లోతైన శాస్త్రీయ పరిశోధన, దీని ఫలితాలు సైన్స్ మ్యాగజైన్లో ప్రచురించబడ్డాయి, ఖగోళశాస్త్రం యొక్క గొప్ప ఎనిగ్మాలలో ఒకదానికి ఖచ్చితమైన సమాధానాన్ని అందించింది: భూమి మరియు చంద్రుని మధ్య ఆశ్చర్యకరమైన రసాయన సారూప్యత. ఈ అధ్యయనం భూసంబంధమైన మరియు చంద్ర శిలలలో మార్స్ పరిమాణంలో ఉన్న థియా యొక్క నిశ్చయాత్మక జాడలను గుర్తించింది, రెండు ఖగోళ వస్తువులు ప్రారంభ సౌర వ్యవస్థలోని ఒకే ప్రాంతంలో ఏర్పడినట్లు నిర్ధారిస్తుంది.
సుమారు 4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ప్రారంభ భూమి మరియు థియా మధ్య విపత్తు తాకిడిని సూచించే పెద్ద ప్రభావ సిద్ధాంతం గణనీయమైన ప్రోత్సాహాన్ని పొందింది. ఈ స్మారక చిహ్నం నుండి బయటకు వచ్చిన పదార్థం చివరికి చంద్రునిని ఏర్పరుస్తుంది. చికాగో విశ్వవిద్యాలయం మరియు జర్మనీలోని మాక్స్ ప్లాంక్ ఇన్స్టిట్యూట్ పరిశోధకుల నేతృత్వంలోని కొత్త విశ్లేషణ, పదార్థాల భాగస్వామ్య మూలాన్ని గుర్తించడానికి ఐరన్ ఐసోటోప్లను ట్రేసర్లుగా ఉపయోగించింది.
ఈ ఆవిష్కరణ దశాబ్దాలుగా శాస్త్రవేత్తలను అబ్బురపరిచిన అస్థిరతను పరిష్కరిస్తుంది. మునుపటి నమూనాలు చంద్రుడు ఎక్కువగా థియా నుండి పదార్థాన్ని కలిగి ఉండాలని సూచించాయి, ఇది భూమి నుండి భిన్నమైన రసాయన కూర్పును సూచిస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, థియా సారాంశంలో, భూమి యొక్క “రసాయన జంట” అని ఇప్పుడు ఆధారాలు చూపిస్తున్నాయి, మన గ్రహం మరియు దాని సహజ ఉపగ్రహం వాటి మూలక కూర్పులో ఎందుకు చాలా సారూప్యంగా ఉన్నాయో వివరిస్తుంది.
చంద్రునికి దారితీసిన గొప్ప ప్రభావం
4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం సౌర వ్యవస్థ యొక్క దృశ్యం అస్తవ్యస్తమైన మరియు హింసాత్మక వాతావరణం, ఈ రోజు మనకు తెలిసిన దానికి చాలా భిన్నంగా ఉంది. డజన్ల కొద్దీ ప్రోటోప్లానెట్లు, ఖగోళ వస్తువులు ఏర్పడటం, అస్థిర పథాలపై యువ సూర్యుని చుట్టూ తిరుగుతూ, ధూళి మరియు వాయువుతో కూడిన విస్తారమైన డిస్క్లో పదార్థం కోసం పోటీ పడుతున్నాయి. ఈ సందర్భంలోనే థియా, ప్రస్తుత భూమిలో దాదాపు 10% ద్రవ్యరాశితో అంచనా వేయబడింది, దాని కక్ష్యను అస్థిరపరిచింది, దానిని మన గ్రహంతో నేరుగా ఢీకొనే మార్గంలో ఉంచింది. దీని ప్రభావం తలపై ఢీకొనడం కాదు, కానీ వినాశకరమైన వాలుగా ఉన్న దెబ్బ. విడుదలైన శక్తి చాలా అపారమైనది, ఇది థియా యొక్క మాంటిల్లో చాలా భాగాన్ని మరియు భూమి యొక్క మాంటిల్లో గణనీయమైన భాగాన్ని ఆవిరి చేసి, కరిగిన రాతి మరియు వాయువు యొక్క భారీ మేఘాన్ని అంతరిక్షంలోకి పంపింది. భూమి చుట్టూ ఉన్న సూపర్ హీటెడ్ శిధిలాల ఈ రింగ్ గురుత్వాకర్షణ శక్తితో త్వరగా కలిసిపోవడం ప్రారంభించింది. ఆశ్చర్యకరంగా తక్కువ వ్యవధిలో, బహుశా కేవలం కొన్ని గంటలు లేదా రోజులలో, ఈ పదార్ధం కలిసి చంద్రునిని ఏర్పరుస్తుంది, ప్రారంభంలో ఈనాటి కంటే భూమికి చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. ఈ సంఘటన మా ఉపగ్రహాన్ని సృష్టించడమే కాకుండా, గ్రహాన్ని ప్రాథమికంగా మార్చింది, దాని భ్రమణ వేగం మరియు దాని అక్షం యొక్క వంపుపై ప్రభావం చూపుతుంది, ఇది రుతువుల ఉనికిలో కీలకమైన అంశం.
కాస్మిక్ DNA వలె పనిచేసే ఐసోటోపిక్ సంతకాలు
థియా యొక్క మూలాన్ని అన్లాక్ చేయడానికి కీ ఐసోటోప్లుగా పిలువబడే మూలకాల కూర్పులోని చిన్న వైవిధ్యాలలో దాగి ఉంది. శాస్త్రవేత్తలు ఇనుము, మాలిబ్డినం మరియు జిర్కోనియం యొక్క ఐసోటోపులపై తమ విశ్లేషణను కేంద్రీకరించారు, గ్రహాల నిర్మాణం సమయంలో ఊహాజనిత మార్గాల్లో ప్రవర్తించే మూలకాలు. గ్రహం యొక్క భేదం సమయంలో, భారీ ఇనుము కోర్ ఏర్పడటానికి మునిగిపోతుంది, కానీ చిన్న మొత్తాలు మాంటిల్లో ఉంటాయి. పరిశోధన బృందం NASA యొక్క చారిత్రాత్మక అపోలో మిషన్ల సమయంలో సేకరించిన 15 ఎర్త్ రాక్ నమూనాలు మరియు ఆరు చంద్ర నమూనాలలో ఈ ఐసోటోపుల నిష్పత్తిని అపూర్వమైన ఖచ్చితత్వంతో కొలుస్తుంది. మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ, అత్యంత సున్నితమైన సాంకేతికత, ప్రభావం వల్ల మిగిలిపోయిన రసాయన సంతకాలను గుర్తించడం సాధ్యమైంది.
ప్రారంభ సౌర వ్యవస్థ యొక్క సమయ గుళికలు వలె పనిచేసే వివిధ రకాల ఉల్కల నుండి భూమి మరియు చంద్రుని నుండి డేటాను పోల్చడం ద్వారా, పరిశోధకులు స్పష్టమైన నిర్ధారణకు వచ్చారు. భూగోళ మరియు చంద్ర నమూనాల ఐసోటోపిక్ కూర్పు వాస్తవికంగా వేరు చేయలేనిది మరియు సూర్యుడికి దగ్గరగా ఉన్న సౌర వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత ప్రాంతంలో ఏర్పడినట్లు విశ్వసించబడే నాన్-కార్బోనేషియస్ కొండ్రిటిక్ ఉల్కలతో సంపూర్ణంగా సరిపోలింది. ఈ మ్యాచ్ “కాస్మిక్ DNA”గా పనిచేస్తుంది, థియా మరియు భూమి ఒకే మూలపదార్థాల రిజర్వాయర్ నుండి నిర్మించబడ్డాయని రుజువు చేస్తుంది. ఖగోళ వస్తువుల ఐసోటోపిక్ కూర్పు చాలా భిన్నంగా ఉండే బాహ్య సౌర వ్యవస్థ నుండి థియా వచ్చిందనే అవకాశాన్ని ఇది తోసిపుచ్చింది.
భూమికి సమీప కక్ష్యలో థియా ఏర్పడటం
గ్రహాల పుట్టుకకు కారణమైన ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ సజాతీయమైనది కాదు; వాటి రసాయన కూర్పు సూర్యుడి నుండి దూరంతో మారుతూ ఉంటుంది. సూర్యుని నుండి మరింత దూరంగా ఏర్పడిన శరీరాలు, చల్లని ప్రాంతాలలో, అస్థిర మూలకాలతో సమృద్ధిగా ఉంటాయి, అయితే దగ్గరగా ఏర్పడినవి, రాతి గ్రహాల ప్రాంతంలో, వక్రీభవన పదార్థాలతో కూడి ఉంటాయి, వేడికి ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.
ఇప్పుడు కొత్త రసాయన డేటా ద్వారా ధృవీకరించబడిన కంప్యూటర్ అనుకరణలు, థియా భూమి వలె అదే కక్ష్య జోన్లో ఏర్పడిందని సూచిస్తున్నాయి. ఈ భౌగోళిక సామీప్యమే వారి కూర్పులలో సారూప్యతకు ప్రాథమిక కారణం. రెండు శరీరాలు ఒకే కాస్మిక్ “పొరుగు” నుండి పదార్థాన్ని సేకరించాయి, ఫలితంగా దాదాపు ఒకే ఐసోటోపిక్ ప్రొఫైల్స్ ఏర్పడతాయి.
ఈ ముగింపు పెద్ద ప్రభావ సిద్ధాంతాన్ని వెంటాడుతున్న వైరుధ్యాన్ని పరిష్కరిస్తుంది. థియాకు సుదూర మూలం ఉంటే, చంద్రుడు భూమి కంటే భిన్నమైన రసాయన సంతకాన్ని కలిగి ఉంటాడు, ఇది నమూనాలలో గమనించబడదు. సాక్ష్యం రెండు సోదరి మృతదేహాలు ఢీకొన్న దృశ్యాన్ని సూచిస్తుంది మరియు వాటి మిశ్రమ అవశేషాల నుండి, మనకు తెలిసిన భూమి-చంద్ర వ్యవస్థ పుట్టింది.
అధునాతన సాంకేతికత బిలియన్ సంవత్సరాల నాటి పజిల్ను విప్పింది
థియా యొక్క మూలాన్ని నిర్ధారించడం అనేది ప్రయోగశాల విశ్లేషణ పద్ధతులలో గణనీయమైన పురోగతికి ధన్యవాదాలు. ప్రతి మిలియన్ ఖచ్చితత్వానికి భాగాలతో ఐసోటోపిక్ నిష్పత్తులను కొలిచే సామర్థ్యం శాస్త్రవేత్తలు గతంలో గుర్తించలేని సూక్ష్మమైన రసాయన సూక్ష్మ నైపుణ్యాలను వేరు చేయడానికి అనుమతించింది, సైద్ధాంతిక నమూనాలను ధృవీకరించడానికి అవసరమైన తిరస్కరించలేని రుజువును అందిస్తుంది.
యూనివర్శిటీ ఆఫ్ చికాగో మరియు మాక్స్ ప్లాంక్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ సోలార్ సిస్టమ్ రీసెర్చ్ వంటి సంస్థల మధ్య సహకార పని ప్రాథమికమైనది. జియోకెమిస్ట్రీ, కంప్యూటేషనల్ మోడలింగ్ మరియు గ్రహాంతర నమూనాల విశ్లేషణలో నైపుణ్యం కలయిక సమస్యకు బహుముఖ విధానాన్ని అనుమతించింది, ప్రత్యక్ష పరిశీలనతో సిద్ధాంతాన్ని అనుసంధానిస్తుంది.
థియా యొక్క తాకిడి యొక్క పరిమాణం, వేగం మరియు కోణంలో విభిన్నమైన దృశ్యాలను పరీక్షించడానికి ఇంపాక్ట్ సిమ్యులేషన్లు సర్దుబాటు చేయబడ్డాయి. ప్రోటోప్లానెట్ యొక్క అంతర్గత మూలాన్ని ఊహించిన కాన్ఫిగరేషన్లు మాత్రమే చంద్ర మరియు భూగోళ శిలలలో గమనించిన రసాయన కూర్పును విజయవంతంగా పునరుత్పత్తి చేయగలిగాయి, నమూనాను పటిష్టం చేస్తాయి.
ఈ విధానం, ఇనుము, క్రోమియం మరియు టైటానియం వంటి బహుళ మూలకాల యొక్క విశ్లేషణను ఏకీకృతం చేస్తుంది, ఇది బంధన మరియు బలమైన వీక్షణను అందిస్తుంది. విశ్లేషించబడిన ప్రతి మూలకం ఒకే కథనాన్ని చెప్పింది, థియా మరియు ప్రారంభ భూమి విశ్వ పొరుగువారు అనే ముగింపు యొక్క ప్రామాణికతను బలపరిచింది.
బియాండ్ ది మూన్: భూమిపై జీవానికి థియా యొక్క సహకారం
థియా ప్రభావం కేవలం చంద్రుడిని సృష్టించడం కంటే చాలా ఎక్కువ చేసింది; భూమిని నివాసయోగ్యమైన గ్రహంగా మార్చడంలో ఇది కీలకమైన సంఘటన కావచ్చు. మన గ్రహం యొక్క నిర్మాణంలో చివరి దశలో సంభవించిన ఘర్షణ, ప్రారంభ భూమి యొక్క కూర్పులో గణనీయమైన మొత్తంలో కొత్త పదార్థాన్ని ప్రవేశపెట్టింది.
మహాసముద్రాలు, వాతావరణం మరియు తత్ఫలితంగా జీవం ఏర్పడటానికి ప్రాథమికమైన కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ వంటి ముఖ్యమైన అస్థిర మూలకాలను పంపిణీ చేయడానికి థియా బాధ్యత వహించవచ్చని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి. భూమి యొక్క చాలా అసలైన అస్థిరతలు దాని ప్రారంభ నిర్మాణం సమయంలో కోల్పోయాయని నమ్ముతారు, మరియు థియాతో ప్రభావం ఈ కీలక పదార్ధాలతో గ్రహాన్ని “పునరుద్ధరించవచ్చు”.
భూమి యొక్క మాంటిల్లో మిగిలి ఉన్న సాక్ష్యం
ఈ పరిశోధన యొక్క అత్యంత ఆకర్షణీయమైన సరిహద్దులలో ఒకటి భూమి లోపల లోతైన థియా యొక్క భౌతిక జాడల కోసం అన్వేషణ. భూకంప శాస్త్ర డేటా ఆఫ్రికా మరియు పసిఫిక్ మహాసముద్రం క్రింద భూమి యొక్క మాంటిల్ యొక్క బేస్ వద్ద ఉన్న “తక్కువ-వేగం బుడగలు” అని పిలువబడే రెండు క్రమరహిత మరియు భారీ నిర్మాణాల ఉనికిని వెల్లడించింది. వందల కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్న ఈ నిర్మాణాలు థియా యొక్క మాంటిల్ యొక్క దట్టమైన అవశేషాలు కావచ్చని కొందరు శాస్త్రవేత్తలు ఊహిస్తున్నారు, ఇది ఢీకొన్న తర్వాత భూమి యొక్క మాంటిల్ గుండా మునిగిపోయి బిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు అలాగే ఉండిపోయింది. ధృవీకరించబడితే, అది మన గ్రహం యొక్క చరిత్రలో అత్యంత పరివర్తనాత్మక సంఘటనలలో ఒకదానికి ఖచ్చితమైన భౌతిక రుజువు అవుతుంది.
