جرنل میں آج شائع ہونے والے ایک نئے مقالے میں فطرت فلکیات، برطانیہ، آسٹریلیا اور امریکہ کے محققین کی ایک ٹیم بیان کرتی ہے کہ کس طرح ایک قدیم کشودرگرہ کے نئے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ سیارے کی تشکیل کے ساتھ ہی ماورائے زمین کی دھول کے دانے زمین پر پانی لے گئے۔
اناج میں پانی کی طرف سے پیدا کیا گیا تھا خلائی موسم، ایک ایسا عمل جس کے ذریعے سورج سے چارج شدہ ذرات جو کہ شمسی ہوا کے نام سے جانا جاتا ہے، پانی کے مالیکیول پیدا کرنے کے لیے اناج کی کیمیائی ساخت کو تبدیل کر دیتا ہے۔
تلاش اس دیرینہ سوال کا جواب دے سکتی ہے کہ غیر معمولی طور پر پانی سے مالا مال زمین کو سمندر کہاں سے ملے جو اس کی 70 فیصد سطح پر محیط ہیں - ہمارے نظام شمسی کے کسی دوسرے چٹانی سیارے سے کہیں زیادہ۔ اس سے مستقبل کے خلائی مشنوں کو بے ہوائی دنیا پر پانی کے ذرائع تلاش کرنے میں بھی مدد مل سکتی ہے۔
سیاروں کے سائنس دان کئی دہائیوں سے زمین کے سمندروں کے ماخذ پر الجھے ہوئے ہیں۔ ایک نظریہ بتاتا ہے کہ پانی لے جانے والی خلائی چٹان کی ایک قسم جسے سی قسم کے کشودرگرہ کہا جاتا ہے لایا جا سکتا ہے۔ سیارے کو پانی 4.6 بلین سال پہلے اس کی تشکیل کے آخری مراحل میں۔
اس نظریہ کو جانچنے کے لیے، سائنس دانوں نے پہلے سی قسم کے کشودرگرہ کے ٹکڑوں کے آاسوٹوپک 'فنگر پرنٹ' کا تجزیہ کیا ہے جو پانی سے بھرپور کاربونیسیئس کونڈرائٹ میٹورائٹس کے طور پر زمین پر گرے ہیں۔ اگر الکا کے پانی میں ہائیڈروجن اور ڈیوٹیریم کا تناسب زمینی پانی سے مماثلت رکھتا ہے، تو سائنس دان یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ سی قسم کے میٹورائٹس ممکنہ ذریعہ تھے۔
نتائج اتنے واضح نہیں تھے۔ اگرچہ پانی سے بھرپور کچھ میٹورائٹس کے ڈیوٹیریم/ہائیڈروجن فنگر پرنٹس واقعی زمین کے پانی سے مماثل تھے، بہت سے نہیں تھے۔ اوسطاً، ان شہابیوں کی مائع انگلیوں کے نشانات زمین کے پردے اور سمندروں میں پائے جانے والے پانی سے مطابقت نہیں رکھتے تھے۔ اس کے بجائے، زمین میں ایک مختلف، قدرے ہلکے آئسوٹوپک فنگر پرنٹ ہے۔
دوسرے لفظوں میں، جب کہ زمین کا کچھ پانی سی قسم کے شہابیوں سے آیا ہوگا، تشکیل دینے والی زمین کو کم از کم ایک اور آئیسوٹوپک روشنی کے ذریعہ سے پانی ملا ہوگا جو نظام شمسی میں کہیں اور پیدا ہوا تھا۔
یونیورسٹی آف گلاسگو کی زیر قیادت ٹیم نے ایک جدید تجزیاتی عمل کا استعمال کیا جسے ایٹم پروب ٹوموگرافی کہا جاتا ہے ایک مختلف قسم کے خلائی چٹان سے نمونوں کی جانچ پڑتال کرنے کے لیے جسے S-قسم کا کشودرگرہ کہا جاتا ہے، جو C-قسم کے مقابلے سورج کے قریب مدار میں گھومتا ہے۔ انہوں نے جن نمونوں کا تجزیہ کیا وہ ایٹوکاوا نامی کشودرگرہ سے آئے تھے، جنہیں جاپانی خلائی تحقیقاتی ادارے Hayabusa نے جمع کیا تھا اور 2010 میں زمین پر واپس آئے تھے۔
ایٹم پروب ٹوموگرافی نے ٹیم کو ایک وقت میں ایک ایٹم کے دانوں کی جوہری ساخت کی پیمائش کرنے اور انفرادی پانی کے مالیکیولز کا پتہ لگانے کے قابل بنایا۔ ان کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پانی کی ایک قابل ذکر مقدار خلا کے موسم کی وجہ سے ایٹوکاوا سے دھول کے سائز کے دانوں کی سطح کے بالکل نیچے پیدا ہوئی تھی۔
ابتدائی نظام شمسی ایک بہت دھول بھری جگہ تھی، جو خلائی مٹی کے ذرات کی سطح کے نیچے پانی پیدا کرنے کا بہت زیادہ موقع فراہم کرتا تھا۔ محققین کا خیال ہے کہ پانی سے بھرپور یہ دھول زمین کے سمندروں کی ترسیل کے حصے کے طور پر سی قسم کے کشودرگرہ کے ساتھ ساتھ ابتدائی زمین پر برسی ہوگی۔
یونیورسٹی آف گلاسگو کے سکول آف جیوگرافیکل اینڈ ارتھ سائنسز کے ڈاکٹر لیوک ڈیلی اس مقالے کے مرکزی مصنف ہیں۔ ڈاکٹر ڈیلی نے کہا: "شمسی ہوائیں زیادہ تر ہائیڈروجن اور ہیلیم آئنوں کی ندیاں ہیں جو سورج سے مسلسل خلا میں بہتی ہیں۔ جب وہ ہائیڈروجن آئن بغیر ہوا کی سطح سے ٹکراتے ہیں جیسے کسی کشودرگرہ یا خلائی مٹی کے ذرے سے، وہ سطح کے نیچے چند دسیوں نینو میٹر گھس جاتے ہیں، جہاں وہ چٹان کی کیمیائی ساخت کو متاثر کر سکتے ہیں۔ وقت گزرنے کے ساتھ، ہائیڈروجن آئنوں کا 'اسپیس ویدرنگ' اثر چٹان میں موجود مواد سے کافی آکسیجن ایٹموں کو نکال سکتا ہے تاکہ H تخلیق ہو سکے۔2O - پانی - کشودرگرہ پر معدنیات کے اندر پھنسا ہوا ہے۔
"اہم طور پر، یہ شمسی ہوا سے ماخوذ پانی ابتدائی شمسی نظام کی طرف سے تیار کیا جاتا ہے isotopically ہلکا ہے. اس سے پختہ طور پر پتہ چلتا ہے کہ باریک دانے دار دھول، جو شمسی ہوا سے ٹکرا گئی اور اربوں سال پہلے بنتی ہوئی زمین کی طرف کھینچی گئی، سیارے کے پانی کے غائب ہونے والے ذخائر کا ذریعہ ہو سکتی ہے۔
پروفیسر فل بلینڈ، جو کرٹن یونیورسٹی کے اسکول آف ارتھ اینڈ پلانیٹری سائنسز کے ممتاز پروفیسر اور مقالے کے شریک مصنف ہیں، نے کہا کہ "ایٹم پروب ٹوموگرافی ہمیں سطح کے پہلے 50 نینو میٹر یا اس سے زیادہ کے اندر ایک ناقابل یقین حد تک تفصیلی جائزہ لینے دیتی ہے۔ Itokawa پر دھول کے دانے، جو 18 ماہ کے چکر میں سورج کے گرد چکر لگاتا ہے۔ اس نے ہمیں یہ دیکھنے کی اجازت دی کہ خلائی موسم والے کنارے کے اس ٹکڑے میں اتنا پانی موجود ہے کہ اگر ہم اسے بڑھاتے ہیں، تو ہر کیوبک میٹر چٹان کے لیے تقریباً 20 لیٹر ہو جائے گا۔
پرڈیو یونیورسٹی کے شعبہ زمین، ماحولیات اور سیاروں کے سائنسز کے شریک مصنف پروفیسر مشیل تھامسن نے مزید کہا: "یہ اس قسم کی پیمائش ہے جو اس قابل ذکر ٹیکنالوجی کے بغیر ممکن نہیں تھی۔ یہ ہمیں ایک غیر معمولی بصیرت فراہم کرتا ہے کہ کس طرح خلا میں تیرنے والے دھول کے چھوٹے ذرات زمین کے پانی کی آئسوٹوپک ساخت پر کتابوں کو متوازن کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، اور اس کی ابتدا کے اسرار کو حل کرنے میں مدد کے لیے ہمیں نئے سراغ فراہم کرتے ہیں۔
محققین نے اس بات کو یقینی بنانے کے لیے بہت احتیاط برتی کہ ان کی جانچ کے نتائج درست تھے، اپنے نتائج کی تصدیق کے لیے دوسرے ذرائع کے ساتھ اضافی تجربات کرتے رہے۔
ڈاکٹر ڈیلی نے مزید کہا: "کرٹن یونیورسٹی میں ایٹم پروب ٹوموگرافی کا نظام عالمی معیار کا ہے، لیکن یہ واقعی میں ہائیڈروجن کے اس طرح کے تجزیہ کے لیے استعمال نہیں ہوا تھا جو ہم یہاں کر رہے تھے۔ ہم اس بات کو یقینی بنانا چاہتے تھے کہ جو نتائج ہم دیکھ رہے تھے وہ درست تھے۔ میں نے 2018 میں قمری اور سیاروں کی سائنس کانفرنس میں اپنے ابتدائی نتائج پیش کیے، اور پوچھا کہ کیا حاضری میں کوئی ساتھی ہمیں اپنے نمونوں کے ساتھ اپنے نتائج کی توثیق کرنے میں مدد کرے گا۔ ہماری خوشی کے لیے، NASA جانسن اسپیس سنٹر اور منووا، پرڈیو، ورجینیا اور شمالی ایریزونا یونیورسٹیوں، Idaho اور Sandia کی قومی تجربہ گاہوں میں Hawai'i یونیورسٹی کے ساتھیوں نے مدد کی پیشکش کی۔ انہوں نے ہمیں ہائیڈروجن کی بجائے ہیلیم اور ڈیوٹیریم سے شعاع شدہ اسی طرح کے معدنیات کے نمونے دیے، اور ان مادوں کے ایٹم پروب کے نتائج سے یہ بات تیزی سے واضح ہو گئی کہ ہم اتوکاوا میں جو کچھ دیکھ رہے تھے وہ اصل میں ماورائے ارضی تھا۔
"جن ساتھیوں نے اس تحقیق پر اپنا تعاون پیش کیا وہ واقعی خلائی موسم کے لیے ایک خوابیدہ ٹیم کے مترادف ہے، اس لیے ہم ان ثبوتوں سے بہت پرجوش ہیں جو ہم نے جمع کیے ہیں۔ یہ اس بات کی بہتر تفہیم کا دروازہ کھول سکتا ہے کہ ابتدائی نظام شمسی کیسا تھا اور زمین اور اس کے سمندر کیسے بنے۔
ہوائی یونیورسٹی کے پروفیسر جان بریڈلی، مانوا، ہونولولو، جو کہ مقالے کے شریک مصنف ہیں، نے مزید کہا: جیسا کہ حال ہی میں ایک دہائی پہلے، یہ تصور کہ شمسی ہوا کی شعاعیں نظام شمسی میں پانی کی ابتدا سے متعلق ہیں۔ زمین کے سمندروں سے بہت کم متعلقہ، شکوک و شبہات کے ساتھ استقبال کیا جاتا۔ پہلی بار دکھا کر کہ پانی پیدا ہوتا ہے۔ سوستانی میں ایک کشودرگرہ کی سطح پر، ہمارا مطالعہ اس ثبوت کے جمع ہونے والے جسم پر بناتا ہے کہ آکسیجن سے بھرپور دھول کے دانوں کے ساتھ شمسی ہوا کا تعامل واقعی پانی پیدا کرتا ہے۔
"چونکہ دھول جو سیاروں کے بڑھنے سے پہلے پورے شمسی نیبولا میں وافر تھی لامحالہ شعاع ریزی کی گئی تھی، اس طریقہ کار سے پیدا ہونے والا پانی سیاروں کے نظاموں میں پانی کی اصل اور ممکنہ طور پر زمین کے سمندروں کی آاسوٹوپک ساخت سے براہ راست متعلق ہے۔"
ان کے اندازے کے بارے میں کہ خلائی موسم والی سطحوں میں کتنا پانی موجود ہوسکتا ہے یہ بھی تجویز کرتا ہے کہ مستقبل کے خلائی متلاشی یہاں تک کہ سب سے زیادہ بظاہر بنجر سیاروں پر بھی پانی کی سپلائی تیار کرسکتے ہیں۔
منووا میں یونیورسٹی آف ہوائی کے شریک مصنف پروفیسر ہوپ ایشی نے کہا: "مستقبل کے انسانی خلائی ریسرچ کے مسائل میں سے ایک یہ ہے کہ خلابازوں کو اتنا پانی کیسے ملے گا کہ وہ انہیں زندہ رکھیں اور اپنے سفر میں اپنے ساتھ لے جانے کے بغیر اپنے کاموں کو پورا کر سکیں۔ .
"ہمارا خیال ہے کہ یہ سمجھنا مناسب ہے کہ خلا میں موسمی تبدیلی کا وہی عمل جس نے اتوکاوا پر پانی پیدا کیا ہے، چاند یا کشودرگرہ ویسٹا جیسی بے ہوائی دنیاوں میں کسی نہ کسی حد تک ہوا ہو گا۔ اس کا مطلب یہ ہوسکتا ہے کہ خلائی متلاشی سیارے کی سطح پر موجود دھول سے براہ راست پانی کی تازہ فراہمی پر کارروائی کرنے کے قابل ہوسکتے ہیں۔ یہ سوچنا بہت پرجوش ہے کہ سیاروں کی تشکیل کے عمل سے انسانی زندگی کو سہارا دینے میں مدد مل سکتی ہے کیونکہ ہم زمین سے باہر پہنچ جاتے ہیں۔
ڈاکٹر ڈیلی نے مزید کہا: "ناسا کا آرٹیمس پروجیکٹ چاند پر مستقل بنیاد قائم کرنے کے لیے نکل رہا ہے۔ اگر چاند کی سطح پر اسی طرح کا پانی کا ذخیرہ ہے جو شمسی ہوا سے حاصل ہوتا ہے اس تحقیق نے ایٹوکاوا پر دریافت کیا، تو یہ اس مقصد کو حاصل کرنے میں مدد کرنے کے لیے ایک بہت بڑا اور قیمتی وسائل کی نمائندگی کرے گا۔
ٹیم کا مقالہ، جس کا عنوان ہے 'سورج ونڈ کا تعاون زمین کے سمندروں میں'، شائع ہوا ہے۔ نیچر فلکیات۔
یونیورسٹی آف گلاسگو، کرٹن یونیورسٹی، یونیورسٹی آف سڈنی، یونیورسٹی آف آکسفورڈ، یونیورسٹی آف ہوائی منوا، نیچرل ہسٹری میوزیم، آئیڈا نیشنل لیبارٹری، لاک ہیڈ مارٹن، سانڈیا نیشنل لیبارٹریز، ناسا جانسن اسپیس سینٹر، کے محققین یونیورسٹی آف ورجینیا، ناردرن ایریزونا یونیورسٹی اور پرڈیو یونیورسٹی سب نے اس مقالے میں حصہ لیا۔
