बृहस्पति की कक्षा से परे उच्च गैस दबाव का एक वलय क्षेत्र ग्रहों के लिए एक कुशल नर्सरी के रूप में कार्य करता है। यह प्रक्रिया लाखों वर्षों तक चली और विभिन्न रचनाओं वाली सामग्री उत्पन्न हुई। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च के शोधकर्ताओं ने उन्नत कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ परिदृश्य का पुनर्निर्माण किया। परिणाम द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुए थे।
यह खोज उल्कापिंडों के पृथ्वी तक पहुंचने के साक्ष्य को प्रारंभिक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की गतिशीलता से जोड़ती है। सौर मंडल की शुरुआत के तुरंत बाद बृहस्पति ने अपने आस-पास की अधिकांश सामग्री को साफ कर दिया। इसके तुरंत बाद उच्च दबाव का एक क्षेत्र बन गया, जहां धूल और कंकड़ जमा हो गए।
धूल जाल में लाखों वर्षों से कण केंद्रित हैं
सौर मंडल का निर्माण शुरू होने के लगभग दो से चार मिलियन वर्ष बाद, बृहस्पति ने पहले ही गैस और धूल की डिस्क में एक अंतर खोल दिया था। निकटतम बाहरी क्षेत्र में उच्च दबाव ने सामग्रियों के संचय को बढ़ावा दिया। छोटे-छोटे कण टकराकर बड़ी संरचनाओं में बदल गए।
विभिन्न प्रकार के ग्रहाणु एक ही स्थान पर प्रकट हुए, लेकिन अलग-अलग समय पर। कुछ नाजुक, पतली सामग्री से बने थे। दूसरों ने अधिक प्रतिरोधी समावेशन शामिल किया। सिमुलेशन ने उन स्थितियों को पुन: प्रस्तुत किया जो कार्बनयुक्त उल्कापिंडों में देखी गई विविधताओं की व्याख्या करती हैं।
- कठोर और नाजुक कणों ने समय के साथ अलग-अलग तरीकों से परस्पर क्रिया की
- बृहस्पति द्वारा खोला गया अंतराल एक चयनात्मक फ़िल्टर के रूप में कार्य करता है
- धूल के संचय से शरीरों का क्रमिक विकास संभव हुआ
- गैस घनत्व में परिवर्तन ने प्रमुख प्रक्रियाओं को बदल दिया
- आगे फोटोवाष्पीकरण ने उपलब्ध सामग्री को और कम कर दिया
पर्यावरण ने एक ही क्षेत्र में निरंतर प्रशिक्षण की अनुमति दी। यह इस विचार का खंडन करता है कि प्रत्येक प्रकार की सामग्री पूरी तरह से अलग क्षेत्रों से आई है।
कार्बोनेसियस उल्कापिंड निर्माण के भौतिक रिकॉर्ड के रूप में काम करते हैं
कार्बन से भरपूर कार्बोनेसियस उल्कापिंड पृथ्वी तक पहुंचते हैं और प्राचीन सौर मंडल की विशेषताओं को संरक्षित करते हैं। प्रयोगशाला विश्लेषण इन सामग्रियों को अलग-अलग उम्र और संरचना वाले समूहों में विभाजित करते हैं। कुछ नाजुक होते हैं और आसानी से टूट जाते हैं। दूसरों में पतले मैट्रिक्स के भीतर कठिन समावेशन की सुविधा होती है।
टीम ने विभिन्न पैमानों पर कठोर और नाजुक कणों के व्यवहार का मॉडल तैयार किया। सिमुलेशन में टकराव, रेडियल बहाव और संचय की निगरानी की गई। परिणाम उल्कापिंड डेटा के अनुरूप हैं। यह इस बात को पुष्ट करता है कि इनमें से कई पिंड बृहस्पति से परे एक ही धूल जाल में उत्पन्न हुए थे।
संस्थान में डॉक्टरेट छात्र और अध्ययन के पहले लेखक, नेरिया गुरुत्रक्सागा ने कई स्तरों पर बातचीत के अनुकरण के महत्व पर प्रकाश डाला। एमपीएस के निदेशक और ब्रह्मांड विज्ञानी थॉर्स्टन क्लेन ने ग्रह निर्माण के सिद्धांतों के परीक्षण के लिए उल्कापिंडों की तुलना कसौटी से की।
बृहस्पति ने पदार्थों के प्रवाह को चुनिंदा रूप से प्रभावित किया
विशाल ग्रह ने एक बाधा के रूप में कार्य किया। बड़े कणों को अंतराल को पार करने के लिए अधिक प्रतिरोध का सामना करना पड़ा। छोटे दाने अधिक आसानी से बहने में सक्षम थे। समय के साथ, इसने विशिष्ट रचनाओं वाले ग्रहाणुओं की क्रमिक पीढ़ियों का निर्माण किया।
धूल जाल में उच्च दबाव ने प्रक्रिया को लंबे समय तक जारी रखने की अनुमति दी। डिस्क में परिवर्तन के बावजूद भी, क्षेत्र ने अनुकूल परिस्थितियाँ बनाए रखीं। सिमुलेशन से संकेत मिलता है कि सौर मंडल में ग्रहों के जन्म के लिए धूल के जाल पसंदीदा स्थान थे।
जोआना ड्रेकोव्स्का, जो लिसे मीटनर प्लैनेटरी फॉर्मेशन ग्रुप का नेतृत्व करती हैं, ने कहा कि बृहस्पति की कक्षा से परे का क्षेत्र इसके लिए उत्कृष्ट स्थिति प्रदान करता है। यह शोध ग्रहों की अंतिम संरचना को बेहतर ढंग से समझने का मार्ग प्रशस्त करता है।
ग्रहों के निर्माण को समझने के लिए निहितार्थ
यह कार्य प्रयोगशाला अवलोकनों को बड़े पैमाने के मॉडलों से जोड़ता है। इससे पता चलता है कि डिस्क पर गठन एक समान नहीं था। समय के साथ अलग-अलग परिस्थितियों वाले विशिष्ट क्षेत्रों ने आवश्यक सामग्री को केंद्रित किया।
शोधकर्ता सिमुलेशन को और अधिक परिष्कृत करने की योजना बना रहे हैं। उल्कापिंडों के नए विश्लेषण और अन्य तारों के आसपास डिस्क के अवलोकन अधिक विवरण प्रदान कर सकते हैं। अध्ययन विश्व-निर्माण में धूल जाल जैसी संरचनाओं की केंद्रीय भूमिका को पुष्ट करता है।