चंद्रावरचं बर्फ

चार अब्ज वर्षांपूर्वी, चंद्राच्या कवचावर लावा सांडला आणि आज आपण पाहत असलेल्या चंद्रावर माणूस कोरतो. पण ज्वालामुखींनीही खूप थंड वारसा सोडला असेल आणि तो बर्फाच्या स्वरूपात असावा असा संशोधकांचा दावा आहे.

चंद्रावर दोन अब्ज वर्षां ज्वालामुखीच्या उद्रेकामुळे अनेक अल्पायुषी वातावरणाची निर्मिती झाली असावी, ज्यामध्ये पाण्याची वाफ होती, असे एका नवीन अभ्यासात दिसून आले आहे. ती बाष्प ध्रुवांवर बर्फ म्हणून स्थिरावण्यापूर्वी वातावरणातून वाहून नेले गेले असते, असे संशोधकांनी मे प्लॅनेटरी सायन्स जर्नलमध्ये नोंदवले.

२००९ मध्ये चंद्रयान १ या मोहिमे द्वारे बर्फाच्या अस्तित्वाची पुष्टी झाल्यापासून, शास्त्रज्ञांनी चंद्रावरील पाण्याच्या संभाव्य उत्पत्तीबद्दल वादविवाद केला , ज्यामध्ये लघुग्रह, धूमकेतू किंवा सौर वारा द्वारे वाहून नेलेले विद्युत चार्ज याद्वारे केलेले अणू यांचा समावेश आहे. किंवा, शक्यतो, ४ अब्ज ते २ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या ज्वालामुखीच्या उद्रेकामुळे बाष्प निर्माण झाल्यामुळे पाण्याचा उगम चंद्रावरच झाला असावा.हे चंद्राच्या प्राचीन चुंबकीय ढालचे अवशेष मानले जातात, जे अब्जावधी वर्षांपूर्वी गायब झाल्याचा नासाचा विश्वास आहे.या विसंगती अनेक मोठ्या ध्रुवीय विवरांसह आहेत, ज्यापैकी काहींमध्ये प्राचीन बर्फाचे साठे आहेत. संशोधकांचे म्हणणे आहे की या विसंगती लहान चुंबकीय ढाल म्हणून काम करतात.

कोलोरॅडो बोल्डर विद्यापीठातील ग्रहशास्त्रज्ञ अँड्र्यू विल्कोस्की म्हणतात, “ते अस्थिर [पाणी] तिथे कसे आले हा खरोखरच एक मनोरंजक प्रश्न आहे. “तेथे किती आहेत आणि ते नेमके कुठे आहेत याबद्दल आमच्याकडे अद्याप चांगले हँडल नाही.”

विल्कोस्की आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी चंद्राच्या बर्फाचा स्रोत म्हणून ज्वालामुखीच्या व्यवहार्यतेचा सामना करून सुरुवात करण्याचा निर्णय घेतला. चंद्र ज्वालामुखीच्या उत्कर्षाच्या काळात, दर २२,००० वर्षांनी एकदा स्फोट झाला. प्राचीन चंद्र मॅग्माच्या नमुन्यांवर आधारित – H2O मध्ये सुमारे एक तृतीयांश ज्वालामुखी-थुंकीचे वायू आहेत असे गृहीत धरून – संशोधकांनी गणना केली की एकूण २० चतुर्भुज किलोग्रॅम पाण्याची वाफ किंवा अंदाजे २५ लेक सुपीरियर्सच्या प्रमाणात बाहेर पडलेल्या उद्रेकात.

यातील काही बाष्प अवकाशात हरवले असते, कारण सूर्यप्रकाशाने पाण्याचे रेणू नष्ट केले किंवा सौर वाऱ्याने चंद्रावरील रेणू उडवले. पण थंड ध्रुवांवर, काही बर्फासारखे पृष्ठभागावर अडकले असते. परंतु, तसे होण्यासाठी, पाण्याची वाफ ज्या दराने बर्फात घनरूप होते त्या गतीने बाष्प चंद्रातून बाहेर पडण्याच्या दराला मागे टाकणे आवश्यक असते. या दरांची गणना आणि तुलना करण्यासाठी संघाने संगणक सिम्युलेशन वापरले. सिम्युलेशनमध्ये पृष्ठभागाचे तापमान, वायूचा दाब आणि काही बाष्प कमी होणे यासारख्या घटकांचा समावेश होतो.

एकूण उद्रेक झालेल्या पाण्याच्या बाष्पांपैकी सुमारे ४० टक्के बर्फ म्हणून जमा होऊ शकतो, त्यातील बहुतेक बर्फ ध्रुवांवर असल्याचे टीमला आढळले. अब्जावधी वर्षांमध्ये, त्यातील काही बर्फ पुन्हा बाष्पात रूपांतरित होऊन अवकाशात पळून गेला असेल असा टीमच्या सिम्युलेशनमध्ये बर्फाचे प्रमाण आणि वितरणाचा अंदाज येतो. आणि हे काही कमी नाही: ठेवी त्यांच्या सर्वात जाड बिंदूवर शेकडो मीटरपर्यंत पोहोचू शकतात, दक्षिण ध्रुव उत्तर ध्रुवापेक्षा दुप्पट बर्फाळ आहे. असे संशोधकांना हे यातून दिसून आले आहे.

ध्रुवांवर बर्फाचे वर्चस्व आहे या दीर्घकालीन गृहीतकाने परिणाम संरेखित करतात कारण ते थंड सापळ्यात अडकते जे इतके थंड असते की बर्फ अब्जावधी वर्षे गोठलेला राहील.चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाच्या पृष्ठभागावर बर्फ असावं, असं दाखवणारे पुरावे पूर्वीही मिळाले होते. पण हे पुरावे चंद्राच्या मातीवरून होणाऱ्या प्रकाशाच्या परावर्तनावर आधारित होते.

जर चंद्राच्या पृष्ठभागावर पुरेसा बर्फ असेल तर भविष्यातील चंद्रावरील मानवी मोहिमांसाठी तो पाण्याचा स्रोत ठरू शकतो. फक्त पाहण्यासाठी नव्हे अन्नासाठी शेतीसाठी व त्याच्या सुविधांसाठी सुद्धा पाणी चंद्रावरती उपयुक्त ठरेल.तसेच अशा मोहिमांत चंद्रावर मुक्काम करणाऱ्यांसाठी पिण्याचं पाणी म्हणूनही याचा उपयोग होऊ शकतो. तसंच या बर्फाचं हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये विघटन करून त्याचा उपयोग रॉकेटमध्ये इंधन म्हणूनही होऊ शकतो. विघटन झालेल्या ऑक्सिजनचा उपयोग अंतरळावीरांना श्वसनासाठी होऊ शकतो. असे अनेक फायदे मानवाला चंद्रावर असलेल्या पाण्याद्वारे होईल.

यापूर्वी बुध ग्रहाच्या उत्तर ध्रुवावर आणि सेरीज या लघुग्रहाच्या पृष्ठभागावर पाण्याचा बर्फ दिसून आला आहे. कोलोरॅडो बोल्डर विद्यापीठातील ग्रहशास्त्रज्ञ मार्गारेट लँडिस म्हणतात, “चंद्राच्या ध्रुवावर काही ठिकाणे प्लूटोसारखी थंड आहेत.

कोलोरॅडो बोल्डर विद्यापीठातील ग्रहशास्त्रज्ञ, लँडिस, विल्कोस्की आणि त्यांचे सहकारी पॉल हेन म्हणतात, ज्वालामुखीद्वारे प्राप्त होणारी पाण्याची वाफ ध्रुवांवर प्रवास करत असली तरी, कदाचित वातावरणाच्या उपस्थितीवर अवलंबून असते. वायुमंडलीय संक्रमण प्रणालीमुळे पाण्याचे रेणू चंद्राभोवती फिरू शकले असते आणि त्यांना अंतराळात पळून जाणे अधिक कठीण होते. प्रत्येक उद्रेकाने नवीन वातावरण सुरू केले, नवीन गणना दर्शविते, जे नंतर सुमारे २,५०० वर्षे रेंगाळले आणि सुमारे २०,००० वर्षांनंतर पुढील स्फोट होईपर्यंत नाहीसे झाले.

जर चंद्राचा बर्फ ज्वालामुखीतून पाण्याची वाफ म्हणून बाहेर काढला गेला असेल, तर बर्फ कदाचित त्या काळाची आठवण ठेवू शकेल. उदाहरणार्थ, ध्रुवीय बर्फातील सल्फर हे सूचित करेल की ते लघुग्रहाच्या विरूद्ध ज्वालामुखीतून आले आहे. भविष्यातील चंद्र मोहिमांमध्ये बर्फाच्या उत्पत्तीची पुष्टी करू शकणार्‍या बर्फाच्या कोरांसाठी ड्रिल करण्याची योजना आहे.

परंतु नासाच्या खगोलशास्त्रज्ञांनी २०१८ मध्ये एक आश्चर्यकारक शोध लावला जेव्हा त्यांना चंद्रावर पाण्याच्या बर्फाचा पहिला पुरावा मिळाला. ९५ चंद्राच्या ध्रुवीय प्रदेशातील सर्वात गडद आणि थंड भागात बर्फ रेंगाळलेला आढळला. बर्फाचा साठे ठिकठिकाणी वितरीत केले जातात आणि लाखो वर्षांपासून तेथे असू शकतात. दक्षिण ध्रुवावर, बहुतेक बर्फ चंद्राच्या विवरांवर केंद्रित आहे असा नासाच्या शास्त्रज्ञांचा दावा आहे.

तर उत्तर ध्रुवाचा बर्फ जास्त प्रमाणात पसरलेला आहे, परंतु विरळ पसरलेला आहे. आज, चंद्राच्या उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवावर विवरांच्या तळाशी झाकलेले बर्फ अजूनही शिल्लक आहे,जरी ते सौर वाऱ्याच्या संपर्कात असले तरीही. सौर वारा चार्ज केलेल्या कणांच्या लाटा आणतो जे शेकडो मैल प्रति सेकंद वेगाने सूर्यामधून बाहेर पडतात.

परंतु ध्रुवीय बर्फाला सूर्यकिरणांनी स्पर्श केलेला नाही, कदाचित लाखो वर्षांपासून. ते असूनही सूर्याला बाहेर काढणारा आयनीकृत वारा अत्यंत धूप करणारा आहे, ज्याची अपेक्षा असू शकते.सूर्याच्या चार्ज झालेल्या कणांपासून संरक्षण करण्यासाठी चुंबकीय ढाल. पण चंद्राचा चुंबकीय नकाशा.हा बर्फ का जतन केला गेला आहे हे स्पष्ट करण्यात विसंगती मदत करू शकतात. चंद्र आणि ग्रहांवर नकाशा सादर केला गेला.अरिझोना विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी गेल्या महिन्यात विज्ञान परिषद घेतली. १९७० च्या दशकात, अपोलो १५ आणि १६ मोहिमांनी प्रथम या विसंगती शोधल्या , अशी चर्चा त्या परिषदेत झाली.

• चंद्र संसाधनांचा विचार करताना सल्फर शोधणे महत्वाचे असेल. हे पाणी साठे कधीतरी अंतराळवीर पाणी किंवा रॉकेट इंधनासाठी काढू शकतात, असे संशोधक म्हणतात. परंतु चंद्राचे सर्व पाणी सल्फरने दूषित असल्यास, लँडिस म्हणतात, “तुम्ही चंद्रावर पिढ्या आणण्याचा विचार करत आहात की नाही हे जाणून घेणे ही एक अतिशय गंभीर गोष्ट आहे.”

अमेरिकेची नासा ही संस्था पुढच्या वर्षी ‘व्हायपर’ या मोहिमेद्वारे, चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवाच्या परिसरात, स्वयंचलित वाहन पाठवून, तिथली परिस्थिती अभ्यासणार आहे. नासाचं हे वाहन ‘नोबिल’ नावाच्या विवराच्या पश्चिमेकडच्या कडांजवळ वावरणार आहे. आणि त्याद्वारे त्याचा शोध घेणार आहे.

लेखक – अथर्व डोके
संकेतस्थळ – vidnyandarpan.in.net
संपर्क – 7276133511