शोधकर्ताओं ने पहचान की है कि बृहस्पति की कक्षा से परे एक अंगूठी के आकार का क्षेत्र ग्रहों के निर्माण के लिए “प्रजनन भूमि” के रूप में कार्य करता है – चट्टानें जो ग्रहों, क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं के निर्माण खंड हैं।
एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च (एमपीएस) की एक टीम, जिसमें नेरिया गुर्रुत्सागा, जोआना ड्रेज़कोव्स्का, विग्नेश वैकुंडरामन और थॉर्स्टन क्लेन शामिल थे, इस क्षेत्र ने लगभग दो मिलियन वर्षों की अवधि में कई अलग-अलग रचनाओं के साथ ग्रहाणु पैदा किए।
ये ग्रहाणु कुछ से लेकर सैकड़ों किलोमीटर तक फैले हुए हैं। हमारे सौर मंडल के शुरुआती वर्षों में, कुछ ग्रहाणु गुरुत्वाकर्षण के तहत एकत्रित होकर प्रोटोप्लैनेट और बाद में पृथ्वी और अन्य ग्रहों का निर्माण करते थे।
जब ग्रहों का निर्माण हुआ
लगभग 4.6 अरब वर्ष पहले शिशु सूर्य धूल और गैस की एक विशाल डिस्क से घिरा हुआ था। इस धूल में से कुछ कण आपस में चिपककर ग्रहाणु का निर्माण करते हैं।
यह प्रक्रिया सरल से बहुत दूर थी। दशकों के अध्ययनों से पता चला है कि हमारे सौर मंडल के विभिन्न खंड अलग-अलग परिस्थितियों में विकसित हुए हैं, और यह आज जैसा है, उसके लिए ग्रह के निर्माण में एक ही समय में कई चरण लगे।
अध्ययन मुख्य रूप से सौर मंडल के गठन के बाद दो से चार मिलियन वर्षों के बीच की एक विशिष्ट अवधि पर केंद्रित था। यह उस समय के आसपास था जब बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण ने सामग्री को उसकी कक्षा के करीब खींच लिया था।
वैज्ञानिकों का मानना है कि इस जमाव ने धूल और गैस की आसपास की डिस्क में एक गैप बना दिया, जिससे विशाल ग्रह के ठीक परे उच्च गैस दबाव का एक घेरा बन गया। दबाव के कारण बड़ी मात्रा में धूल फँस गई, जिससे “कंकड़” का निर्माण हुआ।
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जबकि पहले के अध्ययनों से पता चला था कि ये धूल जाल सौर मंडल में ग्रहों के तेजी से निर्माण के लिए जिम्मेदार थे, हाल के कम्प्यूटरीकृत सिमुलेशन ने सुझाव दिया कि ये धूल जाल लंबे समय तक विभिन्न प्रकार के पिंडों का उत्पादन जारी रख सकते हैं।
“विभिन्न प्रकार के ग्रहाणु स्पष्ट रूप से प्रारंभिक धूल और गैस डिस्क के एक ही क्षेत्र में अलग-अलग समय पर बने थे। बृहस्पति की कक्षा के ठीक बाहर का क्षेत्र इसके लिए उत्कृष्ट स्थिति प्रदान करता है,” जोआना ड्रेकोव्स्का ने कहा।
निष्कर्षों से इन वस्तुओं का उल्कापिंडों के ज्ञात समूहों से संबंध भी पता चला है जिन्हें हम पृथ्वी पर देख सकते हैं।
थॉर्स्टन क्लेन ने कहा, “पहली बार, हम प्रारंभिक सौर मंडल के कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करके उल्कापिंडों के प्रयोगशाला अध्ययन के परिणामों को सटीक रूप से पुन: प्रस्तुत करने में सफल हुए हैं। उल्कापिंड ग्रहों के निर्माण के सिद्धांतों के लिए एक कसौटी के रूप में काम करते हैं।”
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उल्कापिंड और वे हमें क्या बताते हैं
उल्कापिंड अंतरिक्ष चट्टान के टुकड़े हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल से होकर सतह पर उतरते हैं। ऐसा माना जाता है कि अधिकांश प्राचीन ग्रहों के अवशेष हैं, जो सौर मंडल के शुरुआती दिनों से काफी हद तक अपरिवर्तित हैं।
शोधकर्ताओं ने कार्बन युक्त चोंड्रेइट्स, एक कार्बन युक्त प्रकार के उल्कापिंड पर विशेष ध्यान दिया। लैब अध्ययनों से पता चलता है कि ये बृहस्पति से परे उसी समय के दौरान बने थे जब सिमुलेशन मॉडलिंग कर रहे थे।
वैज्ञानिक उम्र और संरचना के आधार पर कार्बोनेसियस चोंड्रेइट्स को छह समूहों में क्रमबद्ध करते हैं। कुछ नाजुक होते हैं और लगभग पूरी तरह से महीन दाने वाली सामग्री से बने होते हैं, जबकि अन्य अधिक मजबूत होते हैं और उनमें महीन पदार्थ के भीतर अंतर्निहित दृश्यमान समावेश होते हैं।
सिमुलेशन में, इन दो घटकों को प्रारंभिक सौर मंडल में मौजूद दो प्रकार की सामग्री पर मैप किया गया था – एक नाजुक और धूल भरी थी, और दूसरे में मजबूत गुच्छे शामिल थे जो डिस्क में फैलने से पहले गर्म क्षेत्रों में बने थे।
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एमपीएस में पीएचडी छात्र और पेपर के पहले लेखक, नेरिया गुरुतक्सागा ने कहा, “हमारे सिमुलेशन के लिए, छोटे और बड़े दोनों स्तरों पर दोनों सामग्रियों के व्यवहार और इंटरैक्शन को मॉडल करना महत्वपूर्ण था।”
अंतरिक्ष चट्टानों की कई पीढ़ियाँ
टीम के मॉडलों ने सूक्ष्म कणों के टकराव से लेकर विशाल गैस डिस्क में बड़े पैमाने पर होने वाली हलचल तक सब कुछ ट्रैक किया। कण टूट सकते हैं, एक साथ चिपक सकते हैं, सूर्य की ओर बह सकते हैं, या कुछ क्षेत्रों में फंस सकते हैं।
जो सामने आया वह चौंकाने वाला था। यह पता चला कि बृहस्पति ने छोटे धूल कणों की तुलना में बड़े और मजबूत कणों के लिए अधिक मजबूत अवरोधक के रूप में काम किया। इस बीच, नए ग्रहाणुओं का चल रहा निर्माण लगातार उपलब्ध सामग्री को खा रहा था।
लाखों वर्षों में, इन दोनों प्रभावों के कारण बृहस्पति की कक्षा से परे दो प्रकार की सामग्री अलग-अलग अनुपात में जमा हो गई। उस बदलते संतुलन ने अंततः ग्रहों की स्पष्ट रूप से अलग-अलग पीढ़ियों को जन्म दिया।
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पहले 500,000 वर्षों में, अगले दस लाख वर्षों में फिर से चढ़ने से पहले टुकड़ेदार सामग्री का अनुपात गिर गया। आख़िरकार, ग्रहाणुओं की दो अलग-अलग आबादी उभरीं – एक में नाजुक पदार्थ का प्रभुत्व था, और दूसरे में अधिक स्थिर पदार्थ का प्रभुत्व था।
शोधकर्ताओं का यह भी मानना है कि कार्बनयुक्त चोंड्रेइट्स से परे अन्य प्रकार के उल्कापिंड उसी धूल जाल के भीतर बने होंगे, संभवतः सौर मंडल के इतिहास के पहले चरणों के दौरान भी।
ड्रेकोवस्का ने कहा, “इस बात के पुख्ता सबूत हैं कि धूल के जाल हमारे सौर मंडल में ग्रहों का पसंदीदा जन्मस्थान थे।”
(यह लेख नित्यांजलि बुलसु द्वारा क्यूरेट किया गया है, जो द इंडियन एक्सप्रेस में इंटर्न हैं।)
