एन्सेलाडा के महासागर से बूंदों का धीमा जमना शनि के छल्ले में बर्फ की विविधता को समझाता है
- कैसिनी ने विभिन्न रासायनिक संघटन के 961 बर्फ के कणों का पता लगाया।
- प्रयोगशाला के प्रयोगों ने दिखाया कि जमने की गति नमक के विभाजन को प्रभावित करती है।
- भूमिगत वेंटिलेटरों में धीमी जमने की प्रक्रिया रासायनिक विविधता को समझाती है।
- यह एनसेलाड के ज्वालामुखियों की गतिशीलता के बारे में धारणाओं को बदलता है।
सैटर्न का चंद्रमा एनसेलाड एक मोटी बर्फ की परत से ढका हुआ है, जिसके नीचे एक वैश्विक महासागर छिपा है। दक्षिणी ध्रुव के क्षेत्र में, सतह दरक जाती है, जिससे दरारें बनती हैं, जिनसे पानी और भाप अंतरिक्ष में फेंकी जाती है, जिससे विशिष्ट ज्वालामुखी बनते हैं।
2004 से 2017 तक, कैसिनी अंतरिक्ष यान ने अंतरिक्ष धूल विश्लेषक (CDA) का उपयोग करते हुए सैटर्न के E-रिंग में आने वाले अलग-अलग बर्फ के कणों के संघटन को मापा। वैज्ञानिकों ने नमक से समृद्ध तथाकथित प्रकार 3 के 961 द्रव्यमान स्पेक्ट्रम का विश्लेषण किया और उनके रासायनिक संघटन में महत्वपूर्ण भिन्नताएँ पाई।
विविधता, जिसने प्रश्न उठाए
कुछ कण सोडियम क्लोराइड से समृद्ध पाए गए, जबकि अन्य कार्बोनेट, फॉस्फेट या पोटेशियम क्लोराइड से। विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है कि क्लोराइड और कार्बोनेट लगभग कभी भी एक ही सोडियम समृद्ध कण में नहीं मिलते। यदि सभी कण एक ही महासागर से आते हैं, तो यह विविधता अप्रत्याशित लगती है।
कारण का पता लगाने के लिए, टोक्यो विज्ञान संस्थान के Earth‑Life Science Institute (ELSI) के वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला मॉडल बनाए। उन्होंने एन्सेलाडा के महासागर में संभावित रूप से मौजूद मुख्य लवणों को शामिल करते हुए, दस से दो सौ माइक्रोमीटर व्यास के बूँदें बनाई और उन्हें विभिन्न ठंडा करने की गति पर जमाया।
परिणामों ने दिखाया कि धीमी ठंड (≈10 K/मिनट या उससे धीमी) के दौरान, नमक क्रिस्टलीय संरचना के भीतर अलग-अलग क्षेत्रों में विभाजित हो जाते हैं। तेज ठंड के दौरान, रासायनिक घटक अधिक समान रूप से वितरित रहते हैं। इस प्रकार, एक ही महासागरीय पानी से बने बूंदें, ठंडा होने के बाद रासायनिक रूप से विषम हो सकती हैं।
शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि ऐसी बड़ी बूंदें भूमिगत वेंट्स की गहराई में बनती हैं, जहां वे धीरे-धीरे चलती हैं, धीरे-धीरे ठंडी होती हैं। सतह की ओर बढ़ने के साथ, वे जम जाती हैं, जिससे नमक अलग हो जाता है। फिर, संकीर्ण चैनलों और तेज़ गैस प्रवाह के टकराने पर, जमी हुई बूंदें छोटे कणों में टूट जाती हैं, प्रत्येक में एक अद्वितीय नमक का सेट होता है।
यह मॉडल पहले के विचार को बदलता है कि महासागरीय स्प्रे तुरंत जम जाता है और तुरंत अंतरिक्ष में उड़ जाता है। अब माना जाता है कि जमने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण समय लग सकता है, और E-रिंग में बर्फ की रासायनिक विविधता भूमिगत दरारों में जमने की विभिन्न गति का स्वाभाविक परिणाम है।
इन तंत्रों को समझना केवल कैसिनी के डेटा की व्याख्या के लिए ही महत्वपूर्ण नहीं है, बल्कि बर्फ के नीचे के महासागरों की संभावित जीवन क्षमता का आकलन करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। धीमी क्रिस्टलीकरण के दौरान बनने वाले रासायनिक ग्रेडिएंट सूक्ष्मजीवों के जीवन के लिए उपयुक्त सूक्ष्म वातावरण बना सकते हैं।
स्रोत: ScienceDaily
