பாறைகளின் இரசாயன பகுப்பாய்வு, தியாவும் டெர்ராவும் ஒரே அண்ட சுற்றுப்புறத்தை பகிர்ந்துள்ளதை உறுதிப்படுத்துகிறது

சயின்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஆழமான அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள், வானவியலின் மிகப் பெரிய புதிர்களில் ஒன்றான பூமிக்கும் சந்திரனுக்கும் இடையே உள்ள ஆச்சரியமான இரசாயன ஒற்றுமைக்கு ஒரு உறுதியான பதிலைக் கொண்டு வந்துள்ளது. பூமி மற்றும் சந்திர பாறைகளில் செவ்வாய் கிரகத்தின் அளவிலான புரோட்டோபிளானட் தியாவின் உறுதியான தடயங்களை ஆய்வு அடையாளம் கண்டுள்ளது, இரண்டு வான உடல்களும் ஆரம்பகால சூரிய குடும்பத்தின் ஒரே பகுதியில் உருவாகியுள்ளன என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

சுமார் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆரம்பகால பூமிக்கும் தியாவுக்கும் இடையே ஒரு பேரழிவு மோதலை முன்வைக்கும் பெரிய தாக்கக் கோட்பாடு, கணிசமான ஊக்கத்தைப் பெற்றுள்ளது. இந்த நினைவுச்சின்ன நிகழ்விலிருந்து வெளியேற்றப்பட்ட பொருள் இறுதியில் சந்திரனை உருவாக்குவதற்கு ஒன்றிணைந்தது. சிகாகோ பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஜெர்மனியில் உள்ள மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைமையிலான புதிய பகுப்பாய்வு, பொருட்களின் பகிரப்பட்ட தோற்றத்தைக் கண்டறிய இரும்பு ஐசோடோப்புகளை ட்ரேசர்களாகப் பயன்படுத்தியது.

இந்த கண்டுபிடிப்பு பல தசாப்தங்களாக விஞ்ஞானிகளை குழப்பத்தில் உள்ள ஒரு முரண்பாட்டை தீர்க்கிறது. முந்தைய மாதிரிகள், சந்திரன் பெரும்பாலும் தியாவிலிருந்து வரும் பொருட்களால் ஆனது என்று பரிந்துரைத்தது, இது பூமியிலிருந்து வேறுபட்ட இரசாயன கலவையைக் குறிக்கிறது. எவ்வாறாயினும், தியா, சாராம்சத்தில், பூமியின் “வேதியியல் இரட்டையர்” என்பதை இப்போது சான்றுகள் நிரூபிக்கின்றன, நமது கிரகமும் அதன் இயற்கை செயற்கைக்கோளும் அவற்றின் அடிப்படை கலவையில் ஏன் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது என்பதை விளக்குகிறது.

சந்திரனை தோற்றுவித்த பெரும் தாக்கம்

4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சூரியக் குடும்பத்தின் காட்சியானது குழப்பமான மற்றும் வன்முறைச் சூழலாக இருந்தது, இன்று நாம் அறிந்ததிலிருந்து மிகவும் வித்தியாசமானது. டஜன் கணக்கான புரோட்டோபிளானெட்டுகள், உருவாகும் வான உடல்கள், ஒரு இளம் சூரியனை நிலையற்ற பாதைகளில் சுற்றின, தூசி மற்றும் வாயுவின் பரந்த வட்டில் உள்ள பொருளுக்காக போட்டியிடுகின்றன. இந்தச் சூழலில்தான், தற்போதைய பூமியின் சுமார் 10% நிறை கொண்ட தியா, அதன் சுற்றுப்பாதை சீர்குலைந்து, அதை நமது கிரகத்துடன் நேரடியாக மோதச் செய்யும் பாதையில் வைத்தது. தாக்கம் நேருக்கு நேர் மோதியது அல்ல, மாறாக பேரழிவு தரும் சாய்ந்த அடி. வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் மிகவும் அபரிமிதமானது, அது தியாவின் மேன்டலின் பெரும்பகுதியையும் பூமியின் மேன்டலின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதியையும் ஆவியாகி, உருகிய பாறை மற்றும் வாயுவின் மகத்தான மேகத்தை விண்வெளிக்கு அனுப்பியது. பூமியைச் சுற்றியுள்ள சூப்பர் ஹீட் குப்பைகளின் வளையம் புவியீர்ப்பு விசையின் கீழ் விரைவாக ஒன்றிணைக்கத் தொடங்கியது. ஒரு வியக்கத்தக்க குறுகிய காலத்தில், ஒருவேளை சில மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்களில், இந்த பொருள் ஒன்றிணைந்து சந்திரனை உருவாக்கியது, ஆரம்பத்தில் இன்று இருப்பதை விட பூமிக்கு மிக நெருக்கமாக இருந்தது. இந்த நிகழ்வு நமது செயற்கைக்கோளை உருவாக்கியது மட்டுமல்லாமல், அதன் சுழற்சி வேகம் மற்றும் அதன் அச்சின் சாய்வு, பருவங்களின் இருப்பில் ஒரு முக்கியமான காரணி ஆகியவற்றை பாதிக்கும்.

காஸ்மிக் டிஎன்ஏவாக செயல்படும் ஐசோடோபிக் கையொப்பங்கள்

தியாவின் தோற்றத்தை திறப்பதற்கான திறவுகோல், ஐசோடோப்புகள் எனப்படும் தனிமங்களின் கலவையில் சிறிய மாறுபாடுகளில் மறைக்கப்பட்டுள்ளது. விஞ்ஞானிகள் தங்கள் பகுப்பாய்வை இரும்பு, மாலிப்டினம் மற்றும் சிர்கோனியம் ஆகியவற்றின் ஐசோடோப்புகளில் கவனம் செலுத்தினர், அவை கிரக உருவாக்கத்தின் போது கணிக்கக்கூடிய வழிகளில் செயல்படுகின்றன. ஒரு கிரகத்தின் வேறுபாட்டின் போது, ​​கனமான இரும்பு மையத்தை உருவாக்குவதற்கு மூழ்கிவிடும், ஆனால் சிறிய அளவுகள் மேலங்கியில் இருக்கும். நாசாவின் வரலாற்று சிறப்புமிக்க அப்பல்லோ பயணங்களின் போது சேகரிக்கப்பட்ட 15 பூமி பாறை மாதிரிகள் மற்றும் ஆறு சந்திர மாதிரிகள் ஆகியவற்றில் இந்த ஐசோடோப்புகளின் விகிதாச்சாரத்தை முன்னோடியில்லாத வகையில் துல்லியமாக ஆய்வுக் குழு அளந்தது. மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி, அதிக உணர்திறன் நுட்பம், தாக்கத்தால் எஞ்சியிருக்கும் இரசாயன கையொப்பங்களைக் கண்டறிவதை சாத்தியமாக்கியது.

ஆரம்பகால சூரியக் குடும்பத்தின் நேரக் காப்ஸ்யூல்களாகச் செயல்படும் பல்வேறு வகையான விண்கற்களின் தரவுகளுடன் பூமி மற்றும் சந்திரனின் தரவுகளை ஒப்பிடுவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு தெளிவான முடிவுக்கு வந்தனர். நில மற்றும் சந்திர மாதிரிகளின் ஐசோடோபிக் கலவை கிட்டத்தட்ட பிரித்தறிய முடியாதது மற்றும் சூரிய மண்டலத்தின் உள் பகுதியில் சூரியனுக்கு அருகில் உருவாகியதாக நம்பப்படும் கார்பனேசியஸ் அல்லாத காண்டிரிடிக் விண்கற்களின் கலவையுடன் சரியாகப் பொருந்துகிறது. இந்த பொருத்தம் ஒரு “காஸ்மிக் டிஎன்ஏ” ஆக செயல்படுகிறது, இது தியாவும் பூமியும் ஒரே மூலப்பொருளின் நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து கட்டப்பட்டது என்பதை நிரூபிக்கிறது. வான உடல்களின் ஐசோடோபிக் கலவை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபடும் வெளிப்புற சூரிய குடும்பத்தில் இருந்து தியா வந்ததற்கான சாத்தியத்தை இது நிராகரிக்கிறது.

பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையில் தியாவின் உருவாக்கம்

கோள்களை தோற்றுவித்த புரோட்டோபிளானட்டரி வட்டு ஒரே மாதிரியாக இல்லை; அவற்றின் வேதியியல் கலவை சூரியனிலிருந்து தூரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். சூரியனில் இருந்து வெகு தொலைவில் உருவாகும் உடல்கள், குளிர்ந்த பகுதிகளில், கொந்தளிப்பான கூறுகள் நிறைந்ததாக இருக்கும், அதே சமயம் நெருக்கமாக உருவாகும், பாறைக் கோள்களின் பகுதியில், வெப்பத்தை எதிர்க்கும் சக்தியற்ற பொருட்களால் ஆனது.

கணினி உருவகப்படுத்துதல்கள், இப்போது புதிய இரசாயன தரவுகளால் சரிபார்க்கப்படுகின்றன, தியா பூமியின் அதே சுற்றுப்பாதை மண்டலத்தில் உருவானது என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த புவியியல் அருகாமையே அவர்களின் இசையமைப்பில் உள்ள ஒற்றுமைக்கு அடிப்படைக் காரணம். இரண்டு உடல்களும் ஒரே காஸ்மிக் “அருகில்” இருந்து பொருட்களைக் குவித்தன, இதன் விளைவாக கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியான ஐசோடோபிக் சுயவிவரங்கள்.

இந்த முடிவு பெரிய தாக்கக் கோட்பாட்டை வேட்டையாடிய முரண்பாட்டைத் தீர்க்கிறது. தியா ஒரு தொலைதூர தோற்றம் கொண்டிருந்தால், சந்திரனில் பூமியை விட வேறுபட்ட இரசாயன கையொப்பம் இருக்கும், இது மாதிரிகளில் கவனிக்கப்படவில்லை. இரண்டு சகோதரி உடல்கள் மோதிக்கொண்ட ஒரு காட்சியை ஆதாரங்கள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன, மேலும் அவற்றின் கலவையான எச்சங்களிலிருந்து பூமி-சந்திரன் அமைப்பு பிறந்தது.

மேம்பட்ட தொழில்நுட்பம் பில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையான புதிரை அவிழ்த்துவிடுகிறது

தியாவின் தோற்றத்தை உறுதிப்படுத்துவது ஆய்வக பகுப்பாய்வு நுட்பங்களில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்திற்கு நன்றி. ஒரு மில்லியன் துல்லியமான பகுதிகளுடன் ஐசோடோபிக் விகிதங்களை அளவிடும் திறன் விஞ்ஞானிகளுக்கு முன்னர் கண்டறிய முடியாத நுண்ணிய இரசாயன நுணுக்கங்களை வேறுபடுத்த அனுமதித்துள்ளது, இது கோட்பாட்டு மாதிரிகளை சரிபார்க்க தேவையான மறுக்க முடியாத ஆதாரத்தை வழங்குகிறது.

சிகாகோ பல்கலைக்கழகம் மற்றும் சோலார் சிஸ்டம் ஆராய்ச்சிக்கான மேக்ஸ் பிளாங்க் நிறுவனம் போன்ற நிறுவனங்களுக்கு இடையேயான கூட்டுப் பணி அடிப்படையானது. புவி வேதியியல், கணக்கீட்டு மாடலிங் மற்றும் வேற்று கிரக மாதிரிகளின் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றில் நிபுணத்துவத்தின் கலவையானது சிக்கலுக்கு பன்முக அணுகுமுறையை அனுமதித்தது, கோட்பாட்டை நேரடி கவனிப்புடன் இணைக்கிறது.

தியாவின் மோதலின் அளவு, வேகம் மற்றும் கோணம் ஆகியவற்றில் மாறுபட்ட காட்சிகளை சோதிக்க தாக்க உருவகப்படுத்துதல்கள் சரிசெய்யப்பட்டன. புரோட்டோபிளானட்டின் உள் தோற்றம் என்று கருதப்பட்ட கட்டமைப்புகள் மட்டுமே சந்திரன் மற்றும் நிலப்பரப்பு பாறைகளில் காணப்பட்ட வேதியியல் கலவையை வெற்றிகரமாக இனப்பெருக்கம் செய்ய முடிந்தது, இது மாதிரியை திடப்படுத்தியது.

இரும்பு, குரோமியம் மற்றும் டைட்டானியம் போன்ற பல தனிமங்களின் பகுப்பாய்வை ஒருங்கிணைக்கும் இந்த அணுகுமுறை ஒரு ஒருங்கிணைந்த மற்றும் வலுவான பார்வையை வழங்குகிறது. பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட ஒவ்வொரு உறுப்பும் ஒரே கதையைச் சொன்னது, தியாவும் ஆரம்பகால பூமியும் அண்ட அண்டை நாடுகள் என்ற முடிவின் செல்லுபடியை வலுப்படுத்தியது.

சந்திரனுக்கு அப்பால்: பூமியில் வாழ்வதற்கு தியாவின் பங்களிப்பு

தியாவின் தாக்கம் சந்திரனை உருவாக்குவதை விட அதிகம் செய்தது; பூமியை வாழக்கூடிய கிரகமாக மாற்றுவதில் இது ஒரு முக்கிய நிகழ்வாக இருக்கலாம். நமது கிரகத்தின் உருவாக்கத்தில் தாமதமான கட்டத்தில் ஏற்பட்ட மோதல், ஆரம்பகால பூமியின் கலவையில் கணிசமான அளவு புதிய பொருட்களை அறிமுகப்படுத்தியது.

கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன் போன்ற அத்தியாவசிய ஆவியாகும் கூறுகளை வழங்குவதற்கு தியா காரணமாக இருக்கலாம் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன, அவை பெருங்கடல்கள், வளிமண்டலம் மற்றும் அதன் விளைவாக வாழ்க்கையின் உருவாக்கத்திற்கு அடிப்படையாகும். பூமியின் அசல் ஆவியாகும் பொருட்கள் அதன் ஆரம்ப உருவாக்கத்தின் போது இழந்ததாக நம்பப்படுகிறது, மேலும் தியாவின் தாக்கம் இந்த முக்கிய பொருட்களுடன் கிரகத்தை “மீண்டும்” செய்திருக்கலாம்.

பூமியின் மேலடுக்கில் மீதமுள்ள சான்றுகள்

இந்த ஆராய்ச்சியின் மிகவும் கவர்ச்சிகரமான எல்லைகளில் ஒன்று பூமிக்குள் ஆழமான தியாவின் உடல் தடயங்களைத் தேடுவதாகும். நில அதிர்வுத் தரவுகள், ஆப்பிரிக்கா மற்றும் பசிபிக் பெருங்கடலுக்கு அடியில், பூமியின் மேன்டில் அடிவாரத்தில் அமைந்துள்ள “குறைந்த வேகம் கொண்ட குமிழ்கள்” என அழைக்கப்படும் இரண்டு முரண்பாடான மற்றும் பிரம்மாண்டமான கட்டமைப்புகள் இருப்பதை வெளிப்படுத்தியது. நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர்கள் குறுக்கே உள்ள இந்த கட்டமைப்புகள், மோதலுக்குப் பிறகு பூமியின் மேன்டில் வழியாக மூழ்கி, பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் அங்கேயே இருந்த தியாவின் மேன்டில் அடர்த்தியான எச்சங்களாக இருக்கலாம் என்று சில விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர். உறுதிப்படுத்தப்பட்டால், அது நமது கிரகத்தின் வரலாற்றில் மிகவும் மாற்றியமைக்கும் நிகழ்வுகளில் ஒன்றின் உறுதியான உடல் ஆதாரமாக இருக்கும்.