द मून वास फॉर्मेड इन ए स्मैशअप बिटवीन ए अर्थ एंड अ नियर ट्विन

चांद का जन्म मंगल के आकार के पिंड और शुरुआती पृथ्वी की टक्कर में हुआ था, लेकिन इससे भी बड़ी बात यह है कि हर रात हमारे आसमान में दिखने वाली दुनिया के बारे में अभी भी एक रहस्य है। 61 मिशनों के बाद, जिसमें छह अंतरिक्ष यात्री यात्रा में शामिल थे, जिसमें चंद्रमा की चट्टानों के नमूने एकत्र किए गए थे, कई सवाल बने हुए हैं, जिसमें चंद्रमा उस खोए हुए ग्रह के बचे हुए हिस्से से कितना बना है और पृथ्वी से कितना चुराया गया था? इन सवालों का जवाब देना दोनों खगोलीय पिंडों के विकास में नई अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है।

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अब, फ्रांस और इज़राइल के वैज्ञानिकों ने इस बात का प्रमाण पाया है कि जो छोटा शरीर प्रोटो-अर्थ में धराशायी हो गया, वह संभवतः हमारे घर की दुनिया के समान सामान से बना था। इसके अलावा, उनके कंप्यूटर मॉडल के अनुसार, चंद्र सामग्री की वर्तमान संरचना को सबसे अच्छी तरह से समझाया गया है कि जो कुछ भी पृथ्वी के आस-पास बना है। दो अतिरिक्त अध्ययनों से पता चलता है कि दोनों निकायों ने तब अतिरिक्त सामग्री के लिबास का निर्माण किया क्योंकि छोटे प्रोटोप्लनेट्स ने युवा प्रणाली पर बमबारी जारी रखी, लेकिन पृथ्वी ने बाद में इस कोटिंग का अधिक लाभ उठाया।

"विशालकाय प्रभाव परिकल्पना" के अनुसार, चंद्रमा लगभग 4.5 अरब साल पहले बना था, जब पृथ्वी के वर्तमान द्रव्यमान के दसवें हिस्से के बारे में एक ग्रह जैसी वस्तु हमारे ग्रह में फिसल गई थी। चांद चट्टानों के सिमुलेशन और हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि चंद्रमा को ज्यादातर प्रभावकारक के नाम से बनाया जाना चाहिए, जिसका नाम थिया है। इससे यह पता चलता है कि चंद्रमा ऐसी सामग्री से क्यों बना हुआ है जो पृथ्वी के मेंटल जैसा दिखता है, जैसा कि चट्टान के नमूनों और खनिज नक्शों में दिखता है।

समस्या यह है कि ग्रहों की अलग-अलग रचनाएँ होती हैं। मंगल, बुध और बड़े क्षुद्रग्रह जैसे कि वेस्टा सभी में विभिन्न तत्वों के कुछ भिन्न अनुपात हैं। यदि थिया सौर मंडल में कहीं और बनाई गई थी, तो इसका श्रृंगार पृथ्वी से अलग होना चाहिए था, और चंद्रमा की थोक संरचना पृथ्वी के मेंटल के समान नहीं दिखनी चाहिए।

इजरायल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में कोन्स्ट्रुम, एलेसेंड्रा मास्ट्रोबोनो-बतिस्टी और हगाई पेर्तेस की कोशिश करने और हल करने के लिए, 40 कृत्रिम सौर प्रणालियों के सिमुलेशन से डेटा का विश्लेषण किया, जो पिछले काम में उपयोग की गई तुलना में अधिक कंप्यूटर शक्ति को लागू करता है। मॉडल ने ज्ञात ग्रहों और ग्रहों की काल्पनिक संख्या में वृद्धि की और फिर उन्हें ब्रह्मांडीय बिलियर्ड्स के खेल में ढीला कर दिया।

सिमुलेशन का मानना ​​है कि सूर्य से दूर पैदा हुए ग्रहों में पृथ्वी, चंद्रमा और मंगल पर देखे गए रासायनिक मिश्रण के आधार पर, ऑक्सीजन समस्थानिकों की उच्च सापेक्ष बहुतायत होती है। इसका मतलब है कि कोई भी ग्रह जो पृथ्वी के करीब स्थित है, उसके समान रासायनिक निशान होने चाहिए। "अगर वे एक ही पड़ोस में रह रहे हैं, तो वे लगभग एक ही सामग्री से बने होंगे, " पेरेट्स कहते हैं।

टीम ने पाया कि बहुत अधिक समय- 20 से 40 प्रतिशत तक - बड़े प्रभावों में उन निकायों के बीच टकराव शामिल थे जो सूरज से समान दूरी पर बने थे और इसी तरह का मेकअप भी था। प्रकृति में इस सप्ताह का वर्णन है, काम सहज विचार का समर्थन करता है कि इसकी संभावना कम है कि इसमें कुछ डूब जाएगा और आपको दूर से मारा जाएगा, और यह चंद्रमा की थोक रचना की व्याख्या करने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करता है।

अब तक बहुत अच्छा है, लेकिन यह सब कुछ नहीं समझाता है। अभी भी एक सुस्त पहेली तत्व टंगस्टन की प्रचुरता से जुड़ी हुई है। यह siderophile, या लौह-प्रेमी, तत्व को समय के साथ ग्रहों के कोर की ओर डूबना चाहिए, जिससे विभिन्न निकायों में इसकी बहुतायत बहुत अधिक परिवर्तनशील हो सकती है, भले ही वे एक साथ मिलकर बने हों। ऐसा इसलिए है क्योंकि विभिन्न आकारों के निकाय अलग-अलग दरों पर कोर बनाएंगे। जबकि प्रभाव से थोड़ा सा मिश्रण होगा, थिया के अधिकांश टंगस्टन-समृद्ध सामग्री को कक्षा में प्रवाहित किया जाएगा और चंद्रमा में शामिल किया जाएगा, इसलिए पृथ्वी और चंद्रमा में टंगस्टन की मात्रा बहुत अलग होनी चाहिए।

नेचर में दिखाई देने वाले दो स्वतंत्र अध्ययनों में, जर्मनी में मुंस्टर विश्वविद्यालय में थॉमस क्रुइजर और फ्रांस में ल्योन विश्वविद्यालय में मैथ्यू टूबौल ने दो टंगस्टन आइसोटोपों के अनुपात की जांच की- टंगस्टन -184 और टंगस्टन -182 - चंद्रमा की चट्टानों में और पृथ्वी में पूरा का पूरा। टीम की रिपोर्ट के अनुसार, चंद्रमा की चट्टानों में पृथ्वी की तुलना में थोड़ा अधिक टंगस्टन -182 है।

यह पेचीदा है, क्योंकि टंगस्टन का विशेष रूप से आइसोटोप तत्व हेफ़ेनियम के एक आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय से आता है। इसका आधा जीवन छोटा है, केवल लगभग 9 मिलियन वर्ष है। इसलिए जब लोहे से प्यार करने वाला टंगस्टन कोर की ओर डूब जाता है, तो हेफ़नियम आइसोटोप सतह के करीब रहता है और समय के साथ, टंगस्टन -182 में बदल जाता है। जो कि टंगस्टन -184 और अन्य प्राकृतिक समस्थानिकों की तुलना में एक ग्रह के मेंटल में टंगस्टन -182 की अधिकता छोड़ देता है।

पृथ्वी और चंद्रमा के बीच का अंतर अपेक्षाकृत छोटा है: दो अध्ययनों ने इसे प्रति मिलियन 20 से 27 भागों के स्तर पर पाया है। क्रुइजर कहते हैं, लेकिन यहां तक ​​कि उस छोटी सी पारी में बहुत अधिक रासायनिक ठीक-ट्यूनिंग की आवश्यकता होती है, जो यह संभावना नहीं है कि यह सिर्फ मौका था। वे कहते हैं, "टंगस्टन को केवल एक प्रतिशत से कम करने से नाटकीय प्रभाव पड़ता है।" "एकमात्र समाधान यह है कि प्रोटो-अर्थ के मेंटल के पास थियांग के समान टंगस्टन -182 सामग्री थी, और प्रभावकार का मूल पृथ्वी के साथ सीधे विलय हो गया।"

हालांकि, इसकी संभावना नहीं है। जबकि थिया का मूल, अपने मेंटल से भारी होने के नाते, पृथ्वी के हिस्से के रूप में रहेगा, मेंटल पृथ्वी के साथ मिल जाएगा क्योंकि यह कक्षा में प्रवाहित हो जाता है। चन्द्रमा के एकत्रित होते ही अधिक मिश्रण होता है। Kruijer कहते हैं, Theia की कोर और मेंटल सामग्री जो चंद्रमा में बदल जाती है, का अनुपात यादृच्छिक मौका है, लेकिन कम से कम कुछ कोर सामग्री होनी चाहिए थी। टूबौल की टीम एक समान निष्कर्ष पर पहुंची: यदि टंगस्टन बहुतायत में अंतर यादृच्छिक मिश्रण के कारण थे क्योंकि थिया की पारी पृथ्वी के चारों ओर धीमी गति से चल रही थी, तो ग्रह और चंद्रमा उनके मुकाबले भी अधिक भिन्न होने चाहिए।

सबसे सरल समाधान, लेखक कहते हैं, "स्वर्गीय लिबास" परिकल्पना प्रतीत होती है, जो यह बताती है कि पृथ्वी और प्रोटो-मून समान टंगस्टन आइसोटोप अनुपात के साथ शुरू हुए। पृथ्वी, बड़े और अधिक विशाल होने के कारण, प्रभाव के बाद और अधिक ग्रहों को आकर्षित करने के लिए जारी रहेगी, मेंटल में नई सामग्री जोड़ रही है। उन ग्रहों से लिबास में टंगस्टन -182 के सापेक्ष अधिक टंगस्टन -184 होगा, जबकि चंद्रमा ने प्रभाव से दिनांकित अनुपात को रखा होगा।

"यह ठोस डेटा जैसा दिखता है, " इंस्टीट्यूट डी फिज़िक डु ग्लोब डे पेरिस के एक ब्रह्मांड विज्ञानी और खगोल भौतिकीविद् फ्रैडरिक मोयनेयर ने ईमेल के माध्यम से कहा। "यह देर से लिबास के वर्तमान सिद्धांत के साथ फिट बैठता है, जो कि सिडरोफाइल तत्वों की तात्विक बहुतायत पर आधारित है (उनके बीच टंगस्टन): वर्तमान पृथ्वी के मेंटल में बहुत सारे सिडरोफाइल तत्व हैं (वे सभी कोर में होना चाहिए) और इसलिए उन्हें उल्कापिंड के प्रभावों के माध्यम से कोर गठन के बाद पृथ्वी पर लाया गया होगा। "

एक रहस्य बना हुआ है: प्रोटो-मून के लिए पृथ्वी के टंगस्टन अनुपात से मेल खाने के लिए, थिया और पृथ्वी ने बहुत समान टंगस्टन बहुतायत के साथ शुरू किया होगा। उस पहेली को हल करना भविष्य के ग्रहों के अध्ययन का काम होगा, लेकिन कम से कम अभी के लिए, चंद्र मूल कहानी थोड़ी स्पष्ट दिख रही है।