सौर मंडल नेप्च्यून और यूरेनस का राज
रॉबर्ट ली
सौर मंडल के शोधकर्ता वैज्ञानिकों की मानें तो नेप्च्यून और यूरेनस जैसे जमे हुए ग्रहों के साथ गहरे हीरे की बारिश पहले की तुलना में अधिक बार हो सकती है। शोधकर्ताओं की एक टीम ने सौर मंडल के ग्रहों नेप्च्यून और यूरेनस जैसे बर्फ के दिग्गजों के समान सामग्री के साथ प्रयोग किया है, जिससे पता चलता है कि ऑक्सीजन की उपस्थिति से हीरे के बनने की संभावना बढ़ जाती है और हीरे कम तापमान और दबाव में बन सकते हैं। इसका मतलब यह है कि हीरे इन ठंडी दुनिया में कई तरह की परिस्थितियों में विकसित हो सकते हैं। नतीजतन, इससे बर्फ के दिग्गजों के अंदरूनी हिस्सों से हीरे की बारिश होने की संभावना अधिक हो जाएगी।
उन्हीं प्रयोगों ने पानी के एक विदेशी रूप के गठन की भी खोज की, जो यूरेनस और नेपच्यून के चुंबकीय क्षेत्रों को समझाने में मदद कर सकता है, जिन्होंने अब तक खगोलविदों को भ्रमित किया है।
अनुसंधान बर्फ के दिग्गजों की हमारी तस्वीर को बदल सकता है, जिसे कुछ वैज्ञानिकों ने एक्सोप्लैनेट के सबसे सामान्य रूपों में से एक माना है।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग के एसएलएसी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला के साथ-साथ हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रोसेंडॉर्फ (एचजेडडीआर) और रोस्टॉक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं सहित वैज्ञानिकों की टीम, बर्फ के दिग्गजों के भीतर स्थितियों और सामग्रियों में पिछले शोध पर बनाई गई है। बनते ही हीरे की बारिश देखी।
नया शोध भविष्यवाणी करता है कि नेप्च्यून और यूरेनस पर हीरे बड़े आकार में बढ़ सकते हैं, संभावित रूप से वजन में लाखों कैरेट तक। बर्फ के दिग्गजों में एक ठोस सतह की कमी होती है, लेकिन वे कोर की ओर बढ़ते हैं, जिसका अर्थ है कि हजारों वर्षों में हीरे बर्फ की परतों के माध्यम से डूब सकते हैं। वे एक मोटी हीरे की परत बनाने वाले ग्रहों के ठोस हृदय के चारों ओर जमा होने लगेंगे।
इसके अतिरिक्त, टीम ने पाया कि पानी के एक नए चरण को सुपरियोनिक पानी कहा जाता है और कभी-कभी इसे श्गर्म काली बर्फश् के रूप में संदर्भित किया जाता है जो हीरे के साथ बनता है।
सुपरियोनिक पानी उच्च तापमान और दबावों पर मौजूद होता है जिसमें पानी के अणु ऑक्सीजन घटकों के साथ टूट जाते हैं जिससे एक क्रिस्टल जाली बनती है जिसमें हाइड्रोजन नाभिक स्वतंत्र रूप से तैरता है।
हाइड्रोजन नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं जिसका अर्थ है कि सुपरियोनिक पानी विद्युत प्रवाह का संचालन कर सकता है जो चुंबकीय क्षेत्र को जन्म दे सकता है। यह यूरेनस और नेपच्यून के आसपास देखे गए असामान्य चुंबकीय क्षेत्रों की व्याख्या कर सकता है।
एसएलएसी वैज्ञानिक और टीम के सदस्य सिल्विया पांडोल्फी ने एक बयान में कहा, ष्हमारा प्रयोग दर्शाता है कि ये तत्व उन परिस्थितियों को कैसे बदल सकते हैं जिनमें बर्फ के दिग्गजों पर हीरे बन रहे हैं। अगर हम ग्रहों को सटीक रूप से मॉडल करना चाहते हैं, तो हमें ग्रहों के आंतरिक भाग की वास्तविक संरचना के जितना करीब हो सके उतना करीब आने की जरूरत है।
एसएलएसी में हाई एनर्जी डेंसिटी डिवीजन के निदेशक सिगफ्राइड ग्लेनज़र ने बताया कि बर्फ के दिग्गजों जैसे ग्रहों के अंदर की स्थिति जटिल है क्योंकि हीरे के निर्माण में कारक के लिए कई रसायन होते हैं।
हालांकि टीम ने हाइड्रोजन और कार्बन के मिश्रण से बनी प्लास्टिक सामग्री का उपयोग करके अपने प्रयोग शुरू किए, जो तत्व आमतौर पर बर्फ के दिग्गजों में पाए जाते हैं, सबसे हालिया पुनरावृत्ति ने इसे पीईटी प्लास्टिक से बदल दिया।
पैकेजिंग, बोतलों और कंटेनरों में इसके उपयोग से पृथ्वी पर हमें परिचित, पीईटी का उपयोग बर्फ के दिग्गजों के भीतर पाई जाने वाली स्थितियों को अधिक सटीक रूप से दोहराने के लिए किया जा सकता है।
एचजेडडीआर भौतिक विज्ञानी और रोस्टॉक विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डोमिनिक क्रॉस के अनुसार पीईटी में बर्फ के ग्रहों में गतिविधि का अनुकरण करने के लिए कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के बीच एक अच्छा संतुलन है।
एक उच्च शक्ति वाले ऑप्टिकल लेजर के साथ पीईटी में शॉकवेव्स बनाना - एसएलएसी में मैटर इन एक्सट्रीम कंडीशंस (एमईसी) इंस्ट्रूमेंट का हिस्सा - टीम वा लिनैक कोहेरेंट लाइट सोर्स (एलसीएलएस) से एक्स-रे दालों का उपयोग करके प्लास्टिक में क्या हो रहा था, इसकी जांच करने में सक्षम।
इसने उन्हें पीईटी के भीतर परमाणुओं को हीरे के आकार के क्षेत्रों में व्यवस्थित करने की अनुमति दी, जिस गति से इन क्षेत्रों में वृद्धि हुई।
हीरे के आकार के क्षेत्रों की खोज के अलावा चौड़ाई में लगभग कुछ नैनोमीटर के पैमाने तक बढ़े, वैज्ञानिकों ने यह भी पाया कि पीईटी में ऑक्सीजन की उपस्थिति का मतलब है कि नैनोडायमंड कम दबाव और कम तापमान पर पहले देखा गया था।
‘ऑक्सीजन का प्रभाव कार्बन और हाइड्रोजन के विभाजन में तेजी लाने के लिए था और इस प्रकार नैनोडायमंड के गठन को प्रोत्साहित करता था’, क्रॉस ने कहा। इसका मतलब था कि कार्बन परमाणु अधिक आसानी से मिल सकते हैं और हीरे बना सकते हैं।
शोध संभावित रूप से 1 माइक्रोमीटर से नीचे के आकार वाले हीरे बनाने की एक नई विधि का रास्ता बता सकता है जिसे श्नैनोडायमंड्सश् के रूप में जाना जाता है, जिसे तब उत्पादित किया जा सकता है जब सस्ते पीईटी प्लास्टिक को लेजर-संचालित शॉक संपीड़न के साथ मारा जाता है।
एसएलएसी के वैज्ञानिक और टीम के सहयोगी बेंजामिन ऑफोरी-ओकाई ने कहा, जिस तरह से नैनोडायमंड वर्तमान में कार्बन या हीरे का एक गुच्छा लेकर और विस्फोटकों के साथ उड़ाकर बनाए जाते हैं। यह विभिन्न आकारों और आकारों के नैनोडायमंड बनाता है और मुश्किल है नियंत्रण। इस प्रयोग में हम जो देख रहे हैं वह उच्च तापमान और दबाव में एक ही प्रजाति की एक अलग प्रतिक्रियाशीलता है।
लेजर उत्पादन नैनोडायमंड के उत्पादन के लिए एक क्लीनर और अधिक आसानी से नियंत्रित विधि की पेशकश कर सकता है। ष्अगर हम प्रतिक्रियाशीलता के बारे में कुछ चीजों को बदलने के तरीकों को डिजाइन कर सकते हैं, तो हम बदल सकते हैं कि वे कितनी जल्दी बनते हैं और इसलिए वे कितने बड़े हो जाते हैं,ष् उन्होंने जारी रखा।
नैनोडायमंड के पास दवा वितरण, गैर-आक्रामक सर्जरी, और चिकित्सा सेंसर के साथ-साथ क्वांटम प्रौद्योगिकी के बढ़ते क्षेत्र में दवा में संभावित अनुप्रयोगों का खजाना है। इसका मतलब यह है कि सौर मंडल के बाहरी इलाके में दुबके हुए बर्फ के दिग्गजों की तुलना में वैज्ञानिकों के निष्कर्षों के बड़े प्रभाव घर के करीब हो सकते हैं।
इस शोध में शामिल वैज्ञानिक अब इन बर्फीली दुनिया के जमे हुए वातावरण के नीचे क्या हो रहा है, इसकी बेहतर तस्वीर प्राप्त करने के लिए इथेनॉल, पानी और अमोनिया जैसे रसायनों वाले तरल नमूनों का उपयोग करने का प्रयास करेंगे, जो बर्फ के कुछ मुख्य घटक हैं।
एसएलएसी वैज्ञानिक और सहयोगी निकोलस हार्टले ने कहा, ष्तथ्य यह है कि हम इन चरम स्थितियों को फिर से देख सकते हैं कि ये प्रक्रियाएं बहुत तेजी से कैसे चलती हैं, बहुत छोटे पैमाने पर रोमांचक है।ष् ष्ऑक्सीजन जोड़ना हमें इन ग्रहों की प्रक्रियाओं की पूरी तस्वीर देखने के लिए पहले से कहीं ज्यादा करीब लाता है, लेकिन अभी और काम किया जाना बाकी है।