ایک حالیہ سائنسی دریافت ہمارے سیارے کی اندرونی ساخت اور زندگی کو سہارا دینے والے اتار چڑھاؤ والے عناصر کی اصل کی تفہیم کو از سر نو واضح کرنے کا وعدہ کرتی ہے۔ محققین نے اس بات کی نشاندہی کی ہے کہ زمین کے مرکز میں ہائیڈروجن کا ایک وسیع ذخیرہ ہو سکتا ہے، جس کا تخمینہ حجم زمین کے تمام سطحی سمندروں میں پائے جانے والے پانی کی مقدار سے نو سے 45 گنا کے درمیان ہوتا ہے۔ یہ نتیجہ اعلیٰ درجے کے تجربات سے اخذ کیا گیا ہے جس نے انتہائی دباؤ اور درجہ حرارت کے حالات کو نقل کیا ہے جو کہ دنیا کے مرکز میں موجود ہیں۔
اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ہائیڈروجن مائع پانی کی شکل میں موجود نہیں ہے، بلکہ دھاتی مرکبات میں گھل جاتی ہے جو کور بناتے ہیں۔ ایک اندازے کے مطابق یہ عنصر کرہ ارض کے وسطی علاقے کے کل کمیت کے 0.07% اور 0.36% کے درمیان نمائندگی کرتا ہے۔ یہ ارتکاز، اگرچہ یہ فیصد کے لحاظ سے چھوٹا لگتا ہے، جب سیاروں کے پیمانے پر غور کیا جائے تو مادے کی ایک بڑی مقدار میں ترجمہ ہوتا ہے، جو تجویز کرتا ہے کہ زمین کا اندرونی حصہ ہلکے عناصر میں پچھلے جیولوجیکل ماڈلز کے مقابلے میں زیادہ امیر ہے۔
مطالعہ سیاروں کی تشکیل کے بارے میں ایک اہم نظریہ کو تقویت دیتا ہے جو تقریبا 4.5 بلین سال پہلے ہوا تھا۔ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ پانی اور ہائیڈروجن سیارے میں اس کی تشکیل کے ابتدائی مراحل کے دوران شامل کیے گئے تھے، جب کہ زمین اب بھی بڑے پیمانے پر جمع ہو رہی تھی اور اپنی تہوں میں فرق کر رہی تھی۔ یہ اس مفروضے کی تردید کرتا ہے کہ زیادہ تر پانی بعد میں پہنچا ہوگا، جو کہ دیر سے بمباری کے نام سے جانے والے عرصے کے دوران دومکیتوں اور کشودرگرہ کے اثرات سے منتقل ہوا ہوگا۔
لیبارٹری میں انتہائی حالات کی نقالی
ان نتائج کو حاصل کرنے کے لیے، اسکول آف ارتھ اینڈ اسپیس سائنسز کے سائنسدانوں کی ٹیم نے زمین کے مرکز کے مخالف ماحول کو دوبارہ بنانے کے لیے ہائی پریشر چیمبرز کا استعمال کیا۔ ان نقالیوں میں، ہائیڈروجن اور سلکان کے رویے کا تجزیہ کیا گیا جب وہ بہت بڑے دباؤ کا شکار ہوتے ہیں، جیسا کہ ہزاروں کلومیٹر گہرائی میں ہوتا ہے۔ مقصد یہ دیکھنا تھا کہ یہ عناصر نیوکلئس کے اہم جزو لوہے کے ساتھ کس طرح تعامل کرتے ہیں۔
ٹیسٹوں سے پتہ چلتا ہے کہ ان مخصوص حالات میں، ہائیڈروجن پگھلے ہوئے لوہے میں آسانی سے گھل جاتی ہے اور نتیجے میں معدنی ساخت میں “پھنس” رہتی ہے۔ تحلیل کا یہ عمل مستحکم مرکبات بناتا ہے جو عنصر کے اندر گہرائی میں پھنس جاتا ہے، اسے پردے یا کرسٹ میں جانے سے روکتا ہے۔ طریقہ کار نے براہ راست جسمانی نمونوں کی ضرورت کے بغیر کور کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کا حساب لگانا ممکن بنایا، جو موجودہ ٹیکنالوجی کے ساتھ حاصل کرنا ناممکن ہے۔
تحقیق نے اعداد و شمار کی توثیق کرنے کے لئے ایک تقابلی نقطہ نظر کا استعمال کیا:
– قدامت پسند منظر نامہ نو عالمی سمندروں کے برابر ہائیڈروجن کی مقدار کی طرف اشارہ کرتا ہے۔
– زیادہ سے زیادہ سنترپتی منظر نامہ 45 سمندروں کے مساوی حجم کی تجویز کرتا ہے۔
– تغیر براہ راست دھاتی مرکب میں موجود دیگر روشنی عناصر، جیسے سلکان کے تناسب پر منحصر ہے۔
– تخروپن میں دیکھی جانے والی حتمی کثافت زمین کے مرکز کی موجودہ سیسمولوجیکل ریڈنگز کے ساتھ موافق ہے۔
ارضیاتی اور مقناطیسی ارتقاء پر اثرات
کور میں ہائیڈروجن کی بڑے پیمانے پر موجودگی سیارے کی اندرونی حرکیات اور زمین کے مقناطیسی میدان کی نسل پر براہ راست اثرات رکھتی ہے۔ بیرونی کور، مائع حالت میں دھاتوں پر مشتمل ہے، برقی رو پیدا کرنے والی حرکت کرتا ہے جو بدلے میں، مقناطیسی ڈھال بناتا ہے جو زمین کو شمسی تابکاری سے بچاتا ہے۔ ہائیڈروجن جیسے ہلکے عناصر کا تعارف اس سیال کی کثافت اور چپکنے والی کو تبدیل کرتا ہے، اس قدرتی جیوڈینامو کی کارکردگی اور استحکام کو متاثر کرتا ہے۔
مزید برآں، پلیٹ ٹیکٹونکس اور آتش فشاں کے لیے ذمہ دار زمین کے مینٹل میں نقل و حرکت کی حرکتیں، کور سے تھرمل اور کیمیائی شراکت حاصل کرتی ہیں۔ گہرے اندرونی حصے کی تھرموڈینامکس ہائیڈروجن کی موجودگی سے متاثر ہوتی ہے، جو فضلہ کی حرارت کے اخراج میں سہولت فراہم کر سکتی ہے اور کور کو زیادہ دیر تک فعال رکھ سکتی ہے اگر یہ صرف خالص لوہے اور نکل پر مشتمل ہو۔ یہ متحرک اس نظریے کی تصدیق کرتا ہے کہ زمین پر پانی اور اتار چڑھاؤ کا چکر ایک مربوط نظام ہے جو سطح کو گہری تہوں سے جوڑتا ہے۔
طویل عرصے کے زلزلہ کے مشاہدات نے پہلے ہی اشارہ کیا ہے کہ زمین کا مرکز خالص لوہے کے دائرے سے قدرے کم گھنے تھا۔ اس رجحان نے، جسے “کثافت کا خسارہ” کہا جاتا ہے، ماہرین ارضیات کو متوجہ کیا۔ اس بات کی تصدیق کرتے ہوئے کہ ہائیڈروجن ایک بڑے ملاوٹ والے عنصر کے طور پر کام کرتا ہے، اس راز کا ایک خوبصورت حل پیش کرتا ہے، جو فی الحال قبول شدہ کثافت کے ماڈلز میں موجود خلا کو پُر کرتا ہے۔
سطح اور گہرے ذخائر کے درمیان فرق
سطح پر پائے جانے والے ہائیڈروجن کی نوعیت کو کور میں ذخیرہ شدہ سے ممتاز کرنا ضروری ہے۔ سمندروں میں، ہائیڈروجن مائع حالت میں پانی کے مالیکیولز (H2O) بنانے والی آکسیجن سے جڑی ہوئی ہے۔ بنیادی طور پر، یہ دھاتی حالت میں موجود ہے یا لاکھوں ماحول سے زیادہ دباؤ کے تحت معدنیات میں تحلیل ہو جاتا ہے۔ یہ ایک قابل بحری زیر زمین سمندر نہیں ہے، بلکہ پتھریلی اور دھاتی میٹرکس میں ضم ہونے والا ایک جوہری ذخیرہ ہے۔
سائنس دانوں نے اس دریافت کا موازنہ مینٹل میں موجود دیگر معلوم ذخائر سے کیا، جہاں رنگ ووڈائٹ جیسے معدنیات اپنے کرسٹل کی ساخت میں پانی کو برقرار رکھنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تاہم، کور کا ممکنہ حجم ان مینٹل ذخائر سے کہیں زیادہ ہے، جو مرکزی علاقے کو سیارے پر ہائیڈروجن کے سب سے بڑے ذخائر کے طور پر مستحکم کرتا ہے۔ مستقبل کے مطالعے ان تخمینوں کو نئی سیسمولوجی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے مزید درست طریقے سے کثافت کی بے ضابطگیوں کا نقشہ بنانے کی کوشش کریں گے۔
اس “گیلی زمین” ماڈل کی توثیق جب سے تشکیل سیاروں کی رہائش کے بارے میں نقطہ نظر کو تبدیل کرتی ہے۔ اگر پانی ایک ایسا جزو ہے جو چٹانی سیاروں کی تشکیل کے دوران مرکز میں ضم ہو جاتا ہے، تو یہ ممکن ہے کہ دوسرے نظام شمسی میں موجود exoplanets میں بھی ہائیڈروجن کے وسیع اندرونی ذخائر ہوں، جو ان کے ماحول کو متاثر کر سکتے ہیں اور اربوں جیولوجیکل سالوں میں زندگی کو برقرار رکھنے کی صلاحیت کو متاثر کر سکتے ہیں۔