पृथ्वी ने 10 मिलियन साल पहले असाधारण कुछ अनुभव किया होगा। प्रशांत महासागर के फर्श से रॉक नमूनों के हमारे अध्ययन ने उस दौरान रेडियोधर्मी आइसोटोप बेरिलियम -10 में एक अजीब वृद्धि पाई है।
यह खोज, अब में प्रकाशित हुई है प्रकृति संचारभूवैज्ञानिकों के लिए नए रास्ते खोलते हैं, जो पिछले घटनाओं के लिए महासागरों के भीतर गहरे से चमकती हैं।
लेकिन बेरिलियम -10 विसंगति का कारण अज्ञात है। क्या यह वैश्विक महासागर धाराओं, एक मरने वाले स्टार, या एक इंटरस्टेलर टक्कर में बड़ी बदलाव हो सकता है?
गहरे में धीमी चट्टानें
मैं पृथ्वी पर स्टारडस्ट के लिए एक शिकार पर हूं। पहले, मैंने अंटार्कटिका में बर्फ के माध्यम से झांका है। इस बार, यह समुद्र की गहराई थी।
लगभग 5,000 मीटर की गहराई पर, प्रशांत महासागर के एबिसल ज़ोन ने कभी प्रकाश नहीं देखा है, फिर भी कुछ अभी भी वहां बढ़ता है।
फेरोमैंगनीस क्रस्ट्स – मेटैलिक अंडरवाटर चट्टानें – पानी में घुलने वाले खनिजों से बढ़ते हुए धीरे -धीरे एक साथ आ रहे हैं और बहुत लंबे समय के तराजू पर जम रहे हैं, एक मिलियन वर्षों में कुछ मिलीमीटर के रूप में कम। ।
यह लाखों वर्षों में स्टारडस्ट को कैप्चर करने के लिए फेरोमैंगनीस क्रस्ट्स आदर्श अभिलेखागार बनाता है।
इन क्रस्ट की उम्र रेडियोधर्मी आइसोटोप बेरिलियम -10 का उपयोग करके रेडियोमेट्रिक डेटिंग द्वारा निर्धारित की जा सकती है। यह आइसोटोप ऊपरी वायुमंडल में लगातार उत्पन्न होता है जब अत्यधिक ऊर्जावान कॉस्मिक किरणें हवा के अणुओं पर हमला करती हैं। स्ट्राइक हमारी हवा के मुख्य घटकों – नाइट्रोजन और ऑक्सीजन – को छोटे टुकड़ों में तोड़ते हैं।
स्टारडस्ट और बेरिलियम -10 दोनों अंततः पृथ्वी के महासागरों में अपना रास्ता ढूंढते हैं, जहां वे बढ़ते फेरोमैंगनीस क्रस्ट में शामिल हो जाते हैं।
1976 में सेंट्रल पैसिफिक से सबसे बड़े फेरोमैंगनीस क्रस्ट्स में से एक बरामद किया गया था। जर्मनी के हनोवर में फेडरल इंस्टीट्यूट फॉर जियोसाइंस एंड नेचुरल रिसोर्सेज में दशकों से संग्रहीत, इसका एक 3.7 किलोग्राम सेक्शन मेरे विश्लेषण का विषय बन गया।
पेड़ के छल्ले की तरह एक पेड़ की उम्र का पता चलता है, फेरोमांगनीस क्रस्ट्स लाखों वर्षों में परतों में अपनी वृद्धि को रिकॉर्ड करते हैं। बेरिलियम -10 वास्तव में धीरे-धीरे रेडियोधर्मी क्षय से गुजरता है, जिसका अर्थ है कि यह धीरे-धीरे लाखों वर्षों में टूट जाता है क्योंकि यह चट्टानों में बैठता है।
जैसे-जैसे बेरिलियम -10 समय के साथ घटता है, इसकी एकाग्रता गहरी, पुरानी तलछट परतों में कम हो जाती है। क्योंकि क्षय की दर स्थिर है, हम चट्टानों की उम्र और इतिहास को समझने के लिए प्राकृतिक स्टॉपवॉच के रूप में रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग कर सकते हैं – इसे रेडियोधर्मी डेटिंग कहा जाता है।
एक गूढ़ विसंगति
व्यापक रासायनिक प्रसंस्करण के बाद, मेरे सहयोगियों और मैंने त्वरक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग किया-लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी आइसोटोप के लिए एक अति-संवेदनशील विश्लेषणात्मक तकनीक-क्रस्ट में बेरिलियम -10 सांद्रता को मापने के लिए।
इस बार, मेरा शोध मुझे कैनबरा, ऑस्ट्रेलिया से ड्रेसडेन, जर्मनी तक ले गया, जहां हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रॉसेंडोर्फ में सेटअप को बेरिलियम -10 मापों के लिए अनुकूलित किया गया था।
परिणामों से पता चला कि क्रस्ट पिछले 10 मिलियन वर्षों में केवल 3.5 सेंटीमीटर बढ़ गया था और 20 मिलियन वर्ष से अधिक पुराना था।
हालांकि, इससे पहले कि मैं स्टारडस्ट की अपनी खोज पर लौट पाता, मुझे एक विसंगति का सामना करना पड़ा।
प्रारंभ में, जैसा कि मैंने समय में वापस खोजा, बेरिलियम -10 एकाग्रता में अपेक्षित रूप से गिरावट आई, अपने प्राकृतिक क्षय पैटर्न के बाद-लगभग 10 मिलियन साल पहले तक। उस बिंदु पर, लगभग 12 मिलियन साल पहले अपने सामान्य पैटर्न को फिर से शुरू करने से पहले अपेक्षित कमी रुकी थी।
यह हैरान करने वाला था: रेडियोधर्मी क्षय सख्त कानूनों का अनुसरण करता है, जिसका अर्थ है कि कुछ ने उस समय क्रस्ट में अतिरिक्त बेरिलियम -10 को पेश किया होगा।
विज्ञान में संशयवाद महत्वपूर्ण है। त्रुटियों को पूरा करने के लिए, मैंने कई बार रासायनिक तैयारी और माप को दोहराया – फिर भी विसंगति बनी रही। लगभग 3,000 किमी दूर स्थानों से विभिन्न क्रस्ट्स के विश्लेषण ने लगभग 10 मिलियन साल पहले एक बेरिलियम -10 विसंगति को एक ही परिणाम दिया। इसने पुष्टि की कि विसंगति एक स्थानीय अनियमितता के बजाय एक वास्तविक घटना थी।
महासागर की धाराएं या विस्फोट सितारे?
10 मिलियन साल पहले इस विसंगति का कारण पृथ्वी पर क्या हो सकता है? हमें यकीन नहीं है, लेकिन कुछ विकल्प हैं।
पिछले साल, एक अंतरराष्ट्रीय अध्ययन से पता चला है कि अंटार्कटिक महासागर परिसंचरण का मुख्य चालक अंटार्कटिक सर्कम्पोलर करंट – लगभग 12 मिलियन साल पहले, अंटार्कटिक महासागर वर्तमान पैटर्न को प्रभावित करता है।
क्या यह बेरिलियम -10 विसंगति प्रशांत में आधुनिक वैश्विक महासागर परिसंचरण की शुरुआत को चिह्नित कर सकता है? यदि महासागर की धाराएं जिम्मेदार थीं, तो बेरिलियम -10 को कुछ नमूनों के साथ पृथ्वी पर असमान रूप से वितरित किया जाएगा, यहां तक कि बेरिलियम -10 की कमी भी दिखाती है। सभी प्रमुख महासागरों और दोनों गोलार्द्धों के नए नमूने हमें इस प्रश्न का उत्तर देने की अनुमति देंगे।
एक और संभावना पिछले साल की शुरुआत में सामने आई। एस्ट्रोफिजिसिस्टों ने प्रदर्शित किया कि एक घने इंटरस्टेलर क्लाउड के साथ टकराव हेलिओस्फेयर को संपीड़ित कर सकता है – ब्रह्मांडीय विकिरण के खिलाफ सूर्य की सुरक्षात्मक ढाल – पारा की कक्षा में वापस। इस बाधा के बिना, पृथ्वी को एक बढ़े हुए कॉस्मिक रे फ्लक्स के संपर्क में लाया जाएगा, जिससे एक ऊंचा वैश्विक बेरिलियम -10 उत्पादन दर हो जाएगी।
एक निकट-पृथ्वी सुपरनोवा विस्फोट भी एक बढ़े हुए कॉस्मिक किरण प्रवाह का कारण बन सकता है जो एक बेरिलियम -10 विसंगति के लिए अग्रणी है। भविष्य के अनुसंधान इन संभावनाओं का पता लगाएंगे।
इस तरह की विसंगति की खोज भूवैज्ञानिक डेटिंग के लिए एक हवा है। विभिन्न अभिलेखागार का उपयोग पृथ्वी की जलवायु, अभ्यस्तता और विभिन्न समय पर पर्यावरणीय परिस्थितियों की जांच के लिए किया जाता है।
बर्फ के कोर की तुलना तलछट, फेरोमैंगनीस क्रस्ट्स, स्पेलोथेम्स (स्टैलेग्माइट्स और स्टैक्टाइट्स) और अन्य लोगों के साथ करने के लिए, उनके टाइमस्केल्स को समकालिक होने की आवश्यकता है। स्वतंत्र समय मार्कर, जैसे कि मियाके इवेंट्स या लासचैम्प भ्रमण, हजारों साल पुराने रिकॉर्ड को संरेखित करने के लिए अमूल्य हैं। अब, हमारे पास लाखों वर्षों के लिए एक समान समय मार्कर हो सकता है।
इस बीच, स्टारडस्ट के लिए मेरी खोज जारी है, लेकिन अब बेरिलियम -10 विसंगति को आगे बढ़ाने के लिए नए 10 मिलियन साल पुराने नमूनों के लिए नजर रखना। बने रहें।
डोमिनिक कोल मानद व्याख्याता, ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय है। इस लेख को पुनर्प्रकाशित किया गया है बातचीत।
प्रकाशित – 19 फरवरी, 2025 06:00 पूर्वाह्न IST
