो शोधों ने एक मॉडल का निर्माण किया, जिसने यह माना कि छोटी अवधि की फ्लैश-हीटिंग घटनाएं - जहां सूर्य ने प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क को गर्म किया - इस विसंगति के लिए जिम्मेदार थे। उन्होंने यह भी मान लिया कि आंतरिक सौर मंडल में सभी पदार्थ 1,300 से 1,800 ° C (2372 से 3272 ° F) के बीच के छोटे ग्रह और स्थलीय ग्रहों के बनने से पहले के तापमान तक गर्म हो गए थे।
डॉ। ग्रिल और ट्राईलॉफ का मानना है कि इस बात के प्रमाण उल्कापिंडों के गोल दानों में हैं जो पिघले हुए बूंदों से बनते हैं - जिन्हें चोंड्रोल्स कहा जाता है। चोंड्रेइट उल्कापिंडों के विपरीत, जो कुछ प्रतिशत कार्बन से बना हो सकता है, चोंद्रूल्स इस तत्व से काफी हद तक कम हो जाते हैं। यह दावा करते हैं, यह उसी फ्लैश-हीटिंग घटनाओं का एक परिणाम था जो चोंडुरेट्स से पहले उल्कापिंड बनाने के लिए हो सकता है। जैसा कि डॉ। गेल ने संकेत दिया:
"केवल चोंड्रोले गठन मॉडल से प्राप्त तापमान में स्पाइक्स आज के ग्रहों पर कार्बन की कम मात्रा की व्याख्या कर सकते हैं। पिछले मॉडल ने इस प्रक्रिया को ध्यान में नहीं रखा था, लेकिन हमारे पास स्पष्ट रूप से कार्बन की सही मात्रा के लिए धन्यवाद करना चाहिए जिसने पृथ्वी के जीवमंडल के विकास की अनुमति दी जैसा कि हम जानते हैं। "
संक्षेप में, चोंड्रीटिक-रॉक सामग्री में पाई जाने वाली कार्बन की मात्रा और पृथ्वी पर पाई जाने वाली विसंगति को प्राइमर्ड सोलर सिस्टम में तीव्र ताप द्वारा समझाया जा सकता है। क्रोनड्रिटिक सामग्री से पृथ्वी के गठन के रूप में, अत्यधिक गर्मी ने इसके प्राकृतिक कार्बन का क्षय किया। खगोल विज्ञान में चल रहे रहस्य पर प्रकाश डालने के अलावा, यह अध्ययन इस बात की भी नई जानकारी देता है कि सौर मंडल में जीवन की शुरुआत कैसे हुई।
मूल रूप से, शोधकर्ता अनुमान लगाते हैं कि आंतरिक सौर मंडल में फ्लैश-हीटिंग की घटनाएं पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक हो सकती हैं। अगर हमारे ग्रह में व्याप्त आदिम सामग्री में बहुत अधिक कार्बन होता, तो परिणाम एक "कार्बन ओवरडोज" हो सकता था। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब कार्बन ऑक्सीकरण हो जाता है, तो यह कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है, एक प्रमुख ग्रीनहाउस गैस जो भगोड़ा हीटिंग प्रभाव को जन्म दे सकती है।
यह मानना है कि ग्रह वैज्ञानिकों का मानना है कि शुक्र पर, जहां प्रचुर मात्रा में CO2 की उपस्थिति है - सौर विकिरण के लिए इसकी वृद्धि के साथ संयुक्त - आज वहां मौजूद नारकीय वातावरण का कारण बना। लेकिन पृथ्वी पर, CO2 को सिलिकेट-कार्बोनेट चक्र द्वारा वायुमंडल से हटा दिया गया था, जिसने पृथ्वी को एक संतुलित और जीवन-निर्वाह योग्य वातावरण प्राप्त करने की अनुमति दी थी।
"क्या 100 गुना अधिक कार्बन ग्रीनहाउस गैस के प्रभावी निष्कासन की अनुमति देगा, यह बहुत कम से कम संदिग्ध है," डॉ। ट्रायलॉफ़ ने कहा। "कार्बन अब कार्बोनेट में संग्रहीत नहीं किया जा सकता है, जहां पृथ्वी के अधिकांश CO2 आज संग्रहीत हैं। वातावरण में यह बहुत अधिक CO2 इतना गंभीर और अपरिवर्तनीय ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करेगा कि महासागरों का वाष्पीकरण और गायब हो जाएगा। ”
यह एक सर्वविदित तथ्य है कि पृथ्वी पर जीवन कार्बन आधारित है। हालाँकि, यह जानते हुए कि प्रारंभिक सौर प्रणाली के दौरान स्थितियाँ कार्बन की अधिकता को रोकती हैं जो पृथ्वी को एक दूसरे शुक्र में बदल सकता था, निश्चित रूप से दिलचस्प है। जबकि कार्बन जीवन के लिए आवश्यक हो सकता है क्योंकि हम इसे जानते हैं, बहुत ज्यादा इसका मतलब हो सकता है। यह अध्ययन तब भी काम आ सका जब यह एक्स्ट्रा-सोलर सिस्टम में जीवन की खोज के लिए आया।
जब दूर के तारों की जांच की जाती है, तो खगोलविद पूछ सकते हैं, "एक कार्बन ओवरडोज को रोकने के लिए आंतरिक प्रणाली में प्राइमर्ड की स्थिति काफी गर्म थी?" उस प्रश्न का उत्तर पृथ्वी 2.0 या किसी अन्य शुक्र जैसी दुनिया को खोजने में अंतर हो सकता है!
