अपनी प्रारंभिक अवस्था में, पृथ्वी ने बुध के समान एक ग्रह को निगल लिया हो सकता है, लेकिन बहुत बड़ा। यह प्रारंभिक भोजन पृथ्वी की परतों के गूढ़ श्रृंगार की व्याख्या कर सकता है, और यह चुंबकीय क्षेत्र के लिए जिम्मेदार हो सकता है जो यहां जीवन को संभव बनाता है।
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"हमें लगता है कि हम इन दो पक्षियों को एक पत्थर से मार सकते हैं, " ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के एक भू-वैज्ञानिक बर्नार्ड वुड कहते हैं, जिन्होंने इस सप्ताह जर्नल नेचर में विचार की सूचना दी थी ।
यदि यह अविश्वसनीय लगता है कि 2015 में हम अभी भी नहीं जानते हैं कि हमारी दुनिया कैसे बनी, तो विचार करें कि इसके इंटीरियर को देखना कितना मुश्किल है। सबसे लंबे समय तक सबसे कठिन अभ्यास अभी तक पृथ्वी की पतली बाहरी परत से परे बोर नहीं कर सकता है। हॉट रॉक के प्राकृतिक चैनल हमारे अध्ययन के लिए सामग्री को गहराई तक ले जाने वाली गहरी परत से सतह पर लाने में मदद करते हैं, लेकिन सैकड़ों मील लंबे ये स्तंभ भी उथले लगते हैं, जब हम ग्रह के केंद्र से 3, 700 मील से अधिक दूरी पर सोचते हैं। इसलिए पृथ्वी के इतिहास को एक साथ जोड़कर यह अनुमान लगाने की कोशिश की जा रही है कि कैसे एक केक को आइसिंग और शायद कुछ आवारा टुकड़ों को चखकर पकाया जाता है। नए साक्ष्य और नए विचारों के लिए अभी भी बहुत जगह है।
"यह क्षेत्र में होने के लिए रोमांचक समय है, " वाशिंगटन के कार्नेगी इंस्टीट्यूशन के जियोकेमिस्ट रिचर्ड कार्लसन कहते हैं। "गहरी पृथ्वी के अध्ययन से बहुत सी बातें सामने आ रही हैं जिन्हें हम बहुत अच्छी तरह से नहीं समझते हैं।"
पृथ्वी के एक साथ आने का पारंपरिक दृष्टिकोण अंतरिक्ष के मलबे से शुरू होता है। चट्टानी उल्काओं से मिलती-जुलती चट्टानें जो आज भी हमारे ऊपर बरसती हैं, एक साथ कभी-कभी बड़े-बड़े विखंडों में घुल-मिल जाती हैं। निचोड़ा हुआ, पकौड़ा और गरम, एक बढ़ता हुआ मलबे का ढेर अंततः पिघल गया और फिर ठंडा हो गया, जिससे अरबों वर्षों में धीरे-धीरे परतें बन गईं। 1980 के दशक में अध्ययन किए गए भूवैज्ञानिक टुकड़ों ने इस कहानी को पुष्ट करने में मदद की। लोहे जैसे कुछ धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें से अधिकांश को पृथ्वी की कोर से डूबने के लिए माना जाता है, स्थलीय चट्टानें चोंड्रेइट्स, स्टोनी उल्काओं के एक विशेष समूह के समान बहुत अधिक सामान से बनी हुई लगती हैं।
फिर करीब एक दशक पहले कार्लसन ने बेहतर उपकरणों का उपयोग करके पृथ्वी की चट्टानों और अंतरिक्ष चट्टानों की तुलना करने के बाद संदेह के लिए कमरा ढूंढ लिया। उनकी टीम ने असामान्य नामों और चुंबकीय व्यक्तित्वों के साथ दो दुर्लभ तत्वों की जांच की: हाइब्रिड कारों और बड़े पवन टरबाइनों में उपयोग किए जाने वाले मैग्नेट में एक घटक और हेडफोन मैग्नेट में समैरियम। शोधकर्ताओं ने पाया कि स्थलीय नमूनों में समोरियम की तुलना में कम मात्रा में नियोडिमियम होता है।
केवल कुछ प्रतिशत की इस छोटी सी विसंगति को समझाना अभी भी मुश्किल था। शायद, कार्लसन ने अनुमान लगाया, एक ठंडा पृथ्वी ने अरबों के बजाय करोड़ों वर्षों में पहले की तुलना में बहुत तेजी से परतों का गठन किया। एक ऊपरी परत जो जल्दी से बनती है, नीमोडियम में कम हो जाएगी, एक निचली परत द्वारा संतुलित होती है जो लापता तत्व को मेंटल में छिपा देती है। हालाँकि, इस गुप्त जलाशय का कोई प्रमाण नहीं मिला है। गहराई पर अटकी रहने वाली इसकी प्रवृत्ति को समझाना मुश्किल है, यह देखते हुए कि उबलते हुए सूप की तरह मंथन, अक्सर इसकी सामग्री को सतह पर लाता है क्योंकि यह ज्वालामुखी बनाता है। और अगर चंद्रमा का जन्म तब हुआ था जब कोई ग्रह पृथ्वी में धराशायी हो गया था, जैसा कि आमतौर पर सोचा जाता है, तो उस प्रभाव के कारण पिघलने से जलाशय को वापस में मिलाना चाहिए।
छिपे हुए नियोडिमियम के लिए खाते की कोशिश करने के बजाय, वैज्ञानिकों का एक दूसरा समूह इससे छुटकारा पाने का एक तरीका लेकर आया। उन्होंने एक क्रस्ट की कल्पना की, जो पृथ्वी से बनी चोंद्रिक चट्टानों पर उगते हुए नियोडिमियम में समृद्ध था। इन वस्तुओं के बीच के टकराव इस बाहरी परत को बहुत दूर खिसका सकते थे, जिससे नियोडिमियम दुर्लभ हो जाता है।
लेकिन इस दृष्टिकोण के साथ समस्याएं भी हैं। मिटे हुए मलबे के समान रचनाओं के साथ कभी कोई उल्कापिंड नहीं मिला है। इसके अलावा, उस खिसकी हुई त्वचा को पृथ्वी की बहुत गर्मी के साथ लिया गया होगा। यूरेनियम, थोरियम और अन्य रेडियोधर्मी सामग्री, जो हम जानते हैं कि हमारे ग्रह की गर्मी के लिए जिम्मेदार हैं, को हटाए गए परत में भी समाप्त हो जाएगा।
ऑस्ट्रेलियाई नेशनल यूनिवर्सिटी के जियोकेमिस्ट इयान कैम्पबेल कहते हैं, "पृथ्वी के ताप-उत्पादक तत्वों का लगभग 40 प्रतिशत अंतरिक्ष में खो जाएगा।"
इन महत्वपूर्ण तत्वों पर पकड़ की उम्मीद करते हुए, वुड ने अपनी युवावस्था में पृथ्वी की रसायन विज्ञान को मोड़ने का निर्णय लिया। उन्होंने हमारे सौर मंडल के एक अजनबी ग्रह: बुध से प्रेरणा ली। रासायनिक रूप से, सूर्य के सबसे निकट का ग्रह वास्तविक नमकीन पत्थर से भरा एक नारकीय स्थान है, जिसे आधुनिक विज्ञान सल्फर के नाम से जानता है। यदि ग्रह बुध की तरह दिखता है तो युवा पृथ्वी में परतें कैसे बनेंगी? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, वुड ने सल्फर को प्राथमिक पृथ्वी की संरचना का अनुकरण करने के लिए तत्वों के मिश्रण में जोड़ा। उन्होंने जेट विमानों को ज्वलनशील ईंधन के रूप में गर्म तापमान पर पकाया और उन्हें पिस्टन के साथ लगभग 15, 000 बार दबाया कि एक सामान्य घरेलू प्रेशर कुकर के अंदर।
पर्याप्त सल्फर के साथ, लघु प्रोटो-संसार ने नियोडिमियम को दफन कर दिया क्योंकि उन्होंने परतें बनाईं, जो उनके नकली दांतों में नहीं, बल्कि उनके नकली कोर में अभी भी गहरी हैं। अच्छे के लिए कोर में फंसे नियोडिमियम कार्लसन की विसंगति का कारण बन सकता है। यह अतिरिक्त सल्फर एक मर्करी जैसी वस्तु से आ सकता है जिसने बढ़ती पृथ्वी पर जल्दी हमला किया, शायद उसी वस्तु ने भी चंद्रमा के गठन के बारे में सोचा था, जो लकड़ी का सुझाव देती है।
"हमें पृथ्वी के आकार के 20 से 40 प्रतिशत तक शरीर की आवश्यकता होगी।" यह भी संभव है कि पृथ्वी की शुरुआत चोंड्रोइट्स से नहीं बल्कि सल्फर से भरपूर अन्य अंतरिक्ष मलबे से बने कर्नेल से हुई। किसी भी तरह से, यह ब्रह्मांडीय कहानी पृथ्वी पर जीवन के उदय के लिए चरण निर्धारित कर सकती थी। ऐसा इसलिए क्योंकि सल्फर ने यूरेनियम और थोरियम को कोर में खींचने में भी मदद की होगी। इन रेडियोधर्मी तत्वों से अतिरिक्त ऊष्मा कोर के बाहरी भाग को मथने में मदद कर सकती है, और पिघली हुई धातु की इस जोरदार गति को उन धाराओं को जन्म देने के लिए माना जाता है जो बदले में पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करते हैं।
सूर्य का एक चित्रण (पैमाने पर नहीं) और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ इसकी बातचीत। (नासा गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर) चुंबकत्व के बिना, समुद्री कछुए और समुद्री कप्तान नेविगेट करने में सक्षम नहीं होंगे- या यहां तक कि मौजूद भी। इस ग्रह की सतह के बिना जीवन संभव नहीं होता है क्योंकि यह क्षेत्र सूरज से निकलने वाले उच्च-ऊर्जा कणों के खिलाफ प्रदान करता है।
वुड के सहयोगियों ने उनके सिद्धांत को प्रशंसनीय बताया। लेकिन अन्य मूल कहानियों की तरह जो हाल के वर्षों में पृथ्वी के बारे में लिखी गई हैं, यह निश्चित से बहुत दूर है। एक चीज के लिए, तापमान और दबाव प्रयोग में पहुंच गए, जितने चरम थे, वे प्रोटो-अर्थ के अंदर की स्थितियों से बहुत कम गिर गए। दूसरे के लिए, ग्रह के इंटीरियर के माध्यम से भूकंप कैसे यात्रा करते हैं, इस बात का अध्ययन किया गया है कि कोर कितना प्रकाश हो सकता है, और ग्रह के केंद्र में सल्फर के बहुत सारे डंपिंग कोर को उन सीमाओं के करीब असहज रूप से डाल सकते हैं।
अपने मामले को मजबूत करने के लिए, वुड को रहस्यमय तत्वों के साथ अन्य तत्वों के लिए आवर्त सारणी को परिमार्जन करने की योजना है जो कि सल्फर को आदिम मिश्रण में जोड़कर समझाया जा सकता है। क्षेत्र के इतिहास को देखते हुए, यह मैरीलैंड विश्वविद्यालय में एक भू-रसायनविद बिल मैकडोनो की तरह संदेह व्यक्त करने के लिए बहुत कुछ लेने जा रहा है। "मैं इस विचार को सही होने के 50 प्रतिशत संभावना से कम पर रखता हूं, " वे कहते हैं ।
