दशकों से, बृहस्पति के सबसे बड़े चंद्रमाओं में से एक, यूरोपा को, पृथ्वी की खोज में संभावित तारों में से एक माना जाता रहा है। पृथ्वी से परे जीवनइसकी बर्फीली सतह के नीचे खारे पानी का एक विशाल भूमिगत महासागर है, जो सैद्धांतिक रूप से रहने योग्य होने के लिए कई बुनियादी तत्वों से युक्त प्रतीत होता है।
हालाँकि, हाल के कई कार्यों में, जिनमें प्रकाशित एक अध्ययन भी शामिल है, संचार प्रकृतिवे हर मायने में कहीं अधिक भयावह तस्वीर पेश करते हैं। आंतरिक मॉडल बताते हैं कि इस महासागर का तल होगा बहुत कठोर और भूवैज्ञानिक रूप से नीरस ताकि सबसे मजबूत सूक्ष्मजीवों को भी आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व प्रदान किए जा सकें।
एक विशाल महासागर जो जीवन की गारंटी नहीं देता
यूरोपा की बर्फीली परत के नीचे एक विशाल महासागर मौजूद है, जो सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत अनुमानों के अनुसार, लगभग इतना विशाल हो सकता है। 60 से 150 किलोमीटर की गहराई के बीचयह सब लगभग बर्फ की एक परत से ढका हुआ है। 15 से 25 किलोमीटर मोटीसतह पर बहुत अधिक खंडित, लेकिन जाहिर तौर पर, आश्चर्यजनक रूप से शांत तल पर टिका हुआ।
हालांकि इसका व्यास लगभग है 3.100 किलोमीटर गणनाओं से पता चलता है कि खारे पानी का यह महासागर, जो हमारे चंद्रमा से कुछ छोटा है, इसमें पृथ्वी के सभी महासागरों के कुल जल से भी अधिक जल समाहित है।उस अकेले आंकड़े ने ही वर्षों तक इस विचार को बल दिया कि यूरोपा सौर मंडल में जीवन की खोज के लिए सबसे आशाजनक स्थानों में से एक है।
ग्रह वैज्ञानिक के नेतृत्व में किए गए इस नए अध्ययन में पॉल बर्नसेंट लुइस स्थित वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ने इस आशावादी दृष्टिकोण को चुनौती दी है। भौतिक मॉडलों का उपयोग करके चंद्रमा के आंतरिक भाग का पुनर्निर्माण करने और उसके गुणों की तुलना चंद्रमा के आंतरिक भाग से करने के बाद, उन्होंने पाया कि चंद्रमा का आंतरिक भाग वास्तव में सबसे यथार्थवादी था। पृथ्वी, चंद्रमा और आयो (बृहस्पति का एक और अत्यंत ज्वालामुखीय चंद्रमा), टीम का निष्कर्ष है कि यूरोपा की आधारशिला होगी यांत्रिक रूप से बहुत प्रतिरोधीइस हद तक कि यह बड़ी विवर्तनिक संरचनाओं के निर्माण को भी रोकता है।
लेखकों के अनुसार, उस समुद्र तल पर किसी भी प्रकार की वस्तु की अपेक्षा नहीं की जा सकती। लंबी मध्य-महासागरीय कटकें, गहरी खाइयाँ, पानी के नीचे के ज्वालामुखी, या सक्रिय जलतापीय छिद्रव्यवहार में, हमें एक ऐसी दुनिया का सामना करना पड़ेगा जिसमें एक विशाल महासागर होगा, लेकिन हम लगभग अपरिवर्तनीय चट्टानी भूमि पर बसे होंगे।
समुद्र तल जीवनयोग्यता के लिए क्यों महत्वपूर्ण है?
पृथ्वी पर, जीवन की उत्पत्ति के बारे में कई परिकल्पनाएँ इस ओर इशारा करती हैं कि... समुद्र तल के हाइड्रोथर्मल जेटवहां, प्लेट टेक्टोनिक्स और ज्वालामुखी गतिविधि द्वारा संचालित गर्म चट्टान और समुद्री जल के बीच की परस्पर क्रिया से मीथेन जैसे रासायनिक यौगिक और सूक्ष्मजीवों के लिए उपलब्ध प्रचुर मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न होती है।
बायरन की टीम ने इस ज्ञान को यूरोपा पर स्थानांतरित किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि क्या उस चंद्रमा पर भी इसी तरह की प्रक्रियाएं मौजूद हो सकती हैं। उनका निष्कर्ष यह है कि यूरोपीय समुद्र तल बहुत कठोर होगा ताकि वे लगातार टूटते और नवीनीकृत होते रहें, जिससे पृथ्वी के महासागरों के तल में पाए जाने वाले गतिशील वातावरण के प्रकार का पुनरुत्पादन बाधित हो सके।
बायरन के अपने शब्दों में, अगर हम भेज सकते थे रोबोटिक पनडुब्बी यूरोप के महासागर तक, हमें शायद ही कुछ मिलेगा। हाल ही में बनी दरारें, सक्रिय ज्वालामुखी या गर्म पानी के स्तंभ नीचे से ऊपर की ओर उठना। भूवैज्ञानिक दृष्टि से, सब कुछ एक शांत भूदृश्य की ओर इशारा करता है, जिसमें पृथ्वी के गहरे पारिस्थितिक तंत्रों को पोषित करने वाले रासायनिक ऊर्जा के स्रोत मौजूद नहीं होंगे।
यह दृष्टिकोण अन्य अध्ययनों से मेल खाता है जो यह दर्शाते हैं कि जल-चट्टान प्रतिक्रियाएँ यूरोप में, ये पारिस्थितिकी तंत्र समुद्र तल के पहले कुछ सौ मीटर तक ही सीमित रहेंगे, जहाँ चट्टानी आंतरिक भाग और महासागर के बीच गहन और निरंतर आदान-प्रदान नहीं होगा। ऐसी स्थिति में जटिल पारिस्थितिकी तंत्रों के निर्माण और उनके बने रहने की संभावना बहुत कम हो जाती है।
फिर भी, यह अध्ययन इस संभावना को पूरी तरह से खारिज नहीं करता कि वे मौजूद हो सकते हैं। बहुत ही सरल सूक्ष्मजीव कुछ विशिष्ट क्षेत्रों में तो ऊर्जा की उपलब्धता संभव है, लेकिन मॉडलों के अनुसार, उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा बड़े समुदायों को बनाए रखने के लिए बहुत सीमित होगी।
बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव (और सीमाएँ)
बृहस्पति के चंद्रमाओं के महान आंतरिक इंजनों में से एक है... ज्वारीय तापनवही प्रक्रिया, जो चरम सीमा पर पहुँचने पर बदल जाती है आईओ सौर मंडल के सबसे अधिक ज्वालामुखीय रूप से सक्रिय पिंड पर स्थित, बृहस्पति का तीव्र गुरुत्वाकर्षण इस चंद्रमा को लगातार विकृत करता रहता है, जिससे आंतरिक ऊष्मा उत्पन्न होती है और इसकी शानदार ज्वालामुखीय गतिविधियों को बल मिलता है।
यूरोप के मामले में स्थिति अलग है। इसकी कक्षा अधिक स्थिर और कुछ दूरताकि ज्वारीय बल कमजोर हो जाएं। नए अध्ययन में शामिल मॉडल संकेत देते हैं कि यह तापमान वृद्धि पर्याप्त रही है। समुद्र को पूरी तरह से जमने से रोकने के लिएलेकिन यह आधारशिला को इतनी तीव्रता से विकृत करने के लिए पर्याप्त नहीं है जो मजबूत विवर्तनिकी या दीर्घकालिक ज्वालामुखी गतिविधि को सक्रिय करने के लिए आवश्यक है।
शोधकर्ताओं ने यह भी बताया कि चट्टान के कोर की मूल आंतरिक ऊष्मा यह ऊर्जा अरबों साल पहले काफी हद तक समाप्त हो गई होगी। इस ऊष्मीय क्षरण से यह स्पष्ट होता है कि वर्तमान महासागर तल इतना स्थिर और अपेक्षाकृत कम गतिशील वातावरण क्यों प्रतीत होता है।
का यह संयोजन मध्यम ज्वार और ठंडा हुआ कोर यूरोपा को एक प्रकार के मध्यवर्ती क्षेत्र में छोड़ देता है: यह बर्फ के नीचे एक तरल महासागर को बरकरार रखता है, लेकिन इसमें भूवैज्ञानिक तंत्र की कमी है, जिसे पृथ्वी पर गहरे पारिस्थितिक तंत्र को बनाए रखने के लिए मौलिक माना जाता है।
यह छवि टाइटन (शनि) जैसे अन्य बर्फीले ग्रहों से भिन्न है, जहाँ कुछ मॉडल संभवतः अधिक सक्रिय आंतरिक भाग और बहुत अलग रसायन विज्ञान का सुझाव देते हैं, जिससे यूरोपीय और अमेरिकी वैज्ञानिक समुदाय के कुछ लोग यह मानने को मजबूर हो जाते हैं कि... जीवन की खोज के केंद्र को वितरित करने के लिए कई उम्मीदवारों में से, और केवल यूरोप में ही नहीं।
जीवन के लिए तीन आवश्यकताएँ… और एक बड़ा अनसुलझा पहलू
खगोलजीवविज्ञान में, जीवन के लिए आवश्यक तीन प्रमुख स्थितियों पर अक्सर जोर दिया जाता है: तरल जल, कार्बनिक यौगिक और ऊर्जा का स्रोतकागजों पर, यूरोप पहली दो आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा करता है और कम से कम आंशिक रूप से, तीसरी आवश्यकता को भी पूरा करता है।
एक ओर, सभी मिशन और अवलोकन इस बात पर सहमत हैं कि चंद्रमा में एक तरल जल का वैश्विक महासागरदूसरी ओर, इसकी बर्फीली सतह पर निम्नलिखित चीजों की पहचान की गई है: मोलेकुलस ओर्गानिकस जो संभवतः भूमिगत महासागर में भी मौजूद होगा।
मुद्दा ऊर्जा का है। बृहस्पति के चारों ओर यूरोपा की कक्षा ऊर्जा उत्पन्न करती है। ज्वारीय तापन आंतरिक भाग में, लेकिन मॉडल बताते हैं कि समुद्र तल पर यह योगदान कमजोर होगा। यानी, पानी को पूरी तरह से जमने से रोकने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होगी, लेकिन उसे उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होगी। सक्रिय विवर्तनिकी या निरंतर ज्वालामुखी गतिविधि चट्टानी आधार पर।
यह सूक्ष्म अंतर निवासयोग्यता की व्याख्या को पूरी तरह से बदल देता है। पानी और कार्बनिक पदार्थ का होना आवश्यक है, लेकिन पदार्थों को मिलाने, भूपर्पटी का नवीनीकरण करने और निरंतर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुगम बनाने वाली भूवैज्ञानिक प्रक्रिया के बिना, निवासयोग्यता संभव नहीं है। जीवन की उत्पत्ति और निरंतरता की संभावना इसे न्यूनतम स्तर तक कम कर दिया गया है।
इस शोधपत्र के लेखकों का कहना है कि उनके परिणाम निम्नलिखित से संबंधित हैं: एस्टाडो वास्तविक यूरोप से। वे इस संभावना से इनकार नहीं करते कि अतीत में, चंद्रमा का आंतरिक भाग कहीं अधिक सक्रिय रहा होगा, जिसमें गर्म समुद्र तल और हाइड्रोथर्मल वेंट रहे होंगे जो सीमित समय के लिए पारिस्थितिक तंत्र को बनाए रखने में सक्षम थे।
क्या अतीत में यूरोप अधिक रहने योग्य हो सकता था?
इस अध्ययन का सबसे रोचक पहलू यह विचार है कि अरबों साल पहले यूरोप एक अलग ही दुनिया रहा होगा। एक कहीं अधिक सक्रिय और संभावित रूप से रहने योग्य दुनियाउस प्रारंभिक चरण में, कोर से अवशिष्ट ऊष्मा और संभवतः अधिक तीव्र ज्वार ने हाइड्रोथर्मल वेंट और जोरदार द्रव परिसंचरण के साथ समुद्र तल को ऊर्जा प्रदान की होगी।
उस स्थिति में, इस संभावना से इनकार नहीं किया जा सकता कि वे प्रकट हो सकते हैं। जल और चट्टान रसायन विज्ञान पर आधारित पारिस्थितिकी तंत्रपृथ्वी के मध्य-महासागरीय कटक पर देखी गई गतिविधियों के समान। हालांकि, समय के साथ, आंतरिक ऊष्मा के क्रमिक नुकसान ने इस गतिविधि को समाप्त कर दिया होगा, जिससे समुद्र तल वर्तमान मॉडलों द्वारा सुझाई गई स्थिरता में रह गया होगा।
अगर ऐसा कुछ हुआ होता, तो किसी भी संभावित यूरोपीय जीवमंडल में सीमित समय अवधि उपलब्ध ऊर्जा में कमी के अनुरूप विकसित होना और अनुकूलन करना। यह निर्धारित करना कि क्या वह सीमा जीवन के उद्भव के लिए पर्याप्त थी, और क्या वह जीवन तेजी से ठंडी होती दुनिया में जीवित रह सकता था, उन महान अनसुलझे सवालों में से एक है जिनका उत्तर आगामी मिशन खोजने का प्रयास करेंगे।
यह लौकिक परिप्रेक्ष्य इस बात को भी प्रभावित करता है कि कैसे बायोमार्कर खोज बर्फीली सतह पर। देखी गई कुछ संरचनाएं, जैसे कि अव्यवस्थित भूभाग या ऐसे क्षेत्र जहां बर्फ टूटी हुई और पुनर्गठित प्रतीत होती है, महासागर और ऊपरी परत के बीच संभावित अतीत के आदान-प्रदान के बारे में सुराग दे सकती हैं।
इस बहस पर यूरोप और महाद्वीप के अन्य अनुसंधान केंद्रों में बारीकी से नजर रखी जा रही है, क्योंकि यह भविष्य की योजना को प्रभावित करती है। यूरोपीय मिशन और नासा के साथ सहयोग वैज्ञानिक उद्देश्यों को प्राथमिकता देते समय और उपकरणों का चयन करते समय।
यूरोपा क्लिपर, जूस और अंतरिक्ष अन्वेषण में यूरोप की भूमिका
हालांकि नए शोध से यूरोपा पर जीवन मिलने की उम्मीदें कम हो गई हैं, लेकिन इस चंद्रमा में वैज्ञानिक रुचि कम नहीं हुई है, बल्कि इसके विपरीत, यह और भी बढ़ गई है। यूरोपा क्लिपर (नासा) और रस (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) के पास यह जमी हुई दुनिया उनके संग्रह में शामिल है। प्राथमिकता के उद्देश्य.
यूरोपा क्लिपर, जिसे नासा द्वारा लॉन्च किया गया है और जिसका चंद्रमा के पास से गुजरना निर्धारित है, 2031यह प्राप्त करने के लिए दर्जनों बार करीब से चक्कर लगाएगा उच्च संकल्प छवियों इस मिशन का उद्देश्य बर्फ की परत की मोटाई मापना और सतह के नीचे स्थित महासागर का विस्तृत अध्ययन करना है। इसमें बर्फ भेदने वाले रडार, मैग्नेटोमीटर और स्पेक्ट्रोमीटर जैसे उपकरण शामिल होंगे जो सतह और जलधाराओं की रासायनिक संरचना का विश्लेषण करने में सक्षम होंगे।
अपनी ओर से, मिशन रस ईएसए का बृहस्पति आईसीवाई चंद्रमा खोजकर्ता पहले ही बृहस्पति मंडल की ओर रवाना हो चुका है और अगले दशक की शुरुआत में वहां पहुंचने की उम्मीद है। हालांकि इसका प्राथमिक लक्ष्य गैनीमेड चंद्रमा होगा, लेकिन यह जांच यान अन्य चंद्रमाओं का भी अध्ययन करेगा। यूरोप और कैलिस्टोबृहस्पति के बर्फीले चंद्रमाओं का एक बहुत ही मूल्यवान अवलोकन प्रदान करता है।
यूरोपीय दृष्टिकोण से, ये मिशन रणनीतिक रूप से भूमिका को सुदृढ़ करने का अवसर प्रदान करते हैं। महाद्वीप का अंतरिक्ष उद्योग और इसके अनुसंधान केंद्र बाह्य सौर मंडल का अध्ययन कर रहे हैं। स्पेन, ईएसए में अपनी भागीदारी और अपनी उच्च-तकनीकी कंपनियों के माध्यम से, बर्फीले ग्रहों को बेहतर ढंग से समझने की इस प्रतिबद्धता का भी हिस्सा है।
यूरोपा क्लिपर और जूस द्वारा प्रदान किया गया डेटा यह सत्यापित करने के लिए आवश्यक होगा कि वर्तमान मॉडल किसी स्थिति का सटीक वर्णन किस हद तक करते हैं। निष्क्रिय महासागरीय तल या फिर इसके विपरीत, बर्फ के नीचे अभी भी कई आश्चर्यजनक चीजें खोजी जानी बाकी हैं।
जो छवि उभर रही है वह एक ऐसे चंद्रमा की है जिसके साथ बहुत सारा पानी लेकिन आंतरिक ऊर्जा की कमीजहां बर्फ के नीचे छिपा विशाल महासागर संभवतः एक ठंडा और रासायनिक रूप से निष्क्रिय वातावरण होगा। यूरोपा बर्फीली दुनियाओं की कार्यप्रणाली और उनके रहने योग्य होने के लिए वास्तव में क्या आवश्यक है, इसका अध्ययन करने के लिए एक विशेष प्राकृतिक प्रयोगशाला बना हुआ है, हालांकि प्रत्येक नया डेटा बताता है कि, कम से कम अभी के लिए, बृहस्पति के चंद्रमा पर जीवन नहीं है या फिर, अगर इसका ऐसा कोई दौर था भी, तो इतिहास में वह बहुत पहले ही बीत चुका है।
