दशकों से, वैज्ञानिकों ने माना है कि पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की प्रणाली लगभग 4.5 बिलियन साल पहले पृथ्वी और मंगल के आकार की वस्तु के बीच टकराव के कारण बनी थी। विशालकाय प्रभाव परिकल्पना के रूप में जाना जाता है, यह सिद्धांत बताता है कि पृथ्वी और चंद्रमा संरचना और संरचना में समान क्यों हैं। दिलचस्प रूप से पर्याप्त है, वैज्ञानिकों ने यह भी निर्धारित किया है कि अपने प्रारंभिक इतिहास के दौरान, चंद्रमा के पास एक मैग्नेटोस्फीयर था - जैसा कि पृथ्वी आज भी करती है।
हालांकि, MIT के शोधकर्ताओं (NASA द्वारा प्रदान किए गए समर्थन के साथ) के नेतृत्व में एक नए अध्ययन से संकेत मिलता है कि एक समय में, चंद्रमा का चुंबकीय क्षेत्र वास्तव में पृथ्वी की तुलना में मजबूत हो सकता है। जब वे इस क्षेत्र के बारे में दावा करते हैं, तो वे यह दावा करने में सक्षम थे कि यह क्षेत्र लगभग 1 बिलियन वर्ष पहले हुआ होगा। इन निष्कर्षों ने इस रहस्य को सुलझाने में मदद की कि किस तंत्र ने समय के साथ चंद्रमा के चुंबकीय क्षेत्र को संचालित किया।
अध्ययन, जो हाल ही में पत्रिका में दिखाई दिया साइंस एडवांस, एमआईटी के पृथ्वी विभाग, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान के साथ एक प्रायोगिक रॉक भौतिक विज्ञानी सैयद मिघानी द्वारा नेतृत्व किया गया था। वह यूसी बर्कले में बर्कले जियोक्रोनोलॉजी सेंटर और चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ जियोसाइंसेज के सदस्यों द्वारा प्रसिद्ध ईएपीएस प्रोफेसर डॉ। बेंजामिन वीस द्वारा प्रदान किए गए अतिरिक्त समर्थन के साथ शामिल हुए थे।
पुनरावृत्ति करने के लिए, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र जीवन के लिए आवश्यक है जैसा कि हम जानते हैं। जब आने वाले सौर हवा के कण पृथ्वी पर पहुंचते हैं, तो वे इस क्षेत्र से विक्षेपित हो जाते हैं और पृथ्वी के सामने धनुष झटका बनाते हैं और उसके पीछे मैग्नेटोटेल। शेष कणों को चुंबकीय ध्रुवों पर जमा किया जाता है जहां वे हमारे वायुमंडल के साथ बातचीत करते हैं, जो सुदूर उत्तरी और दक्षिणी गोलार्धों में दिखाई देने वाले अरोरा का कारण बनता है।
क्या यह इस चुंबकीय क्षेत्र के लिए नहीं थे, अरबों वर्षों के दौरान पृथ्वी का वायुमंडल धीरे-धीरे सौर वायु से दूर हो गया होगा और एक ठंडी, शुष्क जगह का निर्माण होगा। ऐसा माना जाता है कि मंगल ग्रह पर ऐसा हुआ था, जहां 4.2 से 3.7 बिलियन साल पहले एक बार और अधिक मोटा वायुमंडल समाप्त हो गया था और इसकी सतह पर सभी तरल पानी या तो खो गए थे या परिणामस्वरूप जम गए थे।
इन वर्षों में, वीस के समूह ने चंद्र चट्टानों के अध्ययन के माध्यम से प्रदर्शित किया है जो लगभग 4 बिलियन साल पहले थे, चंद्रमा के पास लगभग 100 माइक्रोटेसेलस का एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र था (आज पृथ्वी की 50 माइक्रोटेसेलस के आसपास)। 2017 में, उन्होंने अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा एकत्र किए गए नमूनों का अध्ययन किया जो लगभग 2.5 बिलियन साल पहले के थे और एक बहुत ही कमजोर क्षेत्र (10 माइक्रोटेलस से कम) पाया गया था।
दूसरे शब्दों में, 4 से 2.5 बिलियन साल पहले चंद्रमा का चुंबकीय क्षेत्र पांच के एक कारक से कमजोर हो गया था, फिर लगभग 1 बिलियन साल पहले पूरी तरह से गायब हो गया। उस समय, वीस और उनके सहयोगियों ने सिद्धांत दिया कि शायद चंद्रमा के इंटीरियर में दो डायनेमो तंत्र थे जो इस परिवर्तन के लिए जिम्मेदार थे।
संक्षेप में, उन्होंने तर्क दिया कि लगभग 4 बिलियन वर्ष पहले एक पहले डायनेमो प्रभाव से बहुत अधिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न हो सकता था। फिर, 2.5 बिलियन साल पहले, इसे एक दूसरे डायनेमो द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था जो अधिक लंबे समय तक जीवित था लेकिन एक बहुत कमजोर चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखा था। जैसा कि डॉ। वीस ने एक एमआईटी न्यूज रिलीज में बताया:
“चंद्र डायनमो को किस तंत्र द्वारा संचालित किया जाता है, इसके लिए कई विचार हैं और सवाल यह है कि आपने यह कैसे पता लगाया कि यह किसने किया? यह पता चलता है कि इन सभी बिजली स्रोतों में अलग-अलग जीवनकाल हैं। इसलिए यदि आप पता लगा सकते हैं कि डायनेमो कब बंद हो गया है, तो आप उन तंत्रों के बीच अंतर कर सकते हैं जो चंद्र डायनेमो के लिए प्रस्तावित किए गए हैं। यही इस नए पेपर का उद्देश्य था। ”
अब तक, 3 अरब वर्ष से कम पुरानी चंद्र चट्टानों को प्राप्त करना एक बड़ी चुनौती रही है। इसका कारण इस तथ्य से है कि ज्वालामुखी गतिविधि, जो 4 अरब साल पहले चंद्रमा पर आम थी, लगभग 3 अरब साल पहले बंद हो गई थी। सौभाग्य से, MIT टीम अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा प्राप्त चंद्र चट्टान के दो नमूनों की पहचान करने में सक्षम थी जो 1 अरब साल पहले एक प्रभाव द्वारा बनाए गए थे।
हालांकि इन चट्टानों को प्रभाव से पिघलाया गया था और फिर समेकित किया गया था, इस प्रकार इस प्रक्रिया में उनके चुंबकीय रिकॉर्ड को मिटाते हुए, टीम अपने चुंबकीय हस्ताक्षर को फिर से बनाने के लिए उन पर परीक्षण करने में सक्षम थी। सबसे पहले, उन्होंने रॉक के इलेक्ट्रॉनों के अभिविन्यास का विश्लेषण किया, जिसे वीस "छोटे कम्पास" के रूप में वर्णित करता है क्योंकि वे या तो एक मौजूदा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में संरेखित करेंगे या किसी के अभाव में यादृच्छिक अभिविन्यास में दिखाई देंगे।
दोनों नमूनों में, टीम ने उत्तरार्द्ध का अवलोकन किया, जिसमें सुझाव दिया गया कि चट्टानें 0.1 से अधिक माइक्रोटेसेलस (संभवतः सभी में से कोई नहीं) के बेहद कमजोर चुंबकीय क्षेत्र में बनती हैं। इसके बाद रेडियोमेट्रिक डेटिंग तकनीक थी जिसे वीस और डेविड एल। शस्टर (बर्कले जियोक्रोनोलॉजी सेंटर के शोधकर्ता और अध्ययन के सह-लेखक) द्वारा इस अध्ययन के लिए अनुकूलित किया गया था। इन परिणामों ने पुष्टि की कि चट्टानें वास्तव में 1 बिलियन वर्ष पुरानी थीं।
अंत में, टीम ने यह निर्धारित करने के लिए नमूनों पर गर्मी परीक्षण किया कि क्या वे प्रभाव के समय एक अच्छा चुंबकीय रिकॉर्ड प्रदान कर सकते हैं। इसमें दोनों नमूनों को एक ओवन में रखा जाता है और उन्हें उच्च तापमान के प्रकारों के लिए उजागर किया जाता है जो एक प्रभाव द्वारा निर्मित होता है। जैसे ही वे ठंडा हो गए, उन्होंने उन्हें प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में उजागर किया और पुष्टि की कि वे इसे रिकॉर्ड करने में सक्षम हैं।
ये परिणाम इस बात की पुष्टि करते हैं कि टीम द्वारा शुरू की गई चुंबकीय शक्ति (0.1 माइक्रोटेसेल) सटीक है और 1 बिलियन साल पहले, चंद्रमा के चुंबकीय क्षेत्र को शक्ति देने वाले डायनेमो की संभावना समाप्त हो गई थी। जैसा कि वीस ने व्यक्त किया:
“चुंबकीय क्षेत्र एक अदृश्य बल क्षेत्र की तरह अंतरिक्ष में व्याप्त इस नेबुला चीज है। हमने दिखाया है कि चंद्रमा के चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने वाला डायनेमो 1.5 से 1 बिलियन साल पहले कहीं और मर गया था, और ऐसा लगता है कि इसे पृथ्वी की तरह संचालित किया गया है। ”
जैसा कि उल्लेख किया गया है, यह अध्ययन इस बहस को हल करने में भी मदद करता है कि उसके बाद के चरणों में चंद्र डायनमो को क्या कहा जाता है। जबकि कई सिद्धांतों का सुझाव दिया गया है, ये नए निष्कर्ष इस सिद्धांत के अनुरूप हैं कि कोर क्रिस्टलीकरण जिम्मेदार है। मूल रूप से, यह सिद्धांत बताता है कि चंद्रमा के आंतरिक कोर ने समय के साथ क्रिस्टलीकृत किया, विद्युत-चार्ज द्रव के प्रवाह को धीमा कर दिया और डायनेमो को गिरफ्तार किया।
वीस का सुझाव है कि इससे पहले, बहुत अधिक मजबूत (लेकिन अल्पकालिक) डायनेमो को शक्ति प्रदान करने के लिए प्रीकेशन जिम्मेदार हो सकता था जिसने मजबूत चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन किया होगा। यह इस तथ्य के अनुरूप है कि 4 अरब साल पहले, चंद्रमा को पृथ्वी के बहुत करीब परिक्रमा करने के लिए माना जाता है। इससे पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का चंद्रमा पर अधिक प्रभाव पड़ता, जिसके कारण इसका कण कोर में सक्रियता से डगमगाने और हलचल करने लगता था।
चूँकि चंद्रमा धीरे-धीरे पृथ्वी से दूर चला गया, इसलिए पूर्वता का प्रभाव कम हो गया और चुंबकीय क्षेत्र-उत्पादक डायनेमो कमजोर हो जाएगा। लगभग 2.5 बिलियन साल पहले, क्रिस्टलीकरण एक प्रमुख तंत्र बन गया, जिसके द्वारा चंद्र डायनेमो जारी रहा, एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण हुआ जो कि तब तक बना रहा जब तक कि बाहरी कोर ने एक अरब साल पहले क्रिस्टलीकृत नहीं किया।
इस तरह के अध्ययन से इस रहस्य को सुलझाने में भी मदद मिल सकती है कि शुक्र और मंगल जैसे ग्रहों ने अपने चुंबकीय क्षेत्र (प्रलयकारी जलवायु परिवर्तन में योगदान) को कैसे खो दिया और पृथ्वी किसी दिन कैसे खो सकती है। वास के लिए इसके महत्व को ध्यान में रखते हुए, डायनेमो और चुंबकीय क्षेत्रों की अधिक समझ भी रहने योग्य एक्सोप्लैनेट्स की खोज में मदद कर सकती है।
