நமது ஆரம்பகால சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள குழப்பத்திலிருந்து காந்தவியல் ஏன் ஒழுங்கை உருவாக்கியது

சுமார் 4.57 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நமது சூரிய மண்டலத்தின் ஆரம்ப தொடக்கத்திலிருந்து பரவலான காந்தவியல் குழப்பத்திலிருந்து சுற்றுப்பாதை ஒழுங்கை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகித்திருக்கலாம். ஆனால் இப்போது வரை, நமது சூரிய குடும்பத்தின் புரோட்டோபிளானட்டரி வட்டை வடிவமைப்பதில் காந்தத்தின் பங்கு பெரும்பாலும் ஒரு புதிராகவே இருந்து வருகிறது. பண்டைய விண்கற்களில் எஞ்சியிருக்கும் காந்தத்தை துல்லியமாக அளவிடுவதற்கான வழிமுறைகள் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு இல்லாததே இதற்குக் காரணம்.

ஆயினும்கூட, இங்கிலாந்தின் ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக்கழகத்தில் புவி அறிவியல் துறையில் உள்ள ஒரு சாதாரண அடித்தள ஆய்வகத்தில், குறைந்தபட்சம் ஒரு கிரக விஞ்ஞானி மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான விண்கல் மாதிரிகளில் மிகவும் மங்கலான காந்தத்தை அளவிடுவதற்கான பல வருட முயற்சியைத் தொடங்கியுள்ளார்.

புரோட்டோபிளானட்டரி டிஸ்கின் காந்தவியல் (கண்ணுக்குத் தெரியாத இயற்பியல் நிகழ்வுகளிலிருந்து எழும்) எப்படி இருக்கிறது என்பது பற்றிய முடிவுகளை எடுப்பதே குறிக்கோள் மின்சார கட்டணங்களின் இயக்கம்) நமது சொந்த சூரிய குடும்பம் மற்றும் புற சூரிய குடும்பங்களின் கட்டிடக்கலையை வடிவமைத்தது.

இங்கே பூமியில், நமது காந்தப்புலம் நமது இருப்பில் ஒரு பங்கைக் கொண்டுள்ளது, ஜேம்ஸ் பிரைசன், டிபார்ட்மெண்டில் ஒரு கிரக விஞ்ஞானி. ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக் கழகத்தில் பூமி அறிவியலில், அவரது UK அலுவலகத்தில் என்னிடம் கூறினார். ஆனால் நமது சூரிய மண்டலத்தின் ஆரம்பத்தை காந்தவியல் எவ்வாறு பாதித்தது என்பது பற்றி எங்களுக்குத் தெரியாது, மேலும் இது கிரக அறிவியலின் முக்கிய கேள்விகளில் ஒன்றாகும் என்று அவர் கூறுகிறார்.

பிரைசன் சமீபத்தில் 1.5 மில்லியன் யூரோ ஐரோப்பிய ஆராய்ச்சி கவுன்சில் ஐந்தாண்டு மானியத்தைப் பெற்றவர், இது தற்போது ஆக்ஸ்போர்டில் உள்ள அடித்தளத்தில் நிறுவப்பட்டுள்ள அதிநவீன காந்தமானியைப் பயன்படுத்தி பண்டைய விண்கற்களின் மாதிரிகளைப் படிப்பதற்காக.

கடந்த தசாப்தத்தில், புவி-குவாண்டம் வைர நுண்ணோக்கி (ஜியோ-க்யூடிஎம்) என்று அழைக்கப்படும் இந்த புதிய காந்தமானி, துணை-மில்லிமீட்டர் அளவிலான மாதிரிகளின் பலவீனமான காந்தமயமாக்கலை நம்பத்தகுந்த முறையில் அளவிடுவதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, பிரைசன் தனது திட்ட முன்மொழிவில் குறிப்பிட்டார்.

இந்த குவாண்டம் வைர நுண்ணோக்கி கருவி 2022 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் நிறுவப்பட்டது மற்றும் அதன் பின்னர் இயங்குகிறது என்று பிரைசன் கூறுகிறார். சுமார் ஐந்து விண்கற்களில் இருந்து, ஒவ்வொரு விண்கற்களிலிருந்தும் பத்து துணை மாதிரிகள் வரை நாம் பெறலாம்; இவை அனைத்தும் அண்டார்டிகாவிலிருந்து வந்தவை என்கிறார்.

இந்த மாதிரிகளை அளவிடுவதன் மூலம், பிரைசனும் சக ஊழியர்களும் நமது சூரிய மண்டலத்தின் ஆதி காந்தப்புலத்தைப் பற்றி அதிகம் அறிந்துகொள்ள முடியும் என்று நம்புகிறார்கள்.

இந்த வட்டின் நடத்தை கிரகத்தை உருவாக்கும் செயல்முறைக்கு அடிகோலியது, பிரைசன் திட்டத்தின் முன்மொழிவில் எழுதினார். எனவே, பூமியில் விழுந்த விண்கற்களின் மாதிரிகளின் மீதமிருக்கும் (அல்லது எஞ்சியிருக்கும்) காந்தத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான இந்த முயற்சி, பூமியின் உருவாக்கம் மற்றும் வாழக்கூடிய தன்மை பற்றிய நமது புரிதலில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது என்று அவர் திட்டத்தில் குறிப்பிட்டார்.

சூரியனின் பற்றவைப்பைத் தொடர்ந்து முதல் ஐந்து மில்லியன் ஆண்டுகளில், நமது சூரியக் குடும்பம் தூசி மற்றும் வாயுவின் குழப்பமான புரோட்டோபிளானட்டரி வட்டில் இருந்து கிரகங்கள், சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்களின் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட தொகுப்பாக மாறியது, 2023 இல் வெளிவந்த ஒரு கட்டுரையின் ஆசிரியர்கள் எழுதுகிறார்கள். விண்கற்கள் மற்றும் கிரக அறிவியல். வட்டில் திரிக்கப்பட்ட பரந்த காந்தப்புலம் வட்டு முழுவதும் தூசி மற்றும் வாயுவின் இயக்கவியலை பாதிக்க முடிந்தது மற்றும் முதல் கிரக உடல்கள் உருவாகி பின்னர் வளர்ந்த விகிதங்கள் மற்றும் வழிமுறைகளை வடிவமைக்கும் திறனைக் கொண்டிருந்தது என்று ஆசிரியர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர்.

விண்கற்களின் சிறிய மாதிரிகளில் மீதமிருக்கும் காந்தத்தன்மையை அளவிட, புவி-குவாண்டம் வைர நுண்ணோக்கி பூமியின் சொந்த காந்தப்புலத்திலிருந்து பாதுகாக்கப்பட வேண்டும். சிறிய அறையின் உள்ளே, பூமியின் காந்தப்புலம் ஆய்வகத்திற்கு வெளியே இருப்பதை விட ஆயிரம் மடங்கு குறைவாக பதிவு செய்கிறது.

ஏனென்றால், பூமியின் காந்தப்புலம் மிகவும் பலவீனமான காந்த மாதிரிகளின் அளவீடுகளில் குறுக்கிடுவதை நாங்கள் விரும்பவில்லை என்று பிரைசன் கூறுகிறார்.

பெரிய அளவிலான தூசி

சூரியன் பற்றவைத்தபோது, ​​மில்லியன் கணக்கான கிலோமீட்டர் பெரிய தூசி மற்றும் வாயுவின் இந்த மகத்தான வட்டு இருந்தது, பிரைசன் கூறுகிறார். இரும்பு, சிலிக்கான், மெக்னீசியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற கிரகங்களுக்குள் நாம் காணும் அனைத்து அணுக்களால் ஆன மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான தூசி துகள்கள் அனைத்தும் அந்த தூசியில் இருந்தன என்று அவர் கூறுகிறார்.

குழப்பமான ஆரம்பம்

நமது சூரிய குடும்பம் உருவான ஐந்து மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள், நமது புரோட்டோபிளானட்டரி டிஸ்க் மில்லியன் கணக்கான சிறுகோள்கள், வால் நட்சத்திரங்கள், கோள்கள் மற்றும் நிலவுகளாக மாறியது, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த தீர்மானிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதையில், பிரைசன் தனது திட்ட முன்மொழிவில் குறிப்பிட்டார். வட்டை உருவாக்கிய தூசி மற்றும் வாயுவின் துகள்கள் சார்ஜ் செய்யப்பட்டு நிலையான இயக்கத்தில் உள்ளன என்று அவர் எழுதினார்.

வாயு மற்றும் தூசியின் இந்த முழு புரோட்டோபிளானட்டரி வட்டு ஒரு பெரிய காந்தப்புலத்தை உருவாக்கியது, இது சில மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு சூரியனின் வளர்ந்து வரும் சூரியக் காற்றால் அடித்துச் செல்லப்பட்டது.

அத்தகைய பழங்கால காந்தப்புலத்தில் இருந்து எச்சங்களை இன்று எவ்வாறு கண்டறிய முடியும்?

இந்த விண்கற்களை உருவாக்கும் தனித்தனி படிகங்களை எடுத்து அவற்றை துண்டு துண்டாக அளவிடுகிறோம், எனவே ஆரம்பகால சூரிய குடும்பத்தில் காந்தம் எவ்வாறு நடந்துகொண்டது என்பதைப் பற்றிய முழுமையான புரிதலை உருவாக்க முடியும் என்று பிரைசன் கூறுகிறார். முழு கிரகத்தை உருவாக்கும் செயல்பாட்டின் போது காந்தப்புலங்கள் என்ன பங்கு வகித்தன என்பதைக் கூற முயற்சிப்பதற்காக எல்லாவற்றையும் ஒன்றாக இணைக்கப் போகிறோம், என்று அவர் கூறுகிறார்.

ஒரு திறந்த கேள்வி

நமது கிரக அமைப்பின் கட்டமைப்பை ஒழுங்கமைப்பதில் இந்த பேலியோ காந்தப்புலம் எவ்வளவு தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது என்பது ஒரு திறந்த கேள்வி, பிரைசன் கூறுகிறார். கடந்த 10 ஆண்டுகளில் மட்டுமே விண்கல்லில் அளவிடப்படும் ஒரு காந்தப்புலம் புரோட்டோபிளானட்டரி டிஸ்க் உருவாக்கிய புலத்துடன் ஒத்துப்போகிறது என்று சொல்ல முடிந்தது, என்று அவர் கூறுகிறார்.

ஆனால் அத்தகைய கிரக காந்தப்புலங்கள் கொடுக்கப்பட்டவை அல்ல.

நமது சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள பல்லாயிரக்கணக்கான பாறைக் கோள்களில், பூமி, புதன், வியாழனின் கேனிமீட் நிலவுகள் மற்றும் அயோ ஆகியவை மட்டுமே இன்றைய முக்கிய டைனமோ செயல்பாடு மூலம் கண்டறியக்கூடிய காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகின்றன, பிரைசனும் இணை ஆசிரியர்களும் 2019 ஆய்வறிக்கையில் குறிப்பிடுகின்றனர். பத்திரிகை தோன்றும் பூமி மற்றும் கிரக அறிவியல் கடிதங்கள். பண்டைய நிலப்பரப்பு மாதிரிகளின் அளவீடுகள், கடந்த மூன்று பில்லியன் ஆண்டுகளாக பூமி தொடர்ச்சியான காந்தப்புலத்தை உருவாக்கியுள்ளது என்று ஆசிரியர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர்.

குழுவின் வேலை முடிந்ததும்?

எங்கள் புரோட்டோபிளானட்டரி வட்டின் காந்தப்புலம் நேரம் மற்றும் விண்வெளியில் எவ்வாறு மாறுபடுகிறது மற்றும் கிரக கட்டமைப்பில் என்ன பங்கு வகிக்கக்கூடும் என்பது பற்றிய முழுமையான யோசனையை நாங்கள் பெறுவோம் என்று பிரைசன் கூறுகிறார்.

பாட்டம் லைன்?

பூமியின் ஆரம்பகால வரலாற்றில் ஒரு தனித்துவமான அம்சம் இருந்ததா என்பதைத் தீர்மானிக்க, அது வாழ்க்கையை ஆதரிக்கும் ஒரே அறியப்பட்ட கிரகமாக இருக்க வழிவகுத்தது, பிரைசன் தனது அசல் திட்ட முன்மொழிவில் எழுதுகிறார்.