टाइटन पर मॉडलिंग लैंडस्केप फॉर्मेशन ने पृथ्वी जैसी विदेशी दुनिया का खुलासा किया

पृथ्वी और मंगल के साथ-साथ, शनि का चंद्रमा टाइटन सौर मंडल में तीसरा ग्रह निकाय है, जो झीलों, नदियों, जलोढ़ प्रशंसकों, या डेल्टास, क्षीण घाटी, विच्छेदित पठारों और रेत के टीलों सहित व्यापक और विविध तलछटी वातावरण का प्रमाण दिखाता है।

टाइटन के भूभागों का अक्षांशीय वितरण, बड़े पैमाने पर चंद्रमा के भूमध्यरेखीय बेल्ट के चारों ओर केंद्रित रेत के टीलों के साथ, मध्य अक्षांशों पर उदासीन मैदानों और ध्रुवों के पास भूलभुलैया इलाकों और झीलों, टाइटन की सतह प्रक्रियाओं और परिदृश्य निर्माण पर जलवायु के एक मजबूत नियंत्रण का सुझाव देते हैं।

टाइटन पर, ढीले ठोस कण (या तलछट) नरम हाइड्रोकार्बन अनाज से बने होते हैं, जो धूल में तेजी से टूटने की संभावना रखते हैं। फिर भी, टाइटन के भूमध्यरेखीय टीले कई सैकड़ों हजारों वर्षों से सक्रिय हैं, यह सुझाव देते हुए कि कुछ तंत्रों को इन अक्षांशों पर रेत के आकार के कणों का उत्पादन करना चाहिए।

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के भूविज्ञानी मैथ्यू लापेत्रे और उनके सहयोगियों ने दिखाया है कि टाइटन के अलग-अलग टीले, मैदान और भूलभुलैया वाले इलाके कैसे बन सकते हैं। उन्होंने एक ऐसी प्रक्रिया की पहचान करके ऐसा किया जो हाइड्रोकार्बन-आधारित पदार्थों को रेत के दाने या आधार बनाने की अनुमति देगा, जो इस बात पर निर्भर करता है कि हवाएँ कितनी बार चलती हैं और धाराएँ बहती हैं।

टाइटन, जो अपनी संभावित आवास क्षमता के कारण अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए एक पसंदीदा लक्ष्य है, हमारे सौर मंडल में एकमात्र अन्य निकाय है जिसे आज पृथ्वी की तरह मौसमी तरल परिवहन चक्र के लिए जाना जाता है। 25 अप्रैल को जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स में प्रकाशित नया मॉडल दिखाता है कि कैसे मौसमी चक्र चंद्रमा की सतह पर अनाज की आवाजाही को संचालित करता है।

“हमारा मॉडल एक एकीकृत ढांचा जोड़ता है जो हमें यह समझने की अनुमति देता है कि ये सभी तलछटी वातावरण एक साथ कैसे काम करते हैं, ” स्टैनफोर्ड स्कूल ऑफ अर्थ, एनर्जी एंड एनवायरनमेंटल साइंसेज (स्टैनफोर्ड अर्थ) में भूवैज्ञानिक विज्ञान के सहायक प्रोफेसर लैपेट्रे ने कहा। “अगर हम समझते हैं कि पहेली के विभिन्न टुकड़े एक साथ कैसे फिट होते हैं और उनके यांत्रिकी, तो हम टाइटन के जलवायु या भूवैज्ञानिक इतिहास के बारे में कुछ कहने के लिए उन तलछटी प्रक्रियाओं द्वारा छोड़े गए भू-आकृतियों का उपयोग करना शुरू कर सकते हैं – और वे संभावना को कैसे प्रभावित कर सकते हैं टाइटन पर जीवन के लिए। ”

शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि इसके मूल कार्बनिक यौगिक, जिन्हें पृथ्वी पर अकार्बनिक सिलिकेट अनाज की तुलना में बहुत अधिक नाजुक माना जाता है – ऐसे अनाज में कैसे बदल सकते हैं जो केवल नीचे पहनने और धूल के रूप में उड़ने के बजाय अलग-अलग संरचनाएं बनाते हैं?

पृथ्वी पर, सतह पर सिलिकेट चट्टानें और खनिज समय के साथ तलछट के दानों में मिट जाते हैं, हवाओं और धाराओं के माध्यम से चलते हुए तलछट की परतों में जमा हो जाते हैं जो अंततः – दबाव, भूजल और कभी-कभी गर्मी की मदद से – वापस चट्टानों में बदल जाते हैं। वे चट्टानें तब क्षरण प्रक्रिया के माध्यम से जारी रहती हैं, और सामग्री को भूगर्भिक समय में पृथ्वी की परतों के माध्यम से पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

टाइटन पर, शोधकर्ताओं को लगता है कि इसी तरह की प्रक्रियाओं ने अंतरिक्ष से देखे गए टीलों, मैदानों और भूलभुलैया इलाकों का निर्माण किया। लेकिन पृथ्वी, मंगल और शुक्र के विपरीत, जहां सिलिकेट-व्युत्पन्न चट्टानें प्रमुख भूवैज्ञानिक सामग्री हैं, जिनसे तलछट प्राप्त होती है, टाइटन के तलछट को ठोस कार्बनिक यौगिकों से बना माना जाता है। वैज्ञानिक यह प्रदर्शित करने में सक्षम नहीं हैं कि ये कार्बनिक यौगिक कैसे तलछट अनाज में विकसित हो सकते हैं जिन्हें चंद्रमा के परिदृश्य और भूगर्भीय समय में ले जाया जा सकता है।

“जैसे हवाएँ अनाज का परिवहन करती हैं, अनाज एक दूसरे से और सतह से टकराते हैं। ये टकराव समय के साथ अनाज के आकार को कम करते हैं। हम जो खो रहे थे वह विकास तंत्र था जो कि असंतुलन कर सकता था और रेत के अनाज को समय के साथ स्थिर आकार बनाए रखने में सक्षम बनाता था, “लापेटर ने कहा।

शोध दल ने पृथ्वी पर तलछट को देखकर एक उत्तर पाया, जिसे ओओड्स कहा जाता है, जो छोटे, गोलाकार अनाज होते हैं जो अक्सर उथले उष्णकटिबंधीय समुद्रों में पाए जाते हैं, जैसे बहामास के आसपास। Ooids तब बनते हैं जब कैल्शियम कार्बोनेट को पानी के स्तंभ से खींचा जाता है और अनाज के चारों ओर परतों में जुड़ जाता है, जैसे कि क्वार्ट्ज।

रासायनिक वर्षा के माध्यम से उनका गठन जो ओओड्स को अद्वितीय बनाता है, जो ओओड्स को बढ़ने देता है। उसी समय, कटाव की एक साथ प्रक्रिया विकास को धीमा कर देती है क्योंकि लहरों और तूफानों से अनाज एक दूसरे में टूट जाते हैं। ये दो प्रतिस्पर्धी तंत्र समय के साथ एक-दूसरे को संतुलित करते हैं ताकि एक स्थिर अनाज का आकार बन सके – एक प्रक्रिया जो शोधकर्ताओं का सुझाव है कि टाइटन पर भी हो सकती है।

“हम इस विरोधाभास को हल करने में सक्षम थे कि टाइटन पर इतने लंबे समय तक रेत के टीले क्यों हो सकते थे, भले ही सामग्री बहुत कमजोर हो,” लैपेट्रे ने कहा। “हमने उस सिंटरिंग की परिकल्पना की – जिसमें पड़ोसी अनाज को एक टुकड़े में एक साथ फ्यूज करना शामिल है – जब हवाएं अनाज को परिवहन करती हैं तो घर्षण को संतुलित कर सकती हैं।”

जलवायु मॉडल भविष्यवाणी करते हैं कि टाइटन का एकल-कोशिका, पोल-टू-पोल हैडली परिसंचरण दो कोशिकाओं में विभाजित हो जाता है क्योंकि वायुमंडलीय परिसंचरण विषुव के पास उलट जाता है, संभवतः तीव्र मध्य-अक्षांश और भूमध्यरेखीय तूफानों की ओर जाता है जो हवाओं और नदियों द्वारा महत्वपूर्ण तलछट परिवहन को चलाते हैं। ग्लोबल सर्कुलेशन मॉडल (जीसीएम) की भविष्यवाणियां, ईओलियन परिवहन के लिए मॉडल के साथ मिलकर बताती हैं कि टिब्बा रेत को ले जाने में सक्षम हवाएं आमतौर पर सभी अक्षांशों पर 0.1% -10% होती हैं। दो विषुव तूफानों को छोड़कर, भूमध्यरेखीय हवाएं पूरे वर्ष अपेक्षाकृत स्थिर रहती हैं, जबकि रेत का परिवहन उच्च अक्षांशों पर कम लेकिन तेज हवा के झोंकों के माध्यम से हो सकता है। ” अध्ययन उद्धरण।

कैसिनी द्वारा टाइटन फ्लाईबीज ने खुलासा किया कि चंद्रमा के मीथेन चक्र में मीथेन बारिश और यहां तक ​​​​कि बाढ़ भी शामिल है, भूमध्य रेखा के पास ध्रुवों के पास अधिक तूफान के साथ। भूमध्यरेखीय तूफानों की सापेक्षिक आवृत्ति के बावजूद, विषुव के पास सतह परिवर्तन और धूल के ढेर पाए गए।

अध्ययन के लेखक भूमध्य रेखा के दोनों ओर मध्य अक्षांशों पर तलछट परिवहन में एक खामोशी की भविष्यवाणी करते हैं, जहां सिंटरिंग हावी हो सकती है और मोटे और मोटे अनाज का निर्माण कर सकती है, जो अंततः टाइटन के मैदानों को बनाने वाले आधार में बदल जाती है।

“हम दिखा रहे हैं कि टाइटन पर – पृथ्वी की तरह और मंगल पर क्या मामला हुआ करता था – हमारे पास एक सक्रिय तलछटी चक्र है जो टाइटन के मौसमों द्वारा संचालित एपिसोडिक घर्षण और सिंटरिंग के माध्यम से परिदृश्य के अक्षांशीय वितरण की व्याख्या कर सकता है,” लैप्टेरे ने कहा . “यह सोचना बहुत आकर्षक है कि यह वैकल्पिक दुनिया अब तक कैसे है, जहां चीजें इतनी अलग हैं, फिर भी समान हैं।”

“अगर सही साबित होता है, तो हमारा मॉडल, बदले में, टाइटन के हालिया जलवायु इतिहास को उसके वैश्विक स्रोत-से-सिंक तलछटी मार्गों के लेंस के माध्यम से समझने की कुंजी प्रदान करेगा।” अध्ययन उद्धरण।

जर्नल संदर्भ

  1. मैथ्यू जीए लापेट्रे, माइकल जे। मलस्का, मॉर्गन एल। केबल। टाइटन के परिदृश्य को आकार देने में मौसमी तलछट परिवहन और सिंटरिंग की भूमिका: एक परिकल्पना। भूभौतिकीय अनुसंधान पत्र 49, e2021GL097605, DOI: 10.1029 / 2021GL097605

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