एक रटगर्स-न्यू ब्रंसविक वैज्ञानिक के नेतृत्व में एक टीम ने निष्कर्ष निकाला है कि पानी पृथ्वी के गठन के दौरान जल्दी नहीं आया जैसा कि पहले सोचा गया था, एक अंतर्दृष्टि जो सीधे इस सवाल पर होती है कि जब ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति हुई थी।
द फाइंडिंग, द साइंस जर्नल में रिपोर्ट की गई जियोचिमिका और कॉस्मोकेमिस्ट्री एक्टामहत्वपूर्ण है क्योंकि अध्ययन द्वारा रिपोर्ट किया गया डेटा इस विचार का समर्थन करता है कि पानी धूल और गैस से एक ग्रह में पृथ्वी के विकास के अंतिम चरणों की ओर आया, जिसे भूवैज्ञानिक देर से अभिवृद्धि के रूप में संदर्भित करते हैं।
वैज्ञानिक यह सीखना चाहते हैं कि जीवन के लिए आवश्यक घटक सामग्री कब दिखाई दी ताकि वे समझ सकें कि जीवन कब और कब शुरू हुआ। वर्तमान वैज्ञानिक समझ के अनुसार, जीवन को शुरू करने के लिए कम से कम तीन आवश्यक तत्व आवश्यक हैं। ये पानी, ऊर्जा और कार्बनिक रसायनों का एक सूप हैं, जिन्हें CHNOPs के रूप में जाना जाता है – कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फास्फोरस और सल्फर के लिए वैज्ञानिक आशुलिपि।
रटगर्स स्कूल ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज और स्टडी के प्रमुख लेखक में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान विभाग में एक एसोसिएट प्रोफेसर कैथरीन बर्मिंघम ने कहा, “जब पानी को ग्रह तक पहुंचाया गया, तो ग्रह विज्ञान में एक प्रमुख अनुत्तरित प्रश्न है,” रटगर्स स्कूल ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज और अध्ययन के प्रमुख लेखक में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान विभाग में एक एसोसिएट प्रोफेसर। “अगर हम जवाब जानते हैं, तो हम बेहतर तरीके से विवश कर सकते हैं कि जीवन कब और कैसे विकसित हुआ।”
बर्मिंघम एक ब्रह्मांडीय है, एक वैज्ञानिक, जो सौर मंडल में पदार्थ की रासायनिक संरचना का अध्ययन करता है, विशेष रूप से पृथ्वी की चट्टानों और उल्कापिंडों जैसे अलौकिक सामग्रियों का विश्लेषण करके सौर मंडल और उसके चट्टानी ग्रहों की उत्पत्ति और विकास पर ध्यान केंद्रित करता है।
थर्मल आयनीकरण मास स्पेक्ट्रोमेट्री और एक नई विश्लेषणात्मक विधि का उपयोग करके टीम ने विकसित किया, बर्मिंघम और सहयोगियों ने तत्व मोलिब्डेनम के आइसोटोप का अध्ययन किया। एक आइसोटोप एक तत्व का एक रूप है जिसमें समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं लेकिन न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या होती है। यह एक अलग परमाणु द्रव्यमान होने के दौरान एक ही रासायनिक गुणों को साझा करने की अनुमति देता है।
“पृथ्वी चट्टानों की मोलिब्डेनम आइसोटोपिक संरचना हमें पृथ्वी के अंतिम कोर गठन के समय के आसपास होने वाली घटनाओं में एक विशेष खिड़की प्रदान करती है, जब पिछले 10% से 20% सामग्री को ग्रह द्वारा इकट्ठा किया जा रहा था। इस अवधि के साथ मेल खाता है। चंद्रमा का गठन, “बर्मिंघम ने कहा।
उन्होंने स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री ऑफ नेचुरल म्यूजियम से प्राप्त उल्का नमूनों से मोलिब्डेनम निकाला। वैज्ञानिक समुदाय ने उल्कापिंडों को दो सामान्य समूहों में विभाजित किया है – पहला, “सीसी”, घटक तत्वों के साथ बाहरी, संभवतः गीले, सौर प्रणाली में गठित उल्कापिंडों का सुझाव देता है। दूसरा समूह, “नेकां”, में आंतरिक, संभवतः सूखने, सौर प्रणाली में गठित उल्कापिंडों को इंगित करने वाली विशेषताएं हैं। यह अध्ययन उन नमूनों पर केंद्रित था जो नेकां समूह से संबंधित हैं।
उन्होंने इन उल्कापिंडों की मोलिब्डेनम आइसोटोपिक रचना की तुलना ग्रीनलैंड, दक्षिण अफ्रीका, कनाडा, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान से क्षेत्र भूवैज्ञानिकों द्वारा एकत्र किए गए पृथ्वी चट्टानों से की। इन चट्टानों में मोलिब्डेनम को आमतौर पर उस समय के दौरान पृथ्वी में जोड़ा गया था जब चंद्रमा का गठन किया गया था, जो कि अंतिम कोर गठन हुआ था। यह ठीक तब है जब टीम पानी की उत्पत्ति की खोज करना चाहती थी।
बर्मिंघम ने कहा, “एक बार जब हमने अलग -अलग नमूनों को इकट्ठा किया और उनकी आइसोटोपिक रचनाओं को मापा, तो हमने रॉक हस्ताक्षर के साथ उल्कापिंडों के हस्ताक्षर की तुलना की कि क्या कोई समानता या अंतर था,” बर्मिंघम ने कहा। “और वहां से, हमने इनफेक्शन को आकर्षित किया।”
विश्लेषणों से पता चला कि वे जिन पृथ्वी चट्टानों का अध्ययन करते हैं, वे बाहरी सौर मंडल (सीसी) से प्राप्त उल्कापिंडों के बजाय आंतरिक सौर मंडल उल्कापिंडों (एनसी) से प्राप्त उल्कापिंडों के समान थे।
बर्मिंघम ने कहा, “हमें यह पता लगाना है कि हमारे सौर मंडल पृथ्वी के बिल्डिंग ब्लॉक्स में – धूल और गैस – जब ऐसा हुआ था, तब आया था।” “यह समझने के लिए आवश्यक जानकारी है कि जीवन को शुरू करने के लिए मंच कब निर्धारित किया गया था।”
पृथ्वी की चट्टानों की रासायनिक संरचना के बाद से उन्होंने मैचों का अध्ययन किया, जो कि प्रकल्पित आंतरिक सौर मंडल (नेकां) उल्कापिंडों से मेल खाता है, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि पृथ्वी को चंद्रमा बनाने वाली घटना से उतना पानी नहीं मिला था जितना कि पहले सोचा था। यह खोज महत्वपूर्ण है, बर्मिंघम ने कहा, क्योंकि जल वितरण का एक लोकप्रिय सिद्धांत यह है कि चंद्रमा के गठन के बाद पृथ्वी के पानी की एक महत्वपूर्ण मात्रा जोड़ी गई थी।
हालांकि, इस शोध से पता चला कि विकास की इस अवधि के दौरान पर्याप्त मात्रा में पानी की संभावना नहीं थी। इसके बजाय, डेटा इस व्याख्या का समर्थन करता है कि चंद्रमा के गठन के बाद, चंद्रमा के गठन के दौरान पानी को छोटे हिस्से में पृथ्वी पर पहुंचाया गया था।
बर्मिंघम ने कहा, “हमारे परिणाम बताते हैं कि चंद्रमा बनाने वाली घटना पानी का एक प्रमुख आपूर्तिकर्ता नहीं थी, जो पहले सोचा गया था।” “ये निष्कर्ष, हालांकि, अंतिम कोर गठन के बाद पानी की एक छोटी मात्रा को जोड़ने की अनुमति देते हैं, जिसे देर से अभिवृद्धि कहा जाता है।”
अध्ययन के अन्य रटगर्स लेखकों में लिंडा गॉडफ्रे, एक सहायक अनुसंधान प्रोफेसर, और प्रयोगशाला शोधकर्ता होप टॉर्नेबेन, पृथ्वी और ग्रह विज्ञान दोनों विभाग के दोनों शामिल हैं।
