चंद्रमा और उसके काले धब्बे। चित्र साभार: NASA बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
हर संस्कृति के लोग चंद्रमा पर गहरे "धब्बों" से मोहित हो गए हैं, जो एक खरगोश, मेंढक या एक मसखरे के चेहरे की आकृति बनाने के लिए लगता है। अपोलो मिशन के साथ, वैज्ञानिकों ने पाया कि ये विशेषताएं वास्तव में विशाल प्रभाव वाले बेसिन हैं जो अब-ठोस लावे से भर गए थे। एक आश्चर्य की बात यह थी कि ये बेसिन प्रारंभिक सौर प्रणाली के इतिहास में अपेक्षाकृत देर से बने - पृथ्वी और चंद्रमा के बनने के लगभग 700 मिलियन वर्ष बाद। कई वैज्ञानिक अब मानते हैं कि ये चंद्र प्रभाव बेसिन ग्रहों की बमबारी दर में एक विशाल स्पाइक के गवाह हैं - जिसे स्वर्गीय भारी बमबारी (एलएचबी) कहा जाता है। इस तरह के एक गहन बमबारी का कारण, हालांकि, कई लोगों द्वारा सौर प्रणाली के इतिहास के सबसे संरक्षित रहस्यों में से एक माना जाता है।
जर्नल नेचर के इस सप्ताह के अंक में प्रकाशित तीन पत्रों की एक श्रृंखला में, ग्रहों के वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम, रॉडने गोम्स (ब्राजील की राष्ट्रीय वेधशाला), हेरोल्ड लेविसन (साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट, संयुक्त राज्य अमेरिका), एलेसेंड्रा मॉर्बिडेली (ऑब्जर्वेटोइरे डी ला सी) ते डीज़ूर, फ्रांस) और क्लेमोनिस त्सिग्निस (ओसीए और थेस्सालोनिकी विश्वविद्यालय, ग्रीस) - ऑब्जर्वेटोएरे डी ला सी में आयोजित एक आगंतुक कार्यक्रम द्वारा एक साथ लाया गया? टी डी'ज़ुर इन नीस - एक मॉडल का प्रस्ताव रखा जो न केवल स्वाभाविक रूप से हल करता है? एलएचबी की उत्पत्ति का रहस्य, लेकिन बाहरी ग्रहों की प्रणाली की कई देखी गई विशेषताओं को भी समझाता है।
यह नया मॉडल बताता है कि चार विशाल ग्रह, बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेप्च्यून, एक बहुत ही कॉम्पैक्ट कक्षीय विन्यास में बने हैं, जो बर्फ और चट्टान से बनी छोटी वस्तुओं की एक डिस्क से घिरा हुआ था (जिसे "ग्रहसमल" के रूप में जाना जाता है)। नीस टीम द्वारा संख्यात्मक सिमुलेशन से पता चलता है कि इन ग्रहों में से कुछ ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के कारण धीरे-धीरे डिस्क से बाहर लीक हो गए हैं। ग्रहों ने इन छोटी वस्तुओं को पूरे सौर मंडल में बिखेर दिया, कभी बाहरी तो कभी अंदर की ओर।
"आइजैक न्यूटन ने हमें सिखाया है, हर क्रिया के लिए एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है," त्सिगनिस कहते हैं। “अगर कोई ग्रह सौरमंडल से बाहर किसी ग्रह को फेंकता है, तो ग्रह मुआवजे में, बस थोड़ा सा, सूर्य की ओर बढ़ता है। यदि, दूसरी ओर, ग्रह अंदर की ओर धँसा हुआ है, तो ग्रह सूर्य से थोड़ा दूर कूद जाता है। "
संख्यात्मक सिमुलेशन से पता चलता है कि औसतन, बृहस्पति अंदर की ओर चला गया जबकि अन्य विशाल ग्रह बाहर की ओर चले गए।
प्रारंभ में, यह एक बहुत धीमी प्रक्रिया थी, ग्रहों को एक छोटी राशि को स्थानांतरित करने के लिए लाखों साल लग गए। फिर, इस नए मॉडल के अनुसार, 700 मिलियन वर्षों के बाद, स्थिति अचानक बदल गई। उस समय, शनि उस बिंदु से होकर गुजरा, जहाँ उसकी परिक्रमा अवधि बृहस्पति की तुलना में दोगुनी थी। इस विशेष कक्षीय विन्यास ने बृहस्पति और शनि की कक्षाओं को अचानक अधिक अण्डाकार बना दिया।
"यह यूरेनस और नेपच्यून की कक्षाओं के कारण पागल हो गया," गोम्स कहते हैं। "उनकी परिक्रमा बहुत ही विलक्षण हो गई और वे एक-दूसरे को गुरुत्वाकर्षण रूप से बिखेरने लगे - और शनि भी।"
नीस टीम का तर्क है कि यूरेनस और नेप्च्यून की कक्षाओं के इस विकास ने चंद्रमा पर एलएचबी का कारण बना। उनके कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि ये ग्रह बहुत तेजी से ग्रहों की डिस्क में घुस गए, पूरे ग्रह मंडल में वस्तुओं को बिखेर दिया। इनमें से कई वस्तुएं आंतरिक सौर मंडल में प्रवेश करती हैं, जहां उन्होंने पृथ्वी और चंद्रमा को प्रभावों से प्रभावित किया है। इसके अलावा, पूरी प्रक्रिया ने क्षुद्रग्रहों की कक्षाओं को अस्थिर कर दिया, जिसने तब एलएचबी में भी योगदान दिया होगा। अंत में, ग्रहों के डिस्क के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव ने यूरेनस और नेप्च्यून को अपनी वर्तमान कक्षाओं में विकसित करने का कारण बना।
"यह बहुत आश्वस्त है," लेविसन कहते हैं। “हमने इस प्रक्रिया के कई दर्जन सिमुलेशन किए हैं, और सांख्यिकीय रूप से ग्रहों की परिक्रमा उसी तरह होती है, जो हम देखते हैं, सही पृथक्करण, विलक्षणता और झुकाव के साथ। तो, एलएचबी के अलावा, हम विशाल ग्रहों की कक्षाओं की भी व्याख्या कर सकते हैं। इससे पहले किसी भी अन्य मॉडल ने किसी भी चीज को पूरा नहीं किया है। ”
हालांकि, इससे उबरने के लिए एक और बाधा थी। सौर प्रणाली में वर्तमान में क्षुद्रग्रहों की आबादी है जो अनिवार्य रूप से बृहस्पति के समान कक्षा का पालन करते हैं, लेकिन लगभग 60 डिग्री के कोणीय दूरी से उस ग्रह का नेतृत्व या निशान करते हैं। कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि "ट्रोजन क्षुद्रग्रह" के रूप में जाना जाने वाला ये निकाय विशाल ग्रहों की कक्षाओं में परिवर्तित होने के कारण खो गया होगा।
मॉर्बिडेली कहते हैं, "हम इस समस्या के बारे में महीनों तक बैठे रहे, जो हमारे मॉडल को अमान्य कर रहा था," जब तक हमें एहसास नहीं हुआ कि अगर कोई पक्षी खुले पिंजरे से बच सकता है, तो कोई दूसरा आ सकता है और उसमें घोंसला बना सकता है। "
नीस टीम ने पाया कि कुछ बहुत ही वस्तुएं जो ग्रह के विकास को चला रही थीं, और जो एलएचबी का कारण थीं, उन्हें भी ट्रोजन क्षुद्रग्रह कक्षाओं में कैद कर लिया गया था। सिमुलेशन में, फंसे हुए ट्रोजन को मनाया ट्रोजन्स के कक्षीय वितरण को पुन: उत्पन्न करने के लिए निकला, जो अब तक अस्पष्ट था। फंसी हुई वस्तुओं का कुल अनुमानित द्रव्यमान भी मनाया जनसंख्या के अनुरूप था।
कुल मिलाकर, नीस टीम का नया मॉडल स्वाभाविक रूप से विशाल ग्रहों की कक्षाओं, ट्रोजन क्षुद्रग्रहों और एलएचबी को अभूतपूर्व सटीकता के लिए समझाता है। मोर्डिबेली कहती हैं, "हमारा मॉडल बहुत सी चीजों की व्याख्या करता है, जिनका मानना है कि यह मूल रूप से सही होना चाहिए।" "बाहरी सौर मंडल की संरचना से पता चलता है कि ग्रह गठन की प्रक्रिया समाप्त होने के बाद ग्रह संभवत: एक शेक अप के माध्यम से चले गए।"
मूल स्रोत: SWRI समाचार रिलीज़
