बृहस्पति पर ओलावृष्टि से अमोनिया और पानी के विशाल गोले गिरे

अब, वैज्ञानिकों ने इसके जंगली बादलों के अजीबोगरीब संरचनात्मक गुणों को समझाने के लिए एक तरीका निकाला है: गरज और बिजली के विशाल तूफानों के दौरान, बृहस्पति “मशबॉल” की बारिश करता है, अमोनिया और पानी से बनी नरम बर्फ के विशाल गुच्छे, जिनकी स्थिरता गीली बर्फ या सुविधा स्टोर के स्लशी जैसी होती है। यह खगोलविदों द्वारा समझाया गया सबसे अच्छा परिदृश्य है, जो यह बताता है कि बृहस्पति के वायुमंडल – और शनि, यूरेनस और नेपच्यून के वायुमंडल में अमोनिया का वितरण इतना अनियमित क्यों है।

university of california (यूसी) बर्कले के ग्रह वैज्ञानिक क्रिस मोएकेल, जिन्होंने इस शोध का नेतृत्व किया, कहते हैं, “इमके [डी पैटर] और मैं दोनों ही इस तरह थे, ‘दुनिया में ऐसा होने का कोई तरीका नहीं है।'” “वास्तव में इसे समझाने के लिए बहुत सी चीजों को एक साथ आना होगा, यह बहुत ही विचित्र लगता है। मैंने मूल रूप से इसे गलत साबित करने की कोशिश में तीन साल बिताए। और मैं इसे गलत साबित नहीं कर सका।” यह परिकल्पना पहली बार 2020 में सामने आई, जब बृहस्पति जांच जूनो के डेटा का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने ग्रह के ऊपरी वायुमंडल से अमोनिया और पानी के निष्कर्षण के लिए एक अजीब तंत्र का सुझाव दिया। उन्होंने प्रस्तावित किया कि बृहस्पति के विशाल तूफान ग्रह के पानी के बादलों के ऊपर पानी को बाहर निकालते हैं, जहाँ वे अमोनिया वाष्प का सामना करते हैं जो बर्फ को पिघला देता है। फिर, अत्यधिक ठंड में पानी और अमोनिया एक साथ जम जाते हैं।

“इन ऊंचाइयों पर, अमोनिया एक एंटीफ्रीज की तरह काम करता है, जो पानी की बर्फ के पिघलने के बिंदु को कम करता है और अमोनिया-पानी के तरल के साथ बादल के निर्माण की अनुमति देता है,” नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला के ग्रह वैज्ञानिक हेइडी बेकर ने उस समय समझाया। “इस नई अवस्था में, अमोनिया-पानी के तरल की गिरती हुई बूंदें ऊपर जाने वाले पानी-बर्फ के क्रिस्टल से टकरा सकती हैं और बादलों को विद्युतीकृत कर सकती हैं। यह एक बड़ा आश्चर्य था, क्योंकि अमोनिया-पानी के बादल पृथ्वी पर मौजूद नहीं हैं।” यह जांचने के लिए कि क्या यह संभव है, मोएकेल और उनके सहयोगियों, यूसी बर्कले के इमके डी पैटर और कैलटेक के हुआझी जी ने जुलाई 2017 में जूनो और हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा एकत्र किए गए डेटा का गहन अध्ययन किया, जब यह यान एक विशाल बिजली तूफान के ऊपर से गुजर रहा था जो आज भी प्रचंड रूप में व्याप्त है। जूनो ने अपने माइक्रोवेव रेडियोमीटर उपकरण से छह अलग-अलग रेडियो आवृत्तियों में रिकॉर्डिंग की, जबकि हबल ने पराबैंगनी, ऑप्टिकल और निकट-अवरक्त तरंगदैर्ध्य में अवलोकन किए।

बृहस्पति का Atmosphere काफी उग्र है, जिसमें किसी भी समय पृथ्वी पर किसी भी चीज़ से अलग कई तूफान आते हैं। हालाँकि, अधिकांश मौसम अपेक्षाकृत उथला है। वर्तमान में सहकर्मी समीक्षा के दौर से गुजर रहे एक प्रीप्रिंट में, मोएकेल, डी पैटर और एक अलग टीम ने ऊपरी वायुमंडल की 3D संरचना का वर्णन किया है, जिसमें बताया गया है कि अधिकांश मौसम प्रणालियाँ दृश्यमान बादलों के शीर्ष से केवल 10 से 20 किलोमीटर (6.2 से 12.4 मील) नीचे तक फैली हुई हैं। हालाँकि, कुछ मौसम प्रणालियाँ क्षोभमंडल में बहुत गहराई तक जाती हैं, जैसे कि चक्रवाती भंवर, अमोनिया युक्त बादल बैंड और हिंसक बिजली के तूफान जिसमें मशरूम निकलते हैं।

“जब भी आप बृहस्पति को देखते हैं, तो यह ज़्यादातर सतही स्तर पर ही होता है। यह उथला है, लेकिन कुछ चीजें – भंवर और ये बड़े तूफान – इससे होकर गुज़र सकते हैं,” मोएकेल कहते हैं। “हम मूल रूप से यह दिखा रहे हैं कि वायुमंडल का शीर्ष वास्तव में ग्रह के अंदर क्या है, इसका एक बहुत बुरा प्रतिनिधि है।” ये मशबॉल तूफान ऊपरी वायुमंडल को प्रभावी रूप से अलग कर देते हैं। मशबॉल बनते हैं और गिरते हैं, जिससे अमोनिया का वायुमंडल लगभग 150 किलोमीटर तक कम हो जाता है, लेकिन यह ग्रह के अंदरूनी हिस्से में गहराई तक पहुँच जाता है। पहले, वैज्ञानिकों को पता नहीं था कि अमोनिया को किसने हटाया था। मशबॉल इसे पूरी तरह से समझाते हैं। पानी बादलों में गहराई से अपनी यात्रा शुरू करता है, फिर ऊपर की ओर उछलता है, अमोनिया से मिलता है, और लगभग तीन भाग पानी और एक अमोनिया के अनुपात में मिश्रित होता है। मिश्रित बूँदें जम जाती हैं और बृहस्पति की गहराई में गिरती हैं, जहाँ वे वाष्पित हो जाती हैं और अपनी सामग्री जमा कर देती हैं।

इसके लिए वास्तव में विशिष्ट परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जैसे कि पानी को ले जाने के लिए अत्यधिक मजबूत अपड्राफ्ट, और अत्यधिक तेज़ मिश्रण ताकि मशबॉल बन सकें और बृहस्पति के वायुमंडल में वापस गिरने से बचने के लिए पर्याप्त बड़े हो सकें। जूनो रेडियो डेटा में एक संकेत धूम्रपान बंदूक था। मोएकेल कहते हैं, “बादल के नीचे एक छोटा सा धब्बा था जो या तो ठंडा लग रहा था, यानी बर्फ पिघल रही थी, या अमोनिया बढ़ रहा था, यानी अमोनिया पिघल रहा था और निकल रहा था।” “यह तथ्य था कि दोनों में से कोई भी स्पष्टीकरण केवल मशबॉल के साथ ही संभव था, जिसने अंततः मुझे आश्वस्त किया।” यह परिवहन तंत्र बृहस्पति के लिए अद्वितीय होने की संभावना नहीं है। वैज्ञानिकों ने परिकल्पना की है कि सौर मंडल के सभी विशाल ग्रहों और उससे आगे भी इसी तरह के तंत्र काम कर सकते हैं। आइए आशा करते हैं कि भविष्य के अवलोकन उन्हें खोज सकें। यह शोध साइंस एडवांस में प्रकाशित हुआ है।

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