News (MR)

अभ्यासानुसार पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये ४५ महासागरांच्या समतुल्य हायड्रोजनचा साठा असू शकतो

Estrutura central da Terra, nucleo
Estrutura central da Terra, nucleo - Vadim Sadovski/shutterstock.com

एक नवीन वैज्ञानिक शोध आपल्या ग्रहाची अंतर्गत रचना आणि जीवनासाठी आवश्यक असलेल्या अस्थिर घटकांच्या उत्पत्तीची समज पूर्णपणे बदलण्याचे वचन देतो. संशोधकांनी ओळखले आहे की पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये हायड्रोजनचे विशाल जलाशय असू शकतात, ज्याची अंदाजे मात्रा पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सर्व महासागरांमध्ये असलेल्या पाण्याच्या 9 ते 45 पट असते. हे निष्कर्ष प्रगत प्रयोगांमधून प्राप्त झाले ज्याने जगाच्या मध्यभागी अस्तित्त्वात असलेल्या तीव्र दाब आणि तापमान परिस्थितीचे अनुकरण केले.

डेटा दर्शवितो की हा हायड्रोजन द्रव पाण्याच्या स्वरूपात नाही, तर गाभा बनवणाऱ्या धातूच्या मिश्रधातूंमध्ये विरघळला आहे. असा अंदाज आहे की हा घटक ग्रहाच्या मध्य प्रदेशाच्या एकूण वस्तुमानाच्या 0.07% ते 0.36% दर्शवितो. ही एकाग्रता, जरी टक्केवारीच्या दृष्टीने ती लहान वाटत असली तरी, ग्रहांच्या प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात पदार्थामध्ये अनुवादित होते, जे सुचवते की पृथ्वीचा आतील भाग पूर्वीच्या भूवैज्ञानिक मॉडेलच्या तुलनेत प्रकाश घटकांमध्ये खूप समृद्ध आहे.

हा अभ्यास सुमारे 4.5 अब्ज वर्षांपूर्वी झालेल्या ग्रहांच्या निर्मितीबद्दलच्या महत्त्वपूर्ण सिद्धांताची पुष्टी करतो. पुराव्यावरून असे सूचित होते की ग्रहाच्या निर्मितीच्या सुरुवातीच्या काळात पाणी आणि हायड्रोजन ग्रहामध्ये समाविष्ट केले गेले होते, जेव्हा पृथ्वी अजूनही वस्तुमान जमा करत होती आणि त्याचे स्तर वेगळे करत होती. उशीरा बॉम्बर्डमेंट म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या कालावधीत धूमकेतू आणि लघुग्रहांच्या प्रभावामुळे बहुतेक पाणी नंतर आले असावे या गृहितकाचे हे खंडन करते.

प्रयोगशाळेत अत्यंत परिस्थितीचे अनुकरण

हे परिणाम साध्य करण्यासाठी, शास्त्रज्ञांच्या टीमने पृथ्वीच्या गाभ्याचे प्रतिकूल वातावरण पुन्हा तयार करण्यासाठी उच्च-दाब कक्षांचा वापर केला. या सिम्युलेशनमध्ये, हायड्रोजन आणि सिलिकॉनच्या वर्तनाचे विश्लेषण केले गेले जेव्हा ते हजारो किलोमीटर खोलवर असलेल्या अवाढव्य कॉम्प्रेशनच्या अधीन होते. न्यूक्लियसचा मुख्य घटक असलेल्या लोहाशी हे घटक कसे संवाद साधतात हे पाहणे हा उद्देश होता.

चाचण्यांमधून असे दिसून आले की, या विशिष्ट परिस्थितीत, हायड्रोजन कच्चा लोहामध्ये सहजपणे विरघळतो आणि परिणामी खनिज संरचनेत “पडलेला” राहतो. ही विरघळण्याची प्रक्रिया स्थिर संयुगे तयार करते जी घटकाला आतमध्ये अडकवते, ज्यामुळे ते आवरण किंवा कवचमध्ये जाण्यापासून प्रतिबंधित करते. या कार्यपद्धतीमुळे प्रत्यक्ष नमुने गोळा न करता कोरच्या साठवण क्षमतेची गणना करणे शक्य झाले, जे सध्याच्या तंत्रज्ञानामुळे अशक्य आहे.

संशोधनाने डेटा प्रमाणित करण्यासाठी तुलनात्मक दृष्टीकोन वापरला, भिन्न संपृक्तता परिस्थिती स्थापित केली:

– पुराणमतवादी परिदृश्य नऊ जागतिक महासागरांच्या समतुल्य हायड्रोजनचे प्रमाण प्रोजेक्ट करते.

– कमाल संपृक्तता परिस्थिती 45 महासागरांशी संबंधित व्हॉल्यूम सूचित करते.

– भिन्नता थेट धातूच्या मिश्रणात असलेल्या सिलिकॉनसारख्या इतर प्रकाश घटकांच्या प्रमाणावर अवलंबून असते.

– सिम्युलेशनमध्ये पाहिलेली अंतिम घनता पृथ्वीच्या गाभ्यावरील वर्तमान भूकंपीय वाचनाशी एकरूप आहे.

भूगर्भीय आणि चुंबकीय उत्क्रांतीवर परिणाम

हायड्रोजनच्या गाभ्यामध्ये मोठ्या प्रमाणावर उपस्थितीचा थेट परिणाम ग्रहाच्या अंतर्गत गतिशीलतेवर आणि पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या निर्मितीवर होतो. बाहेरील गाभा, द्रव अवस्थेत धातूंनी बनलेला, विद्युत प्रवाह निर्माण करणारी हालचाल करतो ज्यामुळे, चुंबकीय ढाल तयार होते जी पृथ्वीला सौर विकिरणांपासून संरक्षण करते. हायड्रोजनसारख्या प्रकाश घटकांच्या परिचयामुळे या द्रवपदार्थाची घनता आणि चिकटपणा बदलतो, ज्यामुळे या नैसर्गिक भूगतिकरणाची कार्यक्षमता आणि स्थिरता प्रभावित होते.

शिवाय, पृथ्वीच्या आवरणातील संवहन हालचाली, प्लेट टेक्टोनिक्स आणि ज्वालामुखीसाठी जबाबदार, गाभ्यापासून थर्मल आणि रासायनिक इनपुट प्राप्त करतात. हायड्रोजनच्या उपस्थितीमुळे खोल इंटीरियरच्या थर्मोडायनामिक्सवर परिणाम होतो, ज्यामुळे कचरा उष्णता सोडणे सुलभ होते आणि कोर फक्त शुद्ध लोह आणि निकेलने बनलेला असल्यापेक्षा जास्त काळ सक्रिय ठेवू शकतो. हे डायनॅमिक पृथ्वीवरील पाणी आणि अस्थिर चक्र ही एक एकीकृत प्रणाली आहे जी पृष्ठभागाला खोल स्तरांशी जोडते या मताला बळकटी देते.

प्रदीर्घ काळातील भूकंपविषयक निरीक्षणांनी आधीच सूचित केले आहे की पृथ्वीचा गाभा शुद्ध लोहाच्या गोलापेक्षा किंचित कमी दाट आहे. “घनता तूट” नावाच्या या घटनेने भूभौतिकशास्त्रज्ञांना उत्सुकता निर्माण केली. हायड्रोजन हे मुख्य मिश्रधातूचे घटक म्हणून कार्य करते याची पुष्टी केल्याने सध्या स्वीकारलेल्या घनतेच्या मॉडेल्समधील अंतर भरून या गूढतेवर एक सुंदर समाधान मिळते.

पृष्ठभाग आणि खोल जलाशयांमधील फरक

पृष्ठभागावर आढळणाऱ्या हायड्रोजनचे स्वरूप गाभ्यामध्ये साठवलेल्या हायड्रोजनपासून वेगळे करणे आवश्यक आहे. महासागरांमध्ये, हायड्रोजन पाण्याच्या रेणूंशी जोडलेला असतो, द्रव स्थितीत ऑक्सिजन (H2O) तयार करतो. गाभ्यामध्ये, ते धातूच्या अवस्थेत अस्तित्वात असते किंवा लाखो वातावरणापेक्षा जास्त दबावाखाली खनिजांमध्ये विरघळते. हा जलवाहतूक करणारा भूगर्भ महासागर नाही तर खडकाळ आणि धातूच्या मॅट्रिक्समध्ये एकत्रित केलेला अणु राखीव आहे.

शास्त्रज्ञांनी या शोधाची तुलना आच्छादनातील इतर ज्ञात जलाशयांशी केली आहे, जेथे रिंगवूडाइट सारख्या खनिजांमध्ये त्यांच्या क्रिस्टलीय संरचनेत पाणी टिकवून ठेवण्याची क्षमता असते. तथापि, गाभ्याचे संभाव्य प्रमाण आवरणाच्या साठ्यांपेक्षा जास्त आहे, ज्यामुळे मध्यवर्ती प्रदेशाला ग्रहावरील सर्वात मोठा हायड्रोजन साठा म्हणून एकत्रित केले जाते. भविष्यातील अभ्यास घनता विसंगती अधिक अचूकपणे मॅप करण्यासाठी नवीन भूकंपशास्त्रीय तंत्रांचा वापर करून हे अंदाज परिष्कृत करण्याचा प्रयत्न करतील.

“ओले पृथ्वी” मॉडेलचे प्रमाणीकरण त्याच्या निर्मितीपासून ग्रहांच्या राहण्याबाबतचा दृष्टीकोन बदलतो. जर खडकाळ ग्रहांच्या निर्मितीदरम्यान पाणी हा घटक गाभ्यामध्ये समाकलित होतो, तर इतर सौरमालेतील एक्सोप्लॅनेट्समध्ये हायड्रोजनचा मोठा अंतर्गत साठा असण्याची शक्यता आहे, ज्यामुळे त्यांच्या वातावरणावर आणि कोट्यवधी भूशास्त्रीय वर्षांमध्ये जीवन टिकवून ठेवण्याची क्षमता प्रभावित होऊ शकते.

To Top