चंद्राला लागतोय गंज: पृथ्वीचा ‘श्वास’ ठरतोय कारणीभूत!

पृथ्वीवरून वाहणारे ऑक्सिजन कण बनवतात चंद्रावर ‘हेमेटाईट’ (गंज); चांद्रयान-१ च्या शोधाला प्रयोगशाळेत वैज्ञानिक आधार.

वैज्ञानिकांना एक आश्चर्यकारक शोध लागला आहे: पृथ्वीवरून चंद्राकडे वाहणाऱ्या ऑक्सिजन कणांमुळे चंद्रावरील खनिजे गंजू (Rusting) शकतात आणि त्यांचे रूपांतर हेमेटाईट नावाच्या खनिजात होते. यालाच सामान्य भाषेत ‘गंज’ म्हणतात. मकाऊ युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीचे ग्रह वैज्ञानिक झीलियांग जिन यांच्या मते, या शोधातून पृथ्वी आणि चंद्र यांच्यातील गहन आंतरसंबंधांची माहिती वाढते आणि चंद्र या परस्परक्रियांची भूगर्भीय नोंद कशा प्रकारे ठेवतो हे सिद्ध होते. त्यांचे निष्कर्ष ‘जिओफिजिकल रिसर्च लेटर्स’मध्ये प्रकाशित झाले आहेत.

‘पृथ्वी वारा’ (Earth Wind) आहे गंजण्याचे कारण

बहुतांश वेळेस चंद्र आणि पृथ्वी दोन्ही सूर्यापासून येणाऱ्या चार्ज्ड कणांच्या (Charged Particles) प्रवाहाखाली असतात. मात्र, दर महिन्याला सुमारे पाच दिवसांसाठी पृथ्वी चंद्र आणि सूर्याच्या मध्ये येते. यामुळे सूर्याच्या कणांचा प्रवाह चंद्रापर्यंत पोहोचत नाही.

या पाच दिवसांच्या कालावधीत, चंद्र प्रामुख्याने पृथ्वीच्या वातावरणातून वाहणाऱ्या कणांच्या संपर्कात येतो, यालाच ‘पृथ्वी वारा’ (Earth Wind) म्हणतात.

• या वाऱ्यामध्ये हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनसारख्या विविध घटकांचे आयन (Ions) असतात.
• हे चार्ज्ड कण चंद्रावर आदळल्यावर ते चंद्राच्या मातीमध्ये रुजतात आणि रासायनिक अभिक्रिया सुरू करतात.

चांद्रयान-१ च्या शोधाला प्रायोगिक आधार

२०२० मध्ये, शास्त्रज्ञांनी भारताच्या चांद्रयान-१ मिशनने चंद्राच्या ध्रुवाजवळ हेमेटाईट (Haematite) शोधल्याची माहिती दिली होती. हेमेटाईट हे लोह-समृद्ध खनिज आहे जे खडक पाणी आणि ऑक्सिजनशी प्रतिक्रिया करतात तेव्हा तयार होते.

चंद्राचे रासायनिक वातावरण ऑक्सिजनच्या उपस्थितीसाठी अनुकूल नसल्याने, हेमेटाईटसाठी आवश्यक असलेला ऑक्सिजन कुठून आला असावा, असा प्रश्न उपस्थित झाला. २०२० च्या पेपरच्या लेखकांनी असा प्रस्ताव दिला होता की, हा ऑक्सिजन ‘पृथ्वी वाऱ्यातून’ चंद्रावर पोहोचला असावा.

झीलियांग जिन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी याच कल्पनेची प्रयोगशाळेत चाचणी केली. त्यांनी ‘पृथ्वी वाऱ्याचे’ अनुकरण (Simulation) करून हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन आयनना उच्च ऊर्जा देऊन, चंद्रावर अस्तित्वात असलेल्या लोह-समृद्ध खनिजांच्या स्फटिकांवर (Crystals) आदळवले.

• उच्च-ऊर्जेच्या ऑक्सिजनने खनिजांवर आघात केल्यावर, त्या स्फटिकांचे रूपांतर हेमेटाईटमध्ये झाले.
• त्याचप्रमाणे, हेमेटाईटवर हायड्रोजनचा आघात केल्यावर, त्याचा काही भाग पुन्हा लोह (Iron) मध्ये बदलला.

जिन यांच्या मते, यामुळे सिद्ध होते की दर महिन्याला चंद्र ‘पृथ्वी वाऱ्यातून’ जात असताना त्यात अनेक रासायनिक आणि खनिजशास्त्रीय बदल घडतात. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, पृथ्वी वाऱ्यातील ऑक्सिजन चंद्रावर हेमेटाईट (गंज) तयार करू शकतो.

पुढील संशोधनाची अपेक्षा

२०२० चा शोध लावणारे हवाई विद्यापीठातील ग्रह वैज्ञानिक शुएई ली यांनी जिन यांच्या प्रयोगाचे कौतुक केले आहे. ते म्हणाले की, हेमेटाईट तयार करणारे विविध घटक वेगळे करण्यात हा प्रयोग खूप उपयुक्त ठरतो. भविष्यातील मिशनने चंद्रावरील हेमेटाईटचे नमुने परत आणावेत, जेणेकरून संशोधक ऑक्सिजनचे विश्लेषण करून ते खरोखरच ‘पृथ्वी वाऱ्यातून’ आले आहे की नाही हे निश्चित करू शकतील, अशी अपेक्षा ली यांनी व्यक्त केली आहे.