कैलिफोर्निया में एसएलएसी रिसर्च सेंटर के मुंगो फ्रॉस्ट के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने शेनफील्ड में एक्स-रे लेजर यूरोप के एक्सएफईएल का उपयोग करके नेप्च्यून और यूरेनस जैसे बर्फीले ग्रहों पर हीरे की बारिश के निर्माण में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त की है। परिणाम, जो अब वैज्ञानिक पत्रिका नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित हुए हैं, इन ग्रहों के जटिल चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण का सुराग भी प्रदान करते हैं।
पहले के एक्स-रे लेजर अध्ययनों में, वैज्ञानिकों ने पाया है कि हीरे बड़े गैस ग्रहों में पाए जाने वाले कार्बन यौगिकों से बने होते हैं, क्योंकि उनके अंदर उच्च दबाव होता है। ये कार्बन यौगिक फिर ग्रह के आंतरिक भाग में और नीचे चले जाते हैं, और ऊपर से रत्नों की बारिश बन जाते हैं।
यूरोप के एक्सएफईएल में एक नए प्रयोग से अब पता चला है कि शुरुआती दबाव और तापमान जिस पर कार्बन यौगिक हीरे बनाते हैं, दोनों अनुमान से कम हैं। गैस ग्रहों के लिए, इसका मतलब है कि हीरे की बारिश अनुमान से कम गहराई पर होती है, और इसलिए चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण पर अधिक प्रभाव पड़ सकता है। इसके अलावा, नेपच्यून और यूरेनस से छोटे गैसीय ग्रहों पर भी हीरे की बारिश हो सकती है, जिन्हें "छोटा नेपच्यून" कहा जाता है। सौर मंडल में ऐसा कोई ग्रह मौजूद नहीं है, लेकिन सौर मंडल के बाहर ऐसे एक्सोप्लैनेट मौजूद हैं।
जैसे ही हीरे की बारिश ग्रह की बाहरी परत से भीतरी परत की ओर बहती है, यह गैस और बर्फ में प्रवेश कर जाएगी, जिससे प्रवाहकीय बर्फ का प्रवाह होगा। किसी प्रवाहकीय द्रव में धारा एक जनरेटर की तरह कार्य करती है जिसके माध्यम से ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र बनता है। फ्रॉस्ट ने कहा, "हीरे की बारिश यूरेनस और नेप्च्यून पर जटिल चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण पर प्रभाव डाल सकती है।"
अनुसंधान दल ने कार्बन स्रोत के रूप में हाइड्रोकार्बन पॉलीस्टाइनिन से बनी प्लास्टिक फिल्मों का उपयोग किया। अत्यधिक उच्च दबाव में, फिल्म से हीरा बनता है - वही प्रक्रिया जो ग्रहों के अंदर होती है, और जिसकी यूरोपीय एक्सएफईएल नकल कर सकता है। शोधकर्ताओं ने 2,200 डिग्री सेल्सियस से अधिक का उच्च दबाव और तापमान उत्पन्न करने के लिए डायमंड एक्सट्रूज़न इकाइयों और लेजर का उपयोग किया जो कि बर्फ के विशाल ग्रहों के अंदर आम है। यह सुविधा एक छोटे सरौता की तरह काम करती है, जिसमें नमूना दो हीरों के बीच दबाया जाता है। यूरोपीय एक्सएफईएल एक्स-रे पल्स की मदद से, निचोड़ में हीरे के निर्माण के समय, स्थितियों और अनुक्रम को सटीक रूप से देखा जा सकता है।
अंतर्राष्ट्रीय शोध दल में एक्सएफईएल यूरोप, डीईएसवाई रिसर्च सेंटर हैम्बर्ग और हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर ड्रेसडेन-रोसेनडॉर्फर के वैज्ञानिकों के साथ-साथ विभिन्न देशों के अन्य शोध संस्थानों और विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिक भी शामिल हैं। यूरोपीय XFEL उपयोगकर्ता गठबंधन HIBEF (HZDR और DESY अनुसंधान केंद्रों सहित) ने इस कार्य में महत्वपूर्ण योगदान दिया।
फ्रॉस्ट ने कहा, "इस अंतर्राष्ट्रीय सहयोग के माध्यम से, हमने यूरोपीय एक्सएफईएल में बड़ी प्रगति की है और बर्फीले ग्रहों में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त की है।"
संकलित स्रोत: ScitechDaily