नए अध्ययन से पता चला है कि पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाने में धूमकेतुओं ने 'प्रमुख' भूमिका निभाई है
यह विचार कि धूमकेतु प्रारंभिक पृथ्वी पर पानी पहुंचाते थे, पिछले दशक में लोकप्रिय नहीं हुआ है, लेकिन डेटा पर एक नई नजर यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसीएक प्रतिष्ठित “रबर डकी” धूमकेतु के लिए (ईएसए) रोसेटा मिशन ने उस संभावना को फिर से खोल दिया है।
पानी की रासायनिक संरचना काफी सरल होती है: प्रत्येक अणु में केवल तीन परमाणु (दो हाइड्रोजन और एक ऑक्सीजन)। यह पृथ्वी के सबसे प्रचुर अणुओं में से एक है, हमारे ग्रह के महासागर लगभग दस लाख ट्रिलियन टन तरल से भरे हुए हैं।
ये सब कैसे पानी हालाँकि, पृथ्वी पर इसका अंत एक रहस्य बना हुआ है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि यद्यपि पृथ्वी की भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं ने इसका एक छोटा सा अंश उत्पन्न किया होगा, लेकिन संभवतः अधिकांश जल जमा हुआ होगा धूमकेतु या क्षुद्र ग्रह बार-बार, प्रलयकारी टकरावों के माध्यम से।
यह पता लगाने में कि इन दोनों समूहों में से कौन जिम्मेदार था, एक विशेष रासायनिक हस्ताक्षर शामिल है जो उत्पन्न होता है क्योंकि पानी में हाइड्रोजन दो अलग-अलग आइसोटोप या रूपों में होता है। जबकि अधिकांश हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक में केवल एक प्रोटॉन होता है, एक छोटे से अंश में एक अतिरिक्त न्यूट्रॉन होता है। रासायनिक हस्ताक्षर में इस भारी हाइड्रोजन आइसोटोप की मात्रा को मापना शामिल है, जिसे ड्यूटेरियम कहा जाता है, इसके हल्के, नियमित रूप के सापेक्ष – एक मात्रा जिसे ड्यूटेरियम-टू-हाइड्रोजन अनुपात या डी/एच कहा जाता है।
“पानी में डी/एच हमें बताता है कि बर्फ किस तापमान पर बनी और उससे सूर्य से कितनी दूरी पर एक धूमकेतु बना।” कैथलीन मैंड्टएक ग्रह वैज्ञानिक नासा और पुनर्विश्लेषण का वर्णन करने वाले एक नए अध्ययन के संबंधित लेखक ने लाइव साइंस को एक ईमेल में बताया। डी/एच मान जितना कम होगा, उतना ही दूर होगा सूरज क्षुद्रग्रह या धूमकेतु का जन्म हुआ।
पिछले कुछ दशकों के शोध से पता चला है कि पृथ्वी का डी/एच अनुपात कई क्षुद्रग्रहों और मुट्ठी भर के समान है बृहस्पति-परिवार धूमकेतु – धूमकेतुओं का एक समूह जो लगभग हर 20 साल में सूर्य के पास से गुजरता है और जिसका मार्ग बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण के कारण बदल जाता है।
लेकिन 2015 के एक अध्ययन में निर्धारित “रबर डकी” धूमकेतु 67पी/चुर्युमोव-गेरासिमेंको का डी/एच मान अनिवार्य रूप से धूमकेतु के मामले को समाप्त कर देता है। ईएसए द्वारा एकत्र किए गए 150 से अधिक मापों का औसत रोसेटा मिशन अंतरिक्ष यान की 2014 में धूमकेतु 67पी से मुलाकात के दौरान, डी/एच मान पृथ्वी से लगभग तीन गुना था। शोधकर्ताओं ने इसकी व्याख्या इस सबूत के रूप में की कि धूमकेतुओं द्वारा पृथ्वी पर पानी पहुंचाने की बहुत कम संभावना थी।
मैंड्ट ने कहा, परिणाम हैरान करने वाले थे, क्योंकि डी/एच मान बृहस्पति-परिवार के अन्य धूमकेतुओं की तुलना में कहीं अधिक था। साथ ही, “धूमकेतु में बहुत अधिक CO होना चाहिए [carbon monoxide] और N2 [nitrogen] रोसेटा से मापा गया क्योंकि ये बर्फ वास्तव में ठंडे तापमान पर भी बनती हैं,” उसने आगे कहा।
धूमकेतु 67पी के स्पष्ट रूप से उच्च डी/एच अनुपात को समझने के लिए, मैंड्ट और अमेरिका, फ्रांस और स्विटजरलैंड के अनुसंधान संस्थानों के अन्य खगोलविदों ने पूरे रोसेटा डेटासेट को खंगालने का फैसला किया। द्वारा विकसित एक नवीन सांख्यिकीय तकनीक का उपयोग करना जैकब लस्टिग-येगर जॉन्स हॉपकिन्स एप्लाइड फिजिक्स प्रयोगशाला से, टीम ने केवल ड्यूटेरियम युक्त पानी के अणुओं से आने वाले संकेतों की पहचान की, जिससे उन्हें लगभग 4,000 डी/एच माप एकत्र करने की अनुमति मिली।
शोधकर्ताओं ने पाया कि डी/एच मान धूमकेतु की लंबी धुरी के साथ बेतहाशा भिन्न होता है, जिसमें उच्चतम “नाभिक” के पास होता है – चट्टानी भाग जो रबर डकी जैसा दिखता है – और पूंछ के साथ घटता जाता है।
शोधकर्ताओं ने साइंस एडवांसेज जर्नल में 13 नवंबर को प्रकाशित अपने अध्ययन में लिखा है कि धूमकेतु के भीतर होने वाली प्रक्रियाओं के कारण ऐसी भिन्नता होने की संभावना है। जैसे ही धूमकेतु निकट आता है सूरजधूमकेतु की सतह गर्म हो जाती है, जो कोमा (नाभिक के चारों ओर विकसित होने वाला प्रभामंडल) में बर्फ से लिपटे धूल के कणों के साथ गैस छोड़ती है। पिछले, असंबद्ध प्रयोगशाला अध्ययनों से पता चला था कि ड्यूटेरियम युक्त बर्फ सामान्य बर्फ की तुलना में धूल के कणों से अधिक चिपकती है। वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि कोमा में प्रवेश करने पर ऐसे धूल के कण, वहां दर्ज किए गए उच्च डी/एच मूल्यों के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।
हालाँकि, शोधकर्ताओं ने नोट किया कि नाभिक से लगभग 75 मील (120 किलोमीटर) दूर धूल के कण अनिवार्य रूप से सूख गए हैं, जिसका अर्थ है कि उनमें किसी भी ड्यूटेरियम-समृद्ध बर्फ की कमी है जो नकली रूप से उच्च डी/एच मान उत्पन्न कर सकती है। केवल इस दूरी पर एकत्र किए गए डेटा का उपयोग करके, लेखकों ने गणना की कि धूमकेतु 67पी का वास्तविक डी/एच मान पृथ्वी का केवल 1.5 गुना था।
संशोधित डी/एच मान का मतलब है कि “बृहस्पति परिवार के सभी धूमकेतु जिन्हें हम मापने में सक्षम हैं, उनका डी/एच पृथ्वी के पानी डी/एच के करीब है,” मैंडेट ने कहा। इसका तात्पर्य यह है कि धूमकेतुओं ने पृथ्वी को सिंचित करने में छोटी के बजाय प्रमुख भूमिका निभाई। साथ ही, उन्होंने आगे कहा, कम डी/एच मान से पता चलता है कि धूमकेतु 67पी का जन्म वैज्ञानिकों द्वारा पहले सोचे गए अनुमान से कहीं अधिक सूर्य के करीब हुआ था।
