पृथ्वी के रहस्यमयी दो ‘ब्लॉब’: कोर से लीक हुए मटीरियल ने खोल दिया 4.5 अरब साल पुराना राज़
हमारी पृथ्वी के बारे में सबसे अजीब रहस्यों में से एक है ग्रह के कोर के ऊपर दो घने, बड़े-बड़े गोले का अजीब तरह से जमा होना। अब, नए मॉडल से पता चल सकता है कि वे कहाँ से आए हैं, और यह उम्मीद की गई शुरुआत की कहानियों में से कोई भी नहीं है। बल्कि, हो सकता है कि जब पृथ्वी बहुत पहले नई बनी थी, तो लीक हो रहे कोर से कुछ मटीरियल रिसकर निकला हो, और मैंटल के साथ मिलकर तथाकथित बड़े लो-शियर-वेलोसिटी प्रोविंस (LLSVPs) बने हों जिन्हें हम आज देखते हैं। रटगर्स यूनिवर्सिटी के जियोडायनामिकिस्ट योशिनोरी मियाज़ाकी कहते हैं, “ये कोई रैंडम अजीब चीज़ें नहीं हैं।” “ये पृथ्वी के शुरुआती इतिहास के फिंगरप्रिंट हैं। अगर हम समझ सकें कि वे क्यों मौजूद हैं, तो हम समझ सकते हैं कि हमारा ग्रह कैसे बना और यह रहने लायक क्यों बना।” दो LLSVPs 1980 के दशक में भूकंपों से इकट्ठा किए गए सीस्मिक डेटा में खोजे गए थे। इस डेटा ने पृथ्वी के सबसे निचले मैंटल में दो बड़े हिस्सों की मौजूदगी दिखाई, एक अफ्रीका के नीचे और दूसरा प्रशांत महासागर के नीचे। ये कोर-मैंटल बाउंड्री से ऊपर की ओर फैले होते हैं, जो पृथ्वी की सतह से लगभग 2,900 किलोमीटर (लगभग 1,800 मील) नीचे है।
इन पैच से होकर, भूकंप की लहरें साफ़ तौर पर धीमी गति से चलती हैं, जिसका मतलब है कि ये आस-पास के मटीरियल से अलग बनावट वाली हैं। वैज्ञानिकों ने पहले अलग-अलग वजहें बताई हैं, जिनमें पुराने टेक्टोनिक स्लैब के बचे हुए हिस्से, ठंडा होता मैग्मा महासागर, या थिया नाम की एक बड़ी चीज़ के टुकड़े शामिल हैं, जो कभी पृथ्वी से टकराकर चांद बना था। ये ब्लॉब सिर्फ़ एक जिज्ञासा नहीं हैं। खास तौर पर, अफ़्रीकी ब्लॉब को अटलांटिक महासागर के ऊपर पृथ्वी के मैग्नेटिक फ़ील्ड के कमज़ोर होने में शामिल माना गया है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि इन ब्लॉब ने पृथ्वी की टेक्टोनिक प्लेट्स के बनने में भूमिका निभाई थी। वे क्या हैं, और वे वहां कैसे पहुंचे, यह इस बात से जुड़ा हो सकता है कि हमारा ग्रह कैसे विकसित हुआ और अब कैसे व्यवहार करता है, अलग-अलग संभावनाओं का उस विकास और व्यवहार के लिए अलग-अलग मतलब है। हाल ही में हुई एक स्टडी में पाया गया कि ये बूँदें बहुत पुरानी और स्थिर हैं, जो मैग्मा ओशन थ्योरी से मेल खाती है।
इस थ्योरी के अनुसार, पृथ्वी बनने के ठीक बाद एक पिघली हुई, मुलायम गेंद थी जो मैग्मा ओशन से ढकी हुई थी। जैसे-जैसे यह ओशन ठंडा हुआ, यह अलग-अलग होता गया, और भारी चीज़ें अलग होकर नीचे डूब गईं। यह एक और तरह के स्ट्रक्चर की मौजूदगी से साबित होता है – कोर और मेंटल के बीच की सीमा पर पतले पैच, जिन्हें अल्ट्रा-लो वेलोसिटी ज़ोन (ULVZs) कहा जाता है, जो LLSVPs के किनारों से जुड़े होते हैं, जहाँ सीस्मिक वेव्ज़ बड़े लो-शियर-वेलोसिटी वाले इलाकों से गुज़रने की तुलना में एक ऑर्डर ऑफ़ मैग्नीट्यूड तक ज़्यादा धीरे चलती हैं। मैग्मा ओशन थ्योरी के सही होने के लिए, पृथ्वी पर केक जैसी अच्छी, साफ़, मज़बूती से बनी हुई परतें होनी चाहिए, जिसमें कोर-मेंटल सीमा के ऊपर एक परत हो जिसमें अच्छी मात्रा में फेरोपेरिक्लेज़ हो। हालाँकि, सीस्मिक डेटा बहुत कम फेरोपेरिक्लेज़ कंटेंट दिखाते हैं, जबकि LLSVPs और ULVZs की मौजूदगी और अस्त-व्यस्त ढेर इस मॉडल का खंडन करते हैं।
मियाज़ाकी बताते हैं, “वह विरोधाभास शुरुआती पॉइंट था।” “अगर हम मैग्मा ओशन से शुरू करें और कैलकुलेशन करें, तो हमें वह नहीं मिलता जो हम आज पृथ्वी के मेंटल में देखते हैं। कुछ कमी थी।” इसलिए रिसर्चर्स ने यह पता लगाने के लिए मॉडलिंग की कि क्या कमी थी। उन्होंने पृथ्वी के लिए बेसिक चीज़ों को मिलाया और सिमुलेट किया कि वे कैसे ठंडी होती हैं, ग्रह के कोर से मटीरियल लीक होने के साथ और बिना। इससे सीक्रेट चीज़ का पता चला। हर एलिमेंट एक ही रेट से ठंडा और क्रिस्टलाइज़ नहीं होता। मॉडल्स के अनुसार, जैसे ही कोर प्रेशर में ठंडा और सिकुड़ता है, मैग्नीशियम ऑक्साइड और सिलिकॉन डाइऑक्साइड जैसे हल्के कॉम्पोनेंट मिक्स में मौजूद आयरन की तुलना में ज़्यादा आसानी से क्रिस्टलाइज़ हो जाते हैं। ये ऊपर की ओर तैरते हैं और कोर-मेंटल बाउंड्री के पार मैग्मा ओशन में दब जाते हैं, जहाँ वे घुल जाते हैं।
वहाँ से, यह मिला हुआ मटीरियल मैग्मा की केमिस्ट्री को इस तरह से बदलता है जिससे सिलिकेट से भरपूर ब्रिजमेनाइट और सेफर्टाइट बनने में मदद मिलती है, जो फिर नीचे की लेयर पर हावी हो जाते हैं जबकि फेरोपेरीक्लेज़ का लेवल कम रहता है। ग्रह के अंदर भी, जहाँ टेम्परेचर और प्रेशर बहुत ज़्यादा होते हैं, ये स्ट्रक्चर पृथ्वी के 4.5 बिलियन साल के जीवनकाल तक बने रह सकते हैं, जो धीरे-धीरे कन्वेक्शन से एक साथ मिलकर उन पाइल स्ट्रक्चर में बदल जाते हैं जिन्हें साइंटिस्ट आज सीस्मिक डेटा में देखते हैं। यह काफ़ी कमाल की बात है, और यह मैग्मा ओशन को पृथ्वी की सतह के नीचे गहरे दबे इन बड़े, घने टुकड़ों के लिए एक सही वजह के तौर पर फिर से सामने लाता है। और अगर LLSVPs और ULVZs ने टेक्टोनिक प्लेट्स के बनने में कोई भूमिका निभाई, जो पृथ्वी पर रहने लायक होने के लिए बहुत ज़रूरी हैं, तो यह हमें इस बारे में कुछ और बता सकता है कि दूसरे ग्रह अलग तरह से कैसे विकसित हुए। मियाज़ाकी कहते हैं, “बहुत कम सुरागों के साथ भी, हम एक ऐसी कहानी बनाना शुरू कर रहे हैं जो समझ में आती है।” “यह स्टडी हमें इस बारे में थोड़ी और पक्की जानकारी देती है कि पृथ्वी कैसे विकसित हुई, और यह इतनी खास क्यों है।” यह रिसर्च नेचर जियोसाइंस में पब्लिश हुई है।
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