How the Comet Crumbles: Mass Wasting Drives Outbursts on Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
कोमेट 67P के संपूर्ण OSIRIS इमेज आर्काइव का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करके, यह अध्ययन प्रकट करता है कि वाष्पशील पदार्थ (volatile-bearing material) का सतही द्रव्यमान क्षय (surface mass wasting) लगातार धूमकेतु विस्फोटों से पहले होता है और उन्हें संचालित करता है, जो इन घटनाओं को उनके कारण के बजाय एक निरंतर चलने वाली भूगर्भीय प्रक्रिया की ऊर्जावान अभिव्यक्ति के रूप में पुनर्गठित करता है।
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धूमकेतुओं की कल्पना अक्सर अंधेरे में तैरते हुए गंदे बर्फ के गोलों के रूप में की जाती है, लेकिन वास्तव में वे सक्रिय, बदलते हुए संसार हैं। जैसे-जैसे एक धूमकेतु सूर्य के करीब आता है, गर्मी के कारण इसकी जमी हुई बर्फ सीधे गैस में बदलने लगती है, एक ऐसी प्रक्रिया जो सतह से धूल और चट्टानों को उड़ा देती है। कभी-कभी यह गतिविधि स्थिर होती है, जैसे कि एक मंद हवा। अन्य समय में, यह हिंसक विस्फोटों में बदल जाती है। ये संक्षिप्त, तीव्र घटनाएँ हैं जहाँ एक धूमकेतु कुछ ही मिनटों में सैकड़ों टन सामग्री बाहर निकाल सकता है, जिससे आकाश में अचानक एक चमकदार चमक पैदा होती है। दशकों से, वैज्ञानिक पृथ्वी से और अंतरिक्ष यान से इन विस्फोटों को देखते रहे हैं, लेकिन वे इस बात को समझने के लिए संघर्ष करते रहे हैं कि जब ऐसा होता है तो वास्तव में जमीन पर क्या होता है। क्या ये विस्फोट सतह को फाड़ देते हैं, या वे केवल एक स्थिर परिदृश्य से बाहर निकलते हैं? उत्तर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें बताता है कि ये प्राचीन, बर्फीले पिंड समय के साथ कैसे बदलते हैं और क्या वे अंततः पूरी तरह से टूट सकते हैं।
एक नए अध्ययन ने, जो धूमकेतु 67P/चुरियुमकोव-गेरासिमेंको (Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko) पर केंद्रित था—वह बर्फीली दुनिया जिसकी यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के रोसेटा मिशन द्वारा यात्रा की गई थी—अंततः इन विस्फोटों और धूमकेतु की सतह पर होने वाले भौतिक परिवर्तनों के बीच के संबंध को जोड़ दिया है। रोसेटा द्वारा ली गई हजारों छवियों की सावधानीपूर्वक समीक्षा करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि पर्याप्त इमेजिंग कवरेज वाले प्रत्येक विस्फोट के साथ परिदृश्य में एक दृश्य परिवर्तन हुआ था। यह खोज उस लंबे समय से चली आ रही धारणा को उलट देती है कि विस्फोट पहले होता है और फिर सतह को बिखेर देता है। इसके बजाय, साक्ष्य दिखाते हैं कि विस्फोट शुरू होने से पहले ही सतह ढह रही होती है और विफल हो रही होती है। विस्फोट क्षति का कारण नहीं है; बल्कि यह उसका परिणाम है।
ब्राउन यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं के नेतृत्व वाली टीम ने रोसेटा मिशन के छवियों के पूरे संग्रह का पुन: परीक्षण किया। पिछले अध्ययनों ने सतह के परिवर्तनों को केवल छह विस्फोटों से जोड़ा था, लेकिन उन्नत उपकरणों का उपयोग करते हुए, जिसने विभिन्न कोणों और दूरियों से ली गई छवियों को संरेखित किया, उस संख्या को 43 पुष्ट मामलों तक बढ़ा दिया। शोधकर्ताओं ने इन घटनाओं को धूमकेतु की सतह पर 37 विशिष्ट क्षेत्रों में वर्गीकृत किया। इन सभी क्षेत्रों में जहाँ डेटा स्पष्ट देखने योग्य था, वहाँ ज़मीन बदल गई थी। परिवर्तन यादृच्छिक या अराजक नहीं थे; वे सभी एक ही प्रक्रिया की ओर इशारा करते थे: मास वेस्टिंग (mass wasting)। यह एक भूगर्भीय शब्द है जो गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में चट्टान और मिट्टी की गति के लिए उपयोग किया जाता है, जो पृथ्वी पर भूस्खलन या चट्टान के ढहने के समान है, लेकिन एक धूमकेतु के कम गुरुत्वाकर्षण में घटित होता है।
अध्ययन ने खुलासा किया कि यह ढहना कई अलग-अलग तरीकों से होता है, जो ज़मीन के प्रकार पर निर्भर करता है। कुछ स्थानों पर, ठोस बर्फ और चट्टान की विशाल चट्टानें (cliffs) बस ढह गईं। बड़ी चट्टानें, जिनमें से कुछ दस मीटर से अधिक चौड़ी थीं, अलग हो गईं और नीचे गिर गईं, और गिरते समय कभी-कभी छोटे टुकड़ों में भी टूट गईं। अन्य क्षेत्रों में, ज़मीन एक ढीले, दानेदार पदार्थ से बनी थी, जैसे रेत या बजरी का ढेर। यहाँ, परिदृश्य के किनारे हफ्तों या महीनों में इंच-दर-इंच धीरे-धीरे पीछे हटते गए, क्योंकि ढीला पदार्थ फिसलकर दूर चला गया। कुछ मामलों में, ज़मीन अंदर की ओर धंस गई जिससे नए गड्ढे बन गए या मौजूदा गड्ढों का आकार बढ़ गया। इन विभिन्न स्वरूपों के बावजूद, अंतर्निहित तंत्र एक ही था: तापमान परिवर्तन और धूमकेतु की यात्रा के तनाव से कमजोर हुई सतह ने अपनी शक्ति खो दी और विफल हो गई।
महत्वपूर्ण रूप से, इन घटनाओं का समय एक विशिष्ट कहानी बताता है। उन कुछ मामलों में जहाँ छवियाँ घटनाओं के क्रम को पकड़ने के लिए पर्याप्त बार बार-बार ली गई थीं, शोधकर्ताओं ने देखा कि विस्फोट से पहले सतह विफल हो गई। उदाहरण के लिए, एक क्षेत्र में, एक बड़ा पत्थर अपनी स्थिति से खिसका और ढलान से नीचे फिसला, और इसके कई दिनों बाद ठीक उसी स्थान से गैस और धूल का एक पुमा (plume) निकला। दूसरे क्षेत्र में, एक चट्टान का किनारा पीछे हटने लगा, और जैसे-जैसे वह पीछे हटा, नए उजागर हुए धरातल से छोटे प्लूम्स दिखने लगे। यह क्रम एक स्पष्ट श्रृंखला का सुझाव देता है। जैसे-जैसे धूमकेतु गर्म होता है, सतह में दरारें पड़ती हैं और वह कमजोर होती जाती है। अंततः, ज़मीन का एक हिस्सा ढह जाता है या फिसल जाता है। यह गति उस धूल और चट्टान की परत को हटा देती है जो नीचे की बर्फ को ढक रही थी। एक बार जब वह सुरक्षात्मक परत हट जाती है, तो दबी हुई बर्फ अचानक सूर्य के संपर्क में आती है और तेजी से वाष्पित होने लगती है। गैस का यह तीव्र उत्सर्जन उस दबाव को बनाता है जो अंतरिक्ष से दिखने वाले विशाल विस्फोट को लॉन्च करता है।
शोधकर्ताओं का तर्क है कि यह प्रक्रिया संभवतः मुख्य तरीका है जिससे धूमकेंतु समय के साथ क्षरित होते हैं और अपना आकार बदलते हैं। केवल विस्फोट ही नहीं हैं जो धूमकेतु को नया आकार देते हैं, बल्कि वह धीमी, निरंतर ढहना भी है जो विस्फोटों का कारण बनता है। अध्ययन में यह भी पाया गया कि विस्फोट के दौरान निकलने वाली गैस का प्रकार हमेशा ज़मीन के ढहने के प्रकार से मेल नहीं खाता है। ढहती चट्टानों से होने वाले कुछ विस्फोट कार्बन डाइऑक्साइड से समृद्ध थे, जबकि अन्य मुख्य रूप से जल वाष्प थे, जिससे पता चलता है कि गैस की संरचना इस बात पर निर्भर करती है कि किस विशिष्ट बर्फ की परत उजागर हुई थी, न कि केवल इस पर कि ज़मीन कैसे टूटी। इसका अर्थ यह है कि विस्फोट को देखकर, वैज्ञानिक धूमकेतु के भीतर बर्फ की छिपी हुई परतों के बारे में जान सकते हैं, भले ही वे सतह को सीधे न देख सकें।
यह नई समझ धूमकेतुओं के प्रति हमारे दृष्टिकोण को बदल देती है। वे केवल बर्फ के स्थिर गोले नहीं हैं जो कभी-कभी फट जाते हैं; वे गतिशील संसार हैं जहाँ सतह लगातार विफल हो रही है और खुद को नया आकार दे रही है। विस्फोट केवल इस चल रही प्रक्रिया के सबसे नाटकीय संकेत हैं। जबकि रोसेटा मिशन ने अब तक का सबसे अच्छा डेटा प्रदान किया, शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि धूमकेतु की सतह कई छोटे तरीकों से भी बदलती है जो एक दृश्य विस्फोट बनाने के लिए बहुत सूक्ष्म हैं। ये छोटी विफलताएं शायद हर समय होती रहती हैं, जो धीरे-धीरे धूमकेतु के परिदृश्य को घिसती रहती हैं। यह अध्ययन पुष्टि करता है कि 67P के लिए, और संभवतः अन्य धूमकेतुओं के लिए भी, इसके विकास की कहानी इसके अपने ढहते हुए सतह के धूल और मलबे में लिखी है।
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