संयुक्त राज्य अमेरिका में ब्राउन विश्वविद्यालय के नेतृत्व में एक वैज्ञानिक शोध दल ने हाल ही में नवीनतम शोध परिणामों की घोषणा की: उन्होंने चंद्र कोर के नमूने खोले जिन्हें 1972 में अपोलो 17 द्वारा पृथ्वी पर वापस लाए जाने के बाद से ठीक से सील कर दिया गया था, और उनमें एक अभूतपूर्व सल्फर आइसोटोप संकेत की खोज की। यह परिणाम चंद्रमा के निर्माण और आंतरिक विकास की पारंपरिक समझ को चुनौती देता है। शोध पत्र जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च: प्लैनेट्स में प्रकाशित किया गया है।
1972 में, जब अपोलो कार्यक्रम के अंतिम अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा से लौटे, तो एकत्र किए गए कुछ नमूनों को सील कर दिया गया और संरक्षित किया गया, इस उम्मीद में कि भविष्य में अधिक उन्नत तकनीक वाले वैज्ञानिकों द्वारा उन्हें गहन विश्लेषण के लिए छोड़ दिया जाएगा। पचास से अधिक वर्षों के बाद, यह सपना अंततः सच हुआ। ब्राउन यूनिवर्सिटी में पृथ्वी, पर्यावरण और ग्रह विज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर जेम्स डॉटिन के नेतृत्व में एक टीम ने टॉरस-लिट्रो क्षेत्र में अपोलो 17 द्वारा एकत्रित चंद्र मिट्टी के एक हिस्से का पुनर्विश्लेषण किया और एक असामान्य सल्फर आइसोटोप संरचना की पहचान की।
इन ज्वालामुखीय सामग्रियों में सल्फर, सल्फर के चार स्थिर आइसोटोप में से एक, सल्फर -33 (33S) में काफी कम हो गया है। टीम ने नोट किया कि ये मान आमतौर पर पृथ्वी की चट्टानों में मापे गए सल्फर आइसोटोप अनुपात से काफी भिन्न हैं। पृथ्वी और अन्य ग्रहों के अध्ययन में, किसी तत्व के आइसोटोप अनुपात को "फ़िंगरप्रिंट" माना जाता है जो इसकी उत्पत्ति को दर्शाता है और यह कैसे बना है: यदि दो नमूनों में एक ही आइसोटोप पैटर्न है, तो इसका आमतौर पर मतलब है कि वे एक ही "माता-पिता" से उत्पन्न हुए हैं।
लंबे समय से, वैज्ञानिक समुदाय ने पुष्टि की है कि पृथ्वी और चंद्रमा में ऑक्सीजन आइसोटोप के संदर्भ में अत्यधिक समान विशेषताएं हैं, इसलिए आमतौर पर यह अनुमान लगाया जाता है कि चंद्रमा के मेंटल में सल्फर आइसोटोप संरचना भी पृथ्वी के करीब होनी चाहिए। हालाँकि, इस अध्ययन के नतीजे काफी अलग थे। डॉटिंग ने कहा कि उन्हें मूल रूप से पृथ्वी पर समान मूल्यों को देखने की उम्मीद थी, लेकिन ऐसे परिणाम मिले जो "पृथ्वी पर किसी भी ज्ञात नमूने से बहुत अलग थे।" इतना कि जब उन्होंने पहली बार डेटा देखा, तो उनकी प्रतिक्रिया थी: "यह असंभव है, हमने कहीं न कहीं कुछ गलत किया होगा।" बार-बार जाँच के बाद, टीम ने पुष्टि की कि प्रयोगात्मक प्रक्रिया सही थी और केवल यह स्वीकार कर सकती थी कि यह एक "बहुत आश्चर्यजनक" वास्तविक संकेत था।
इस बार विश्लेषण किया गया नमूना एक तथाकथित "डबल ड्राइव ट्यूब" से आया है: अपोलो 17 के अंतरिक्ष यात्री जीन सर्नन और हैरिसन श्मिट ने अपेक्षाकृत इन-सीटू, अबाधित चंद्र मिट्टी प्रोफ़ाइल प्राप्त करने के लिए इस खोखले धातु ट्यूब को चंद्र सतह में लगभग 60 सेंटीमीटर डाला। नमूने पृथ्वी पर लौटने के बाद, नेशनल एयरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने भविष्य के अनुसंधान के लिए "सबसे साफ" चंद्र सामग्री को आरक्षित करने के लिए "अपोलो नेक्स्ट जेनरेशन सैंपल एनालिसिस प्रोग्राम" (ANGSA) के हिस्से के रूप में उन्हें हीलियम वातावरण में सील कर दिया।
हाल के वर्षों में, नासा ने प्रतिस्पर्धी चयन के माध्यम से इन बहुमूल्य नमूनों को वैज्ञानिक अनुसंधान टीमों को उपलब्ध कराया है। ब्राउन यूनिवर्सिटी के लूनर रिसर्च कंसोर्टियम लूनास्कोप के समर्थन से, डॉटिंग ने नमूनों में सल्फर आइसोटोप के उच्च-सटीक माप का संचालन करने के लिए माध्यमिक आयन द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री (माध्यमिक आयन द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री) तकनीक का उपयोग किया - एक विधि जो तब उपलब्ध नहीं थी जब अपोलो के नमूने पहली बार वापस लाए गए थे। उन्होंने विशेष रूप से कोर के उन हिस्सों का चयन किया जो चंद्रमा की गहराई में ज्वालामुखीय सामग्री से प्राप्त होने के लिए निर्धारित थे, बाद में अन्य प्रक्रियाओं द्वारा पेश किए जाने के बजाय, चट्टानों के फटने पर बनने वाले सल्फर चरणों की तलाश पर ध्यान केंद्रित किया।
इन अप्रत्याशित 33S संकेतों के लिए, अनुसंधान टीम ने वर्तमान में दो मुख्य स्पष्टीकरण पथ प्रस्तावित किए हैं। एक चंद्रमा की प्रारंभिक सतह के वातावरण से संबंधित है: पतले वातावरण में, यदि सल्फर पराबैंगनी विकिरण की कार्रवाई के तहत विशिष्ट फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है, तो यह घटे हुए 33S की विशेषताओं का निर्माण कर सकता है। वैज्ञानिक समुदाय आम तौर पर मानता है कि शुरुआती चंद्रमा में संक्षेप में पतला वातावरण था, और इस बार सल्फर आइसोटोप हस्ताक्षर उस अवधि की सतह रासायनिक प्रक्रियाओं का अवशेष हो सकता है। यदि यह व्याख्या सत्य है, तो इसका मतलब है कि मूल रूप से सतह पर स्थित ये सल्फर सामग्री किसी तंत्र के तहत चंद्र आवरण में गहराई तक पहुंचाई गई थी।
डॉटिंग ने बताया कि यह शुरुआती चंद्रमा में "सतह-आंतरिक सामग्री विनिमय" का सबूत होगा। पृथ्वी पर, प्लेट टेक्टोनिक्स सतह सामग्री को मेंटल में समाहित और पुनर्चक्रित कर सकता है, लेकिन चंद्रमा पर कोई समान प्लेट टेक्टोनिक्स प्रणाली नहीं है। इसलिए, यदि वास्तव में कोई तंत्र है जो प्रारंभिक चंद्रमा में सतह सामग्री भेज सकता है, तो यह इसकी आंतरिक गतिशील प्रक्रिया को समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण और आकर्षक होगा।
एक अन्य व्याख्या परिप्रेक्ष्य को चंद्रमा की उत्पत्ति की ओर ही ले जाती है। मुख्यधारा का सिद्धांत यह है कि प्रारंभिक पृथ्वी की मंगल ग्रह के आकार के खगोलीय पिंड थिया के साथ एक बड़ी टक्कर हुई थी, और बाहर निकला मलबा कक्षा में इकट्ठा हुआ और अंततः चंद्रमा का निर्माण हुआ। यदि थिया में स्वयं पृथ्वी से बहुत अलग सल्फर आइसोटोप संरचना होती, तो चंद्र आवरण में गहराई तक मौजूद इसकी सामग्री भी आज के चंद्र नमूनों में पता लगाने योग्य हो सकती है।
इस समय, उपलब्ध डेटा दो स्पष्टीकरणों के बीच स्पष्ट निर्णय लेने के लिए पर्याप्त नहीं है। डॉटिंग को उम्मीद है कि भविष्य में, अन्य चंद्र नमूनों और सौर मंडल के अधिक ग्रह पिंडों के आइसोटोप डेटा के साथ व्यवस्थित तुलना के माध्यम से, इस "विषम सल्फर सिग्नल" के वास्तविक स्रोत को और अधिक स्पष्ट किया जा सकता है। शोधकर्ताओं का मानना है कि इन आइसोटोप फिंगरप्रिंट्स के गहन विश्लेषण से न केवल चंद्रमा के गठन और विकास के इतिहास को फिर से बनाने में मदद मिलेगी, बल्कि पूरे सौर मंडल के प्रारंभिक सामग्री वितरण और ग्रह निर्माण प्रक्रिया के लिए नए सुराग भी मिलेंगे।