पृथ्वी के गर्भ में छिपा हो सकता है दर्जनों महासागरों के बराबर हाइड्रोजन

वैश्विक - इख़बारी समाचार एजेंसी

पृथ्वी का गर्भ: भूगर्भीय प्रक्रियाओं को बढ़ावा देने वाला हाइड्रोजन का एक छिपा हुआ महासागर

हाल ही में हुए अभूतपूर्व वैज्ञानिक अध्ययनों से पता चलता है कि हमारे ग्रह की सबसे गहरी पहुंच, इसका धात्विक गर्भ, हाइड्रोजन का एक विशाल, पहले से कम आंका गया भंडार हो सकता है, जो दर्जनों स्थलीय महासागरों के बराबर है। 10 फरवरी को नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित एक विस्तृत अध्ययन में यह खोज, पृथ्वी की आंतरिक संरचना के मौजूदा मॉडलों को चुनौती देती है और ज्वालामुखी गतिविधि और ग्रह के दीर्घकालिक तापीय विकास सहित, हमारी दुनिया को आकार देने वाली मूलभूत भूगर्भीय प्रक्रियाओं को समझने के लिए गहरा निहितार्थ रखती है।

सदियों से, पृथ्वी के गर्भ को मुख्य रूप से एक लौह-निकेल मिश्र धातु, रहस्य में डूबा एक घना धात्विक हृदय माना जाता रहा है। हालांकि, नए प्रायोगिक प्रमाण बताते हैं कि हाइड्रोजन, ब्रह्मांड का सबसे प्रचुर तत्व, गर्भ के वजन का 0.36 प्रतिशत तक हो सकता है। हाइड्रोजन का यह विशाल, भूमिगत भंडार, जिसे "पाताल लोक के भंडार" के रूप में संदर्भित किया जाता है, गर्भ की अत्यधिक परिस्थितियों के भीतर तरल पानी के रूप में मौजूद नहीं है। इसके बजाय, इसका महत्व इसकी ऊपर की ओर प्रवास करने की क्षमता में निहित है। जैसे ही यह हाइड्रोजन ऊपर स्थित ऑक्सीजन-समृद्ध मेंटल में रिसता है, यह पानी बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, एक ऐसी प्रक्रिया जिसके ग्रह की गतिशीलता के लिए दूरगामी परिणाम होते हैं।

ईटीएच ज्यूरिख के भूगतिकीविद् मोतोहिको मुराकामी, जो इस अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ता हैं, इस परिवर्तन में ऑक्सीजन की महत्वपूर्ण भूमिका बताते हैं। मुराकामी नोट करते हैं, "ऑक्सीजन मेंटल में सबसे प्रचुर खनिज तत्वों में से एक है," इस बात पर प्रकाश डालते हुए कि यह बातचीत कैसे प्रवासी हाइड्रोजन से पानी के निर्माण को सुविधाजनक बनाती है। यह नवगठित पानी तब एक महत्वपूर्ण उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकता है, मेंटल चट्टानों के पिघलने के व्यवहार को प्रभावित करता है और इस प्रकार मैग्मा के उत्पादन और सतह पर ज्वालामुखी विस्फोटों की आवृत्ति और तीव्रता को प्रभावित करता है।

वैज्ञानिक समुदाय ने लंबे समय से पृथ्वी के दुर्गम गर्भ की सटीक संरचना का अनुमान लगाने के लिए संघर्ष किया है। हाइड्रोजन भंडार को मापने के पहले के प्रयास अक्सर अप्रत्यक्ष थे, जो प्रयोगशाला परिस्थितियों में लोहे में हाइड्रोजन मिलाए जाने पर आयतन परिवर्तनों के अवलोकनों पर निर्भर करते थे। इन तरीकों से व्यापक रूप से भिन्न अनुमान प्राप्त हुए, जिससे अधिक प्रत्यक्ष और मजबूत दृष्टिकोण की आवश्यकता पर जोर दिया गया। मुराकामी और उनकी टीम ने पृथ्वी के भीतर गहरे पाए जाने वाले अत्यधिक दबाव और तापमान को सावधानीपूर्वक फिर से बनाकर इस चुनौती का समाधान किया।

उनके अभिनव प्रायोगिक सेटअप में कृत्रिम कोर सामग्री का निर्माण शामिल था: हाइड्रोजन युक्त ग्लास मैट्रिक्स के भीतर संलग्न लोहे के छोटे टुकड़े। इन नमूनों को तब एक शक्तिशाली यांत्रिक प्रेस में दो औद्योगिक हीरों के बीच निचोड़कर भारी ताकतों के अधीन किया गया था। साथ ही, हीरों के माध्यम से एक केंद्रित लेजर बीम निर्देशित किया गया था, जिससे नमूनों को आश्चर्यजनक रूप से 4,826° सेल्सियस (8,720° फ़ारेनहाइट) तक गर्म किया गया था - ऐसी स्थितियाँ जो प्रारंभिक पृथ्वी के आंतरिक भाग के नरक को दर्शाती हैं। ऐसी अत्यधिक गर्मी और दबाव के तहत, नमूने पिघल गए, सिलिकॉन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के साथ मिश्रित लोहे के माइक्रोस्कोपिक ब्लॉब में coalescing, उस आदिम अवस्था का अनुकरण करते हुए जिससे पृथ्वी का गर्भ अपने प्रारंभिक मैग्मा महासागर चरण के दौरान बना माना जाता है।

तेजी से ठंडा होने और जमने के बाद, शोधकर्ताओं ने नमूनों के भीतर तत्वों के वितरण को सटीक रूप से मैप करने के लिए एक विशेष जांच का उपयोग किया। इस विस्तृत विश्लेषण से लोहे के मैट्रिक्स के भीतर जम चुकी विशिष्ट, छोटी संरचनाएं सामने आईं। महत्वपूर्ण रूप से, सिलिकॉन और हाइड्रोजन विशेष रूप से इन संरचनाओं के भीतर पाए गए - और, इससे भी महत्वपूर्ण बात, समान परमाणु मात्रा में मौजूद थे। यह एक-से-एक परमाणु अनुपात एक महत्वपूर्ण खोज साबित हुआ। पिछले प्रयोगों, भूभौतिकीय अवलोकनों और सिमुलेशन ने पहले ही स्थापित कर दिया था कि पृथ्वी के गर्भ में वजन के हिसाब से 2 से 10 प्रतिशत सिलिकॉन होता है।

इस स्थापित सिलिकॉन प्रचुरता और उनके नए एक-से-एक अनुपात के निष्कर्ष का लाभ उठाते हुए, मुराकामी और उनके सहयोगियों ने अद्यतन गणना की। उनके अनुमान बताते हैं कि बहुत हल्का हाइड्रोजन पृथ्वी के गर्भ के वजन का लगभग 0.07 से 0.36 प्रतिशत तक बनाता है। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, मुराकामी इस भंडार के पैमाने को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं: "यह नौ से 45 महासागर" पानी के बराबर है, एक चौंकाने वाला आयतन जो हमारे पैरों के नीचे छिपा है। यह आंकड़ा एक हाइड्रोजन भंडार को इंगित करता है जो संभावित रूप से पृथ्वी की सतह पर वर्तमान में पाए जाने वाले सभी तरल पानी को बौना कर देता है।

निहितार्थ केवल मात्रात्मक माप से परे हैं। भूगर्भीय समय-सीमा पर, यह अत्यधिक संभावना है कि इस गहरे बैठे हाइड्रोजन का एक हिस्सा धीरे-धीरे गर्भ से ऊपर स्थित मेंटल में रिस गया है, जहां यह पानी में बदल जाता है। यह पानी, बदले में, मेंटल चट्टानों के पिघलने बिंदु को काफी कम कर देता है, जिससे वे अधिक लचीली और पिघलने के लिए प्रवृत्त हो जाती हैं। परिणामस्वरूप मैग्मा का उत्पादन भूगर्भीय गतिविधि का एक मूलभूत चालक है, जो सीधे ज्वालामुखी विस्फोटों और विवर्तनिक गतिविधियों को बढ़ावा देता है जो महाद्वीपों और महासागरों के तल को आकार देते हैं। पृथ्वी की सबसे भीतरी परत और सतह की घटनाओं के बीच यह गहरा संबंध हमारे ग्रह की जटिल और गतिशील प्रकृति को रेखांकित करता है।

यह शोध न केवल पृथ्वी के गर्भ में हाइड्रोजन की उपस्थिति का अधिक प्रत्यक्ष और सटीक मूल्यांकन प्रदान करता है, बल्कि ग्रह के गहरे जल चक्र और भूगतिकीय प्रक्रियाओं पर इसके संभावित प्रभाव पर एक नया दृष्टिकोण भी प्रदान करता है। इन छिपे हुए भंडारों को समझना ग्रह के निर्माण, आंतरिक संरचना और उन तंत्रों के हमारे मॉडलों को परिष्कृत करने के लिए महत्वपूर्ण है जिन्होंने पृथ्वी के पूरे इतिहास में भूगर्भीय गतिविधि को बनाए रखा है, संभावित रूप से जीवन के लिए आवश्यक परिस्थितियों पर भी प्रकाश डालते हैं।

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