साइंटिफिक एडवांसेज पत्रिका में शुक्रवार (31) को जारी एक नए अध्ययन से पता चलता है कि भूकंपों द्वारा उत्पन्न समान भूकंपीय तरंगों का उपयोग चंद्र सतह के नीचे दबे बर्फ के भंडारों की पहचान करने और मानचित्रण करने के लिए किया जा सकता है।
यह जांच मैरीलैंड विश्वविद्यालय (यूएसए), लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी और हवाई विश्वविद्यालय (यूएसए) से जुड़े भूवैज्ञानिकों द्वारा की गई थी। यह काम एक महत्वपूर्ण समय पर आया है, क्योंकि नासा का आर्टेमिस कार्यक्रम 2028 में चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में मानवयुक्त लैंडिंग की योजना बना रहा है।
ध्रुवीय क्रेटरों की गहरी और जमी हुई छायाओं में पाया जाने वाला पानी की बर्फ अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक मूल्यवान संसाधन माना जाता है। पिघलाने और शुद्ध करने पर, यह पीने योग्य पानी में बदल सकता है; विद्युत रूप से अलग करने पर, यह सांस लेने के लिए ऑक्सीजन और रॉकेट ईंधन के लिए हाइड्रोजन प्रदान करता है। इसका तात्पर्य है कि चंद्र बर्फ की निरंतर आपूर्ति का स्थान भविष्य के मिशनों को पृथ्वी से ले जाने वाले आपूर्ति की मात्रा को काफी कम कर सकता है।
वर्तमान में, चंद्रमा पर बर्फ की मात्रा या सटीक स्थान के बारे में कोई सटीक जानकारी नहीं है। हालांकि उपग्रह कक्षा से चंद्र सतह को स्कैन कर सकते हैं, वे केवल मिट्टी की ऊपरी परत को देख पाते हैं। पानी के बर्फ के भंडार बहुत नीचे हो सकते हैं, और नई भूकंपीय पद्धति ठीक इसी गहराई तक पहुंचने का लक्ष्य रखती है।
शोध का सैद्धांतिक आधार एक भौतिक अंतर पर टिका है: जमी हुई मिट्टी और सूखी मिट्टी भूकंपीय तरंगों से गुजरने पर अलग तरह से प्रतिक्रिया करती है। बर्फ आसपास की सामग्री को कठोर बनाती है, जिससे कंपन सूखी मिट्टी की तुलना में दो से तीन गुना तेजी से फैलते हैं। इसके अलावा, बर्फ से समृद्ध क्षेत्र ऊर्जा के गुजरने के बजाय भूकंपीय ऊर्जा के उछाल का कारण बन सकते हैं, जो ध्वनि के दीवार से टकराने पर उत्पन्न प्रतिध्वनि के समान एक घटना है।
मैरीलैंड विश्वविद्यालय के भूवैज्ञानिक, पर्यावरणीय और ग्रह विज्ञान विभाग के सहयोगी प्रोफेसर निकोलस श्मर ने Phys.org को बताया कि चंद्रमा पर सही ढंग से स्थित एक सिस्मोग्राफ ऐसे प्रभावों का पता लगाने में सक्षम होगा। उन्होंने कहा: 'हम भूकंपीय तरंगों का उपयोग न केवल यह जांचने के लिए कर सकते हैं कि क्या बर्फ मौजूद है, बल्कि यह भी अनुमान लगा सकते हैं कि इसकी कितनी मात्रा मौजूद है।'
परिकल्पनाओं का परीक्षण करने के लिए तीन तरीके
प्रस्तावित सिद्धांतों की पुष्टि करने के लिए, टीम ने तीन अलग-अलग कार्य रेखाएं लागू कीं:
लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में चट्टान भौतिक विज्ञानी, अध्ययन के मुख्य लेखक और मैरीलैंड विश्वविद्यालय के पूर्व छात्र, हैरिसन लिसाबेथ ने एरिज़ोना (यूएसए) की एक ज्वालामुखीय चट्टान को जमाकर प्रक्रिया का अनुकरण किया, जिसे पीसने के बाद चंद्र धूल की बारीकी से नकल मिलती है। उन्होंने यह विश्लेषण करने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया कि बर्फ मिट्टी के कणों के बीच छोटे स्थानों में कैसे जमा होती है।
हवाई विश्वविद्यालय के सह-लेखक मैथ्यू सीगलर ने चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के तापमान का विस्तृत नक्शा तैयार किया, यह निर्धारित करते हुए कि किन क्रेटरों ने अरबों वर्षों तक बर्फ को संरक्षित करने के लिए पर्याप्त कम तापमान बनाए रखा था।
इसके अतिरिक्त, मैरीलैंड विश्वविद्यालय में श्मर ने उपसतही बर्फ के साथ इसके प्रसार और परस्पर क्रिया का निरीक्षण करते हुए छोटे चंद्र झटकों के कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन किए। सभी दृष्टिकोणों में, बर्फ ने एकत्र किए गए भूकंपीय डेटा में स्पष्ट और मापने योग्य संकेत छोड़े।
व्यावहारिक उपयोग से परे वैज्ञानिक महत्व
अंतरिक्ष यात्रियों के लिए प्रत्यक्ष लाभ के अलावा, चंद्र बर्फ का महत्वपूर्ण वैज्ञानिक महत्व है। चंद्रमा के छायादार क्रेटर वाष्पशील पदार्थों, जैसे पानी की बर्फ, को जमने और फंसाने की क्षमता रखते हैं, उन्हें लंबे समय तक बिना किसी हस्तक्षेप के संरक्षित करते हैं। चूंकि चंद्र चट्टानें स्वयं लगभग चार अरब साल पुरानी हैं, इसलिए इस बर्फ का अध्ययन यह जानकारी प्रदान कर सकता है कि प्रारंभिक सौर मंडल में पानी कैसे वितरित किया गया था।
श्मर ने जोर देकर कहा: 'चंद्रमा ने प्रारंभिक सौर मंडल के कुछ सबसे महत्वपूर्ण हिस्सों को देखा है, जिसमें पानी कैसे पहुंचा।' उन्होंने आगे कहा कि 'वहां जमा बर्फ का अध्ययन यह प्रकट कर सकता है कि पानी कैसे फैला और अंततः पृथ्वी के महासागर कैसे बने।'
शोधकर्ताओं की भविष्यवाणियों का परीक्षण 2026 और 2028 में निर्धारित मिशनों में किया जाएगा। चीनी चांग'ए-7 मिशन, जो एक सिस्मोग्राफ ले जाएगा, 2026 के अंत में शैकलटन क्रेटर के पास उतरेगा, जो बर्फ के कई संदिग्ध भंडार वाला क्षेत्र है। 2028 में, आर्टेमिस कार्यक्रम के अंतरिक्ष यात्री चंद्र पर्यावरण निगरानी स्टेशन स्थापित कर सकेंगे, एक उपकरण जिसे श्मर ने भूकंपीय अन्वेषण के लिए विकसित करने में सहायता की थी।
निष्कर्ष में, श्मर ने कहा: 'हमारी खोजें आने वाले वर्षों में हमारे अवलोकन की नींव रख रही हैं।' उन्होंने जोर दिया: 'किसी ने अभी तक चंद्रमा पर बर्फ को भौतिक रूप से मापा नहीं है, लेकिन अब हमारे पास यह देखने की भविष्यवाणी है। यह एक महत्वपूर्ण पहला कदम है।'
