युनिव्हर्सिटी ऑफ झुरिच (UZH) ने नॅशनल सेंटर फॉर रिसर्च कॉम्पिटन्स (NCCR) PlanetS च्या सहकार्याने विकसित केलेले नवीन संशोधन, दोन्ही स्वित्झर्लंडमध्ये स्थित आहे, युरेनस आणि नेपच्यूनच्या अंतर्गत संरचनेचे पुनर्व्याख्या सादर करते. प्रगत सिम्युलेशन पद्धतीचा वापर करणाऱ्या या अभ्यासात असे सुचवले आहे की या जगांना, ज्यांना “बर्फ राक्षस” म्हणून ओळखले जाते, ते मुख्यतः खडकांनी बनलेले असू शकते. विशेष मासिकात प्रकाशितखगोलशास्त्र आणि खगोल भौतिकशास्त्र, वैज्ञानिक कार्य आपल्या सूर्यमालेतील या दोन बाह्य ग्रहांच्या रचनेबद्दल अनेक दशकांच्या समजूतदारपणाचा सामना करते.
शास्त्रज्ञांनी प्रस्तावित केलेले पुनर्वर्गीकरण विशेषत: युरेनसवर आढळून आलेले असामान्य आणि जटिल चुंबकीय क्षेत्र समजून घेण्यासाठी नवीन संकेत देते. शिवाय, कॉम्प्युटेशनल मॉडेलद्वारे उभी केलेली परिस्थिती युरेनस आणि नेपच्यूनला समर्पित नवीन अंतराळ मोहिमांची गरज आणि निकड अधिक मजबूत करते, जे त्यांच्या अंतर्गत रचनांच्या स्वरूपाची पुष्टी करू शकणारे अधिक अचूक डेटा गोळा करण्याचे उद्दिष्ट ठेवते.
घनता सिम्युलेशन ग्रहांची रचना पुन्हा परिभाषित करते
युरेनस आणि नेपच्यूनच्या अंतर्गत संरचनेचे पुनर्मूल्यांकन करण्यासाठी, संशोधन कार्यसंघाने यादृच्छिक पद्धतीने घनता प्रोफाइल तयार केले. त्यानंतर, त्यांनी प्रत्येक प्रोफाइलशी संबंधित गुरुत्वीय क्षेत्राची गणना केली आणि खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांसह प्राप्त झालेल्या परिणामांची तुलना केली.
प्रक्रियेमध्ये निरीक्षण डेटाशी सुसंगत असलेल्या अंतर्गत रचनांचा समावेश होता, सर्वोत्तम करार प्राप्त होईपर्यंत गणना अनेक वेळा पुनरावृत्ती होते. सिम्युलेशनच्या सर्व टप्प्यांवर, शास्त्रज्ञांनी मूलभूत भौतिक नियमांचा कठोर आदर राखला, जसे की गुरुत्वाकर्षण, अंतर्गत दाब आणि थर्मोडायनामिक्समधील संतुलन.
“बर्फ राक्षस” बद्दल नवीन व्याख्या काय सुचवते
“बर्फ राक्षस” म्हणून युरेनस आणि नेपच्यूनचे पारंपारिक वर्गीकरण एक अतिसरलीकरण असू शकते, अभ्यास लेखकांच्या मते, दोन ग्रहांची रचना अद्याप पूर्णपणे समजलेली नाही. टीमने तटस्थ आणि शारीरिकदृष्ट्या सुसंगत मॉडेल विकसित करण्यासाठी भौतिक आणि अनुभवजन्य दृष्टीकोन एकत्र केले, ज्यामुळे बर्फाच्या व्याप्तीच्या पलीकडे जाणाऱ्या अंतर्गत रचनांसाठी जागा तयार केली गेली – एक अस्थिर सामग्री ज्याला पाणी म्हणून समजले जाते.
- मॉडेल ग्रहांच्या आतील भागांचे अनुकरण करण्यासाठी भौतिक आणि अनुभवजन्य दृष्टिकोन एकत्र करते.
- परिणाम मुख्यतः खडकाळ रचना दर्शवतात.
- निष्कर्ष जटिल चुंबकीय क्षेत्र समजण्यास मदत करतात.
UZH इन्स्टिट्यूट ऑफ ॲस्ट्रोफिजिक्सचे प्रोफेसर रवीत हेलेड यांनी सांगितले की खडकाळ प्राबल्य असल्याचा संशय सुमारे 15 वर्षांपासून अस्तित्वात होता आणि आता, शेवटी, गटाला संगणकीय पुरावा मिळाला आहे. निरीक्षणात्मक निर्बंध आणि भौतिक सुसंगतता यांचा समावेश करून ही नवीन व्याख्या, युरेनस आणि नेपच्यूनच्या पोर्ट्रेटमधून बर्फ काढून टाकत नाही, परंतु सर्व प्रशंसनीय रचनात्मक परिस्थितींमध्ये ते प्रबळ घटक असेल या कल्पनेला अक्षम करते.
चुंबकीय क्षेत्र आणि खोली हायलाइट केली
ग्रहांच्या अंतर्गत रचनेचा पुनर्व्याख्या केल्याने त्यांच्या संबंधित चुंबकीय क्षेत्रांच्या वर्तनातील फरक देखील स्पष्ट होतो. संशोधकांनी शोधून काढले की युरेनसचे चुंबकीय क्षेत्र नेपच्यूनच्या क्षेत्राच्या तुलनेत अधिक खोल असू शकते.
अभ्यासाचे परिणाम आपल्या सौर मंडळाच्या केवळ ग्रह वर्गीकरणाच्या पलीकडे आहेत. दूरच्या जगाच्या रचनेचा अंदाज लावण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पद्धतींमध्ये सुधारणा करून, हे कार्य एक्सोप्लॅनेट्सवरून मिळवलेल्या डेटाचे वाचन आणि व्याख्या लक्षणीयरीत्या सुधारते. भविष्यातील स्पेस प्रोबच्या डिझाईन आणि इन्स्ट्रुमेंटेशनचे मार्गदर्शन करण्यासाठी डेटा वाचनातील ही सुधारणा देखील मूलभूत आहे.
अनिश्चितता आणि नवीन मोहिमांची गरज
जरी मॉडेल आश्वासक आणि भौतिकशास्त्राच्या नियमांशी सुसंगत असले तरी, ग्रहांच्या अंतर्गत रचनेबद्दलच्या ज्ञानामध्ये अजूनही अंतर आहेत. अत्यंत दाब आणि तापमान, युरेनस आणि नेपच्यून यांसारख्या ग्रहांमधील विशिष्ट परिस्थिती, सामग्रीचे वर्तन पूर्णपणे ज्ञात नाही.
अत्यंत परिस्थितीत सामग्रीच्या भौतिकशास्त्राबद्दल सखोल ज्ञानाचा अभाव घनता आणि रचना अंदाजांवर प्रभाव टाकू शकतो. लुका मॉर्फ, UZH मधील डॉक्टरेट उमेदवार आणि अभ्यासाचे प्रमुख लेखक, अनिश्चितता ओळखतात आणि सिम्युलेशन मॉडेल्सचा विस्तार करण्याची योजना आखतात.
सध्या, मुख्यतः खडकाळ किंवा बर्फाळ आतील भागामध्ये विश्वासार्हपणे फरक करण्यासाठी उपलब्ध डेटा पुरेसा नाही. प्रत्येक मॉडेलच्या गृहीतकांवर अवलंबून, दोन्ही ग्रह दोन्ही वर्गीकरणात बसू शकतात. या कारणास्तव, गुरुत्वाकर्षण आणि चुंबकीय मोजमापांना परिष्कृत करण्यास सक्षम असलेल्या उपकरणांनी सुसज्ज असलेल्या युरेनस आणि नेपच्यूनला विशिष्ट मोहिमा पाठवणे हे संघ आवश्यक मानते.
