रेत के टीले ग्रहों पर मौसम की स्थिति के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं: अध्ययन

मंगल या शुक्र की सतह पर कैसा होना पसंद है? या उससे भी आगे, जैसे प्लूटो, या शनि के चंद्रमा टाइटन पर? 65 साल पहले स्पुतनिक 1 को लॉन्च किए जाने के बाद से इस जिज्ञासा ने अंतरिक्ष अन्वेषण में प्रगति की है।

लेकिन हम केवल उस सतह को खरोंचना शुरू कर रहे हैं जो अन्य ग्रहों के पिंडों के बारे में जानने योग्य है सौर प्रणाली.

हमारी नया अध्ययननेचर एस्ट्रोनॉमी में आज प्रकाशित हुआ, दिखाता है कि कैसे कुछ असंभावित उम्मीदवार – अर्थात् रेत के टीले – इस बात की जानकारी प्रदान कर सकते हैं कि यदि आप दूर के ग्रह पिंड पर खड़े थे तो आप किस मौसम और परिस्थितियों का अनुभव कर सकते हैं।

रेत के एक दाने में क्या है? अंग्रेजी कवि विलियम ब्लेक ने प्रसिद्ध रूप से आश्चर्यचकित किया कि “रेत के दाने में दुनिया को देखने” का क्या अर्थ है।

अपने शोध में, हमने इसे काफी शाब्दिक रूप से लिया। दुनिया की सतह पर क्या स्थितियां मौजूद हैं, यह समझने के लिए केवल रेत के टीलों की उपस्थिति का उपयोग करने का विचार था।

टिब्बा के अस्तित्व के लिए, “गोल्डीलॉक्स” मानदंडों की एक जोड़ी है जो संतुष्ट होनी चाहिए। पहला है इरोडेबल लेकिन टिकाऊ अनाज की आपूर्ति।

उन अनाजों को जमीन पर उछालने के लिए हवाएँ भी तेज़ होनी चाहिए – लेकिन इतनी तेज़ नहीं कि उन्हें वायुमंडल में ऊँचा उठा सकें।

अभी तक हवाओं और तलछट का सीधा माप केवल पर ही संभव हो पाया है धरती और मंगल ग्रह.

हालांकि, हमने उपग्रह द्वारा कई अन्य पिंडों (और यहां तक ​​कि धूमकेतु) पर हवा में उड़ने वाली तलछट की विशेषताएं देखी हैं।

इन पिंडों पर ऐसे टीलों की उपस्थिति का अर्थ है कि गोल्डीलॉक्स की शर्तें पूरी होती हैं।

हमारा काम शुक्र, पृथ्वी, मंगल, टाइटन, ट्राइटन (नेप्च्यून का सबसे बड़ा चंद्रमा) और प्लूटो पर केंद्रित है। इन निकायों के बारे में अनसुलझी बहस दशकों से चली आ रही है।

हम ट्राइटन और प्लूटो की सतहों पर उनके पतले, कमजोर वायुमंडल के साथ स्पष्ट हवा से उड़ने वाली विशेषताओं को कैसे वर्गाकार करते हैं? हम मंगल पर इतनी विपुल रेत और धूल की गतिविधि क्यों देखते हैं, हवाओं को मापने के बावजूद जो इसे बनाए रखने के लिए बहुत कमजोर लगती हैं? और क्या शुक्र का घना और कठोर गर्म वातावरण रेत को उसी तरह से हिलाता है जैसे पृथ्वी पर हवा या पानी चलता है? बहस को आगे बढ़ाते हुए हमारा अध्ययन इन निकायों पर तलछट को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक हवाओं के लिए भविष्यवाणियां प्रदान करता है, और उन हवाओं में तलछट कितनी आसानी से टूट जाएगी।

हमने कई अन्य शोध पत्रों के परिणामों को एक साथ जोड़कर और उन सभी प्रयोगात्मक डेटा के खिलाफ परीक्षण करके इन भविष्यवाणियों का निर्माण किया, जिन पर हम अपना हाथ रख सकते थे।

हमने तब छह निकायों में से प्रत्येक के लिए सिद्धांतों को लागू किया, दूरबीन पर ड्राइंग और गुरुत्वाकर्षण, वायुमंडलीय संरचना, सतह के तापमान और तलछट की ताकत सहित चर के उपग्रह माप।

हमारे पहले के अध्ययनों ने या तो रेत को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक हवा की गति सीमा, या विभिन्न तलछट कणों की ताकत को देखा है।

हमारे काम ने इन्हें एक साथ जोड़ दिया – यह देखते हुए कि इन निकायों पर रेत-परिवहन के मौसम में कण कितनी आसानी से टूट सकते हैं।

उदाहरण के लिए, हम जानते हैं कि टाइटन के भूमध्य रेखा में रेत के टीले हैं – लेकिन हम यह सुनिश्चित नहीं कर सकते कि कौन सी तलछट भूमध्य रेखा को घेरती है।

क्या यह शुद्ध जैविक धुंध है जो वातावरण से बरस रही है, या यह घनी बर्फ के साथ मिश्रित है? जैसा कि यह पता चला है, हमने पाया कि कार्बनिक धुंध के ढीले समुच्चय टक्कर पर बिखर जाएंगे यदि वे टाइटन के भूमध्य रेखा पर हवाओं से उड़ाए गए थे।

इसका मतलब है कि टाइटन के टीले शायद पूरी तरह से जैविक धुंध से नहीं बने हैं। टिब्बा बनाने के लिए, तलछट को लंबे समय तक हवा में इधर-उधर उड़ाया जाना चाहिए (पृथ्वी की कुछ टिब्बा रेत एक लाख साल पुरानी है)।

हमने यह भी पाया कि प्लूटो पर मीथेन या नाइट्रोजन बर्फ के परिवहन के लिए हवा की गति अत्यधिक तेज होनी चाहिए (जो कि प्लूटो के टिब्बा तलछट की परिकल्पना की गई थी)।

यह सवाल उठाता है कि क्या प्लूटो के मैदान पर “टिब्बा”, स्पुतनिक प्लैनिटिया, टिब्बा हैं।

वे इसके बजाय उच्च बनाने की क्रिया तरंगें हो सकती हैं। ये तलछट के क्षरण (जैसे कि मंगल की उत्तरी ध्रुवीय टोपी पर देखे जाने वाले) के बजाय सामग्री के उच्च बनाने की क्रिया से बने टिब्बा जैसी भू-आकृतियाँ हैं।

मंगल ग्रह के लिए हमारे परिणाम बताते हैं कि पृथ्वी की तुलना में मंगल पर हवा से उड़ने वाले रेत परिवहन से अधिक धूल उत्पन्न होती है।

इससे पता चलता है कि मंगल ग्रह के वातावरण के हमारे मॉडल मंगल की मजबूत “कटाबेटिक” हवाओं को प्रभावी ढंग से पकड़ नहीं पा रहे हैं, जो ठंडी हवाएं हैं जो रात में नीचे की ओर उड़ती हैं।

यह अध्ययन अंतरिक्ष अन्वेषण के एक दिलचस्प चरण में आता है।

मंगल के लिए, हमारे पास प्रेक्षणों की एक सापेक्ष बहुतायत है; पांच अंतरिक्ष एजेंसियां ​​ऑर्बिट में या सीटू में सक्रिय मिशन चला रही हैं। हमारे जैसे अध्ययन इन मिशनों के उद्देश्यों, और रोवर्स द्वारा उठाए गए रास्तों जैसे दृढ़ता और ज़ुरोंग को सूचित करने में मदद करते हैं।

1989 में नासा वोयाजर 2 फ्लाईबाई के बाद से सौर मंडल की बाहरी पहुंच में, ट्राइटन को विस्तार से नहीं देखा गया है।

वर्तमान में एक मिशन प्रस्ताव है, जिसे यदि चुना जाता है, तो 2031 में ट्राइटन का अध्ययन करने के लिए नेप्च्यून के वातावरण में उड़ान भरकर खुद को नष्ट करने से पहले एक जांच शुरू की जाएगी।

आने वाले दशक में वीनस और टाइटन के लिए नियोजित मिशन इन दोनों के बारे में हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव लाएंगे।

नासा का 2027 में पृथ्वी छोड़ने और 2034 में टाइटन पर पहुंचने के लिए तैयार ड्रैगनफ्लाई मिशन, चंद्रमा के टीलों पर एक मानव रहित हेलीकॉप्टर उतारेगा।

नासा के चल रहे न्यू होराइजन्स मिशन द्वारा 2015 के फ्लाईबाई के दौरान प्लूटो को देखा गया था, लेकिन लौटने की कोई योजना नहीं है।