चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र हे एक रहस्य आहे ज्याने खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांना पछाडले आहे, कारण जर ते अस्तित्वात असेल तर त्याची कारणे आहेत. आणि, जसे हे दिसून आले की, खरंच, चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र त्याच्या विल्हेवाटीत एक कोर आहे या वस्तुस्थितीमुळे असू शकते, जे त्याच्या रचना आणि गुणधर्मांमध्ये पृथ्वीच्या "हृदय" सारखे आहे. जेव्हा 60-70 च्या दशकात अपोलोसने चंद्रावरून खडकाचे नमुने वितरीत करण्यास सुरुवात केली तेव्हा शास्त्रज्ञ आश्चर्यचकित झाले, कारण विद्यमान कमकुवत गुरुत्वाकर्षणाच्या परिस्थितीत हे नमुने काहीसे वेगळे असायला हवे होते. तेव्हापासून, जगात दोन विरोधी वैज्ञानिक दृष्टिकोन दिसू लागले आहेत. पहिल्या मते, असे मानले जाते की चंद्र नेहमी आपल्या ओळखीचा आहे;

आणि दुसऱ्या सिद्धांतानुसार, चंद्राच्या कवचाच्या पृष्ठभागाखाली होणाऱ्या प्रक्रियेमुळे चंद्राचा बाह्य कवच तयार झाला. असे दिसून आले की, तीस वर्षांपूर्वी चंद्रावरून पृथ्वीवर आणलेल्या नमुन्यांचा अभ्यास करताना, त्यापैकी बहुतेक चंद्रानेच तयार केले होते आणि उल्कापिंडामुळे प्रभावित झाले नाहीत. याचा अर्थ असा की त्याची निर्मिती चंद्राच्या गाभ्यामध्ये आणि आवरणाच्या वरच्या थरांमध्ये कोणत्या टेक्टोनिक प्रक्रिया घडल्या याच्याशी संबंधित आहे, जी कालांतराने कठोर होत गेली. मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिटय़ूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांना हे सिद्ध करण्यात यश आले की, चंद्राच्या आतही, वितळलेल्या लोखंडाचा एक गाभा आहे. अधिकाधिक अभ्यास उद्धृत करत आहेत की चंद्राच्या आत एक मोठा वितळलेला लोखंडाचा गाभा असू शकतो किंवा कमीतकमी असेच बहुतेक संशोधन सूचित करत आहे. इयान गॅरिक-बेथेल, वैज्ञानिक संघाचे नेते, अशा निष्कर्षापर्यंत पोहोचतात.

शास्त्रज्ञ इतके लक्ष का देतात, शास्त्रज्ञ चंद्राच्या संरचनेकडे इतके लक्ष का देतात हे समजावून सांगण्यासारखे आहे, ते असे का मानतात की कोर काहीतरी अविश्वसनीय आहे, कारण तो पृथ्वीवर आहे, तो आपल्या सर्वात जवळच्या उपग्रहात का नसावा? . खरं तर, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की चंद्राची ही निर्मिती सूर्यमालेतील काही अवशेषांशी संबंधित आहे. हा फक्त एक मोठा दगडी गोळा आहे ज्याचा स्वतःचा गाभा असू शकत नाही. परंतु हा गैरसमज सहजपणे स्पष्ट केला जाऊ शकतो, कारण खरं तर, चंद्राच्या आत काय आहे हे ठरवणे इतके सोपे नाही, कारण हे सोपे काम नाही. शेवटी, अशा खोलीत प्रवेश करणे अशक्य आहे. आणि जेव्हा पृष्ठभागावरून पुरेशी सामग्री गोळा केली गेली आणि "प्रगत संशोधन पद्धती" दिसल्या तेव्हाच योग्य गृहीत धरणे शक्य होते. खरंच, आता उपग्रहावर मोठ्या प्रमाणात तथ्यात्मक सामग्री गोळा केली गेली आहे, ज्यामुळे त्यावर होणाऱ्या प्रक्रिया समजून घेणे मोठ्या प्रमाणात सुलभ होते. परंतु पुढील संशोधन किती प्रगती करेल हे कोणीही सांगू शकत नाही - चंद्राच्या भूगर्भशास्त्र आणि टेक्टोनिक्सच्या रचना आणि विकासाबाबत अधिक अचूक डेटा आवश्यक आहे.

पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र सूर्यापासून आपल्यापर्यंत येणारे चार्ज कण आणि रेडिएशनपासून सतत आपले संरक्षण करते. ही ढाल पृथ्वीच्या बाहेरील गाभ्यामध्ये (जियोडायनॅमो) मोठ्या प्रमाणात वितळलेल्या लोखंडाच्या जलद हालचालीने तयार केली जाते. आजपर्यंत चुंबकीय क्षेत्र टिकून राहण्यासाठी, शास्त्रीय मॉडेलमध्ये मागील ४.३ अब्ज वर्षांमध्ये गाभा ३,००० अंश सेल्सिअसने थंड होण्याची कल्पना आहे.

तथापि, फ्रेंच नॅशनल सेंटर फॉर सायंटिफिक रिसर्च आणि ब्लेझ पास्कल युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांच्या पथकाने नोंदवले की कोरचे तापमान केवळ 300 अंशांनी घसरले आहे. चंद्राच्या कृतीने, पूर्वी दुर्लक्ष केले गेले, तापमानातील फरकाची भरपाई केली आणि भूगतिमान राखले. हे काम 30 मार्च 2016 रोजी जर्नल अर्थ आणि प्लॅनेटरी सायन्स लेटर्समध्ये प्रकाशित झाले.

पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या निर्मितीच्या शास्त्रीय मॉडेलने विरोधाभास निर्माण केला आहे. जिओडायनॅमो कार्य करण्यासाठी, पृथ्वी 4 अब्ज वर्षांपूर्वी पूर्णपणे वितळली गेली असावी आणि तिचा गाभा त्यावेळच्या 6,800 अंशांवरून आज 3,800 अंशांवर हळूहळू थंड झाला असावा. परंतु ग्रहाच्या अंतर्गत तापमानाच्या सुरुवातीच्या उत्क्रांतीचे अलीकडील मॉडेलिंग, सर्वात जुने कार्बोनेटाइट्स आणि बेसाल्ट यांच्या रचनेच्या भू-रासायनिक अभ्यासासह, अशा थंड होण्यास समर्थन देत नाही. अशा प्रकारे, संशोधक सुचवतात की जिओडायनॅमोमध्ये उर्जेचा आणखी एक स्रोत आहे.

पृथ्वीचा आकार किंचित चपटा आहे आणि ध्रुवाभोवती फिरणारा फिरणारा अक्ष आहे. चंद्रामुळे होणाऱ्या भरती-ओहोटीच्या प्रभावामुळे त्याचे आवरण लवचिकपणे विकृत झाले आहे. संशोधकांनी दर्शविले आहे की हा परिणाम बाह्य गाभ्यामध्ये वितळलेल्या लोखंडाच्या हालचालींना सतत उत्तेजित करू शकतो, ज्यामुळे पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते.

आपल्या ग्रहाला पृथ्वी-चंद्र-सूर्य प्रणालीतून गुरुत्वाकर्षणाच्या रोटेशनल उर्जेच्या हस्तांतरणाद्वारे सतत 3,700 अब्ज वॅट्सची उर्जा प्राप्त होते आणि 1,000 अब्ज वॅट्स पेक्षा जास्त जिओडायनॅमोसाठी उपलब्ध असल्याचे मानले जाते. ही ऊर्जा पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करण्यासाठी पुरेशी आहे आणि चंद्रासह, हे शास्त्रीय सिद्धांताचा मुख्य विरोधाभास स्पष्ट करते. ग्रहाच्या चुंबकीय क्षेत्रावरील गुरुत्वाकर्षण शक्तींच्या प्रभावाची पुष्टी बृहस्पतिच्या आयओ आणि युरोपा उपग्रहांच्या उदाहरणाद्वारे तसेच अनेक एक्सोप्लॅनेटच्या उदाहरणाद्वारे केली गेली आहे.

पृथ्वीचे आपल्या अक्षावर फिरणे, अक्षाची दिशा किंवा चंद्राची कक्षा नियमित नसल्यामुळे, त्यांचा एकत्रित परिणाम अस्थिर असतो आणि भूगतिकीमध्ये दोलन होऊ शकतो. ही प्रक्रिया बाह्य गाभ्यामध्ये आणि पृथ्वीच्या आवरणासह त्याच्या सीमेवर असलेल्या काही थर्मल स्पल्सचे स्पष्टीकरण देऊ शकते.

अशा प्रकारे, नवीन मॉडेल दर्शविते की पृथ्वीवरील चंद्राचा प्रभाव भरतीच्या पलीकडे जातो.

त्याच वेळी, अशा सूचना आहेत की चंद्र पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये मिसळण्यात गुंतलेला आहे. पृथ्वीचा गाभा मिसळण्यात चंद्राचा सहभाग असू शकतो. संशोधनानंतर, फ्रेंच शास्त्रज्ञ या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले, जसे पृथ्वी आणि ग्रह विज्ञान पत्रांच्या पृष्ठांवर नमूद केले आहे.

फ्रेंच ग्रहशास्त्रज्ञ आणि भूभौतिकशास्त्रज्ञांच्या मते, चंद्र भरतीच्या शक्तींच्या मदतीने पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये मिसळू शकतो, त्यामुळे भूचुंबकीय क्षेत्र राखले जाऊ शकते. ज्ञात आहे की, चुंबकीय क्षेत्र चार्ज केलेल्या वैश्विक कणांपासून ग्रहाचे रक्षण करते, परंतु पृथ्वीला धन्यवाद म्हणून ते इतक्या दीर्घ कालावधीसाठी राखले गेले नसते.

अशी एक आवृत्ती आहे की चंद्र लोह आणि निकेलच्या द्रव बाह्य कोरमध्ये मिसळण्यास मदत करतो, जे या घटकांना थंड होण्यापासून प्रतिबंधित करते आणि त्यांना त्यांचे क्रियाकलाप चालू ठेवण्यास परवानगी देते. पूर्वी विचार केल्याप्रमाणे, भूचुंबकीय क्षेत्राचे कार्य पृथ्वीच्या परिभ्रमणाद्वारे तसेच आतील आणि बाह्य स्तरांमधील तापमानातील फरकाने सुनिश्चित केले जाते.

शास्त्रज्ञांनी गणना केली की बाह्य कोर 4.3 अब्ज वर्षांमध्ये 5.4 हजार अंशांनी थंड झाले पाहिजेत, परंतु शेवटी ते फक्त काही शंभर अंशांनी थंड झाले. हे सूचित करते की पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राची यंत्रणा देखील बाह्य यंत्रणेद्वारे प्रभावित आहे. ते चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रामुळे उद्भवणारी भरतीची शक्ती असू शकतात.

भरतीच्या शक्तींमुळे पृथ्वीला मिळणारी ऊर्जा ग्रहाच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या योग्य कार्यासाठी पुरेशी असावी.

चंद्राच्या वितळलेल्या गाभ्यावरील कलाकाराची छाप

हर्नन कॅनेलास

चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र पूर्वीच्या विचारापेक्षा एक अब्ज वर्षांनंतर गायब झाले, असे अमेरिकन ग्रह वैज्ञानिकांनी जर्नलमध्ये प्रकाशित केलेल्या लेखात म्हटले आहे. विज्ञान प्रगती. शास्त्रज्ञ म्हणतात की ते 2.5 अब्ज वर्षांपूर्वी अस्तित्वात असू शकते. 1971 मध्ये अपोलो 15 मोहिमेद्वारे मिळवलेल्या चंद्र खडकांच्या नमुन्याचा अभ्यास केल्यानंतर संशोधकांनी हा निष्कर्ष काढला.

आज चंद्रावर जागतिक चुंबकीय क्षेत्र नाही, परंतु नेहमीच असे नव्हते. असे मानले जाते की 4.25 ते 3.56 अब्ज वर्षांपूर्वी चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वीसारखेच होते. शास्त्रज्ञांच्या मते, हे उपग्रहाच्या वितळलेल्या कोरमध्ये द्रवपदार्थांच्या हिंसक हालचालींद्वारे तयार केले गेले होते - याला चुंबकीय डायनॅमो म्हणतात. तथापि, चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र नेमके केव्हा गायब झाले हे अद्याप अज्ञात आहे: मागील अभ्यासात, ग्रह शास्त्रज्ञ स्पष्टपणे सांगू शकले नाहीत की ते 3.19 अब्ज वर्षांपूर्वी पूर्णपणे नाहीसे झाले, किंवा केवळ कमकुवत स्वरूपात अस्तित्वात राहिले.

या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, बर्कले आणि मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी चंद्र खडकांच्या तुकड्यांचे विश्लेषण केले. मुख्यतः वितळलेल्या काचेच्या आणि बेसाल्टच्या तुकड्यांपासून बनवलेला ब्रेसिया, मारे इम्ब्रिअम प्रदेशातील ड्युन क्रेटरमधून नमुना घेण्यात आला होता. आर्गॉन समस्थानिक गुणोत्तर विश्लेषणानुसार, लावा पासून तयार झालेले बेसाल्ट कण अंदाजे 3.3 अब्ज वर्षांपूर्वी वाहतात. तुकड्यांना एकत्र बांधणारे काचेचे मॅट्रिक्स साधारणतः 1 ते 2.5 अब्ज वर्षांपूर्वी चंद्रावर एक उल्का पडल्यानंतर तयार झाले असावे.

तथापि, सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, गडी बाद होण्याचा क्रम दरम्यान, बेसाल्टच्या आत लोखंडी कण वितळले - धातूचे मूळ चुंबकीकरण गमावले. काच थंड झाल्यावर, लोखंड थंड झाला, चंद्राच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेने चुंबकीय बनला, कंपासच्या सुईप्रमाणे, अशा प्रकारे त्याच्या प्रभावाच्या खुणा टिकवून ठेवल्या.

अपोलो 15 चंद्र मोहिमेवर अंतराळवीरांनी परत केलेल्या नमुन्यांमध्ये सापडलेल्या 20 परस्परभिमुख धातूच्या धान्यांचे ग्रहशास्त्रज्ञांनी परीक्षण केले. प्रथम, शास्त्रज्ञांनी, अत्यंत संवेदनशील मॅग्नेटोमीटर वापरून, नमुन्यांचे नैसर्गिक चुंबकीय गुणधर्म मोजले. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की पृथ्वीवरील 45 वर्षांहून अधिक काळ साठवलेल्या धान्यांनी पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली त्यांचे चुंबकीकरण अंशतः बदलले. तथापि, लेखक अप्रत्यक्ष पुराव्यांद्वारे हे सिद्ध करू शकले की पृथ्वीवर प्रसूतीपूर्वीच, लोखंडाचे दाणे एकाच दिशेने चुंबकीय होते. त्यानंतर, प्रयोगशाळेच्या ओव्हनमध्ये जिथे ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी झाले होते, शास्त्रज्ञांनी नमुने उच्च तापमानात (600 ते 780 अंश सेल्सिअस पर्यंत) गरम केले, त्याच वेळी त्यांना ज्ञात प्रेरण असलेल्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये उघड केले. सभोवतालचे तापमान वाढल्याने खडकांचे चुंबकीकरण कसे बदलेल हे संशोधकांनी मोजले.

“तुम्ही पाहता की [नमुना] ज्ञात शक्तीच्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये गरम केल्यावर चुंबकीय कसे बनते आणि नंतर तुम्ही त्या चुंबकीय क्षेत्राची तुलना पूर्वी मोजलेल्या नैसर्गिक चुंबकीय क्षेत्राशी करता आणि यावरून तुम्हाला हे समजू शकते की प्राचीन काळात चुंबकीय क्षेत्र कसे होते. ", बेंजामिन वेस या कामाच्या लेखकांपैकी एक टिप्पणी करते.

प्रयोगात असे दिसून आले की 1 - 2.5 अब्ज वर्षांपूर्वी चंद्रावर 5 मायक्रोटेस्ला इंडक्शन असलेले चुंबकीय क्षेत्र होते. हे 3 - 4 अब्ज वर्षांपूर्वीपेक्षा कमकुवत परिमाणाचे दोन ऑर्डर आहे. संशोधकांच्या मते इतका मोठा फरक, चंद्र डायनॅमोसाठी दोन भिन्न यंत्रणा जबाबदार असल्याचे सूचित करू शकते. विशेषतः, कामाचे लेखक सूचित करतात की 3.56 अब्ज वर्षांपूर्वीपर्यंत, चुंबकीय डायनॅमो चंद्राच्या परिभ्रमण अग्रक्रमाने तयार केला गेला होता, जो आताच्या तुलनेत पृथ्वीच्या खूप जवळ होता. मग, जेव्हा उपग्रह आपल्यापासून दूर गेला, तेव्हा कदाचित दुसरी प्रक्रिया प्रभावी झाली, ज्याने आणखी अब्ज वर्षे कमकुवत चुंबकीय क्षेत्र राखले. संशोधकांनी असे सुचवले आहे की हे थर्मोकेमिकल संवहन होते. मग, कोर हळूहळू थंड झाल्यावर, चुंबकीय डायनॅमो नष्ट झाला.

चंद्राचे चुंबकीय क्षेत्र पूर्णपणे कधी गायब झाले हे शोधण्यासाठी आता संशोधकांनी चंद्र खडकांच्या लहान नमुन्यांचा अभ्यास करण्याची योजना आखली आहे.

अलीकडे, शास्त्रज्ञांनी ग्रहावर जीवनाच्या उदयासाठी चुंबकीय क्षेत्राच्या अस्तित्वाची पुष्टी केली आहे. यामुळेच पृथ्वीचे वातावरण तरुण सूर्यापासून वाचले. याव्यतिरिक्त, चुंबकीय क्षेत्राची अनुपस्थिती हे मंगळावर वायूयुक्त लिफाफा असण्याचे एक कारण मानले जाते.

क्रिस्टीना उलासोविच