චන්ද්‍රයා මත ජලය: පර්යේෂණ හෙළිකරන කරුණු

චන්ද්‍රයා මත ජලය: පර්යේෂණ හෙළිකරන කරුණු

චන්ද්‍රයා දිගු කලක් තිස්සේ සැලකුණේ දැඩි සේ  වියලි වස්තුවක් ලෙසය.  ඇපලෝ මෙහෙයුම්  ලබා දුන් චන්ද්‍ර සාම්පල විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් පෙන්නුම් කළේ  ජලය යාම්තම් ප්‍රමාණයක් පමණි. මෙම හෝඩුවාවන් පවා ඇත්ත වශයෙන්ම විශ්වාස කරනු ලැබුවේ පෘථිවියේ ගැටීම  නිසා හට ගත් ඒවා බවය.  කෙසෙවෙතත් මෙම මූලික තක්සේරුව වැරදි බව  පසුගිය දශක දෙක තුළ, චන්ද්‍ර සාම්පල නැවතත් විශ්ලේෂණය කිරීම, අභ්‍යවකාශ යානා මෙහෙයුම් නිරීක්ෂණ සහ න්‍යයාත්මක ආකෘති නිර්මාණ මගින් ඔප්පු කරනු ලැබ ඇත.

චන්ද්‍ර පාෂාණවල ඇති ඛනිජ තුළ “ජලය” ඉන් පසුව  සොයාගෙන ඇත. ජල අයිස් ද චන්ද්‍ර ධ්‍රැව අසල සීතල, සදා සෙවන  ප්‍රදේශවල චන්ද්‍ර දූවිලි සිහින් කැට  සමඟ මිශ්‍ර වී ඇති බව සොයාගෙන තිබේ.

කෙසේ නමුත් හයිඩ්රජන් කොටස් දෙකකින් සහ එක් කොටසක් ඔක්සිජන් (H₂O) වලින් සෑදී ඇති “අණුක ජලය” ලෙස මෙම ජලය කොපමණක්  තිබේද යන්න විද්යාඥයන්ට නිශ්චිත දැනුමක් නැත.  දැන් Nature Astronomy හි පළකර ඇති   නව අධ්‍යයන දෙකක් මගින් එයට පිළිතුරක් සපයන අතර අණුක ජලය උද්ධරණය කර ගන්නේ කෙසේද සහ කොතැනින්ද යන්න පිළිබඳ අදහසක් ද ලබා දෙයි.

ජලය සහ තව තවත්  ජලය

ජලය යන පදය අණුක ජලය සඳහා පමණක් නොව හයිඩ්රජන් (H) සහ හයිඩ්රොක්සයිල් (OH) හඳුනා ගැනීම සඳහා ද භාවිතා වේ. චන්ද්රයා මතුපිට  අණුක ජලය සෑදීමට ගගනගාමීන් හයිඩ්රජන් (H) සහ හයිඩ්රොක්සයිල්(OH)  සංයෝග කළ  හැකි වුවද, මෙම සංයෝග මුලින් පවතින්නේ කුමන ස්වරූපයෙන් දැයි දැන ගැනීම වැදගත්ය. එයට හේතුව මෙය චන්ද්ර පෘෂ්ඨ  තත්ත්වයන් යටතේ ඒවායේ ස්ථායිතාව සහ පිහිටීම කෙරෙහි සහ ඒවා නිස්සාරණය කර ගැනීමට අවශ්ය උත්සාහය කෙරෙහි බලපෑමක් ඇති කරනු ඇති අතර . අණුක ජලය, ජල අයිස් ලෙස පවතී නම්, පාෂාණ තුළ හිරවී  ඇති හයිඩ්රොක්සයිල් නිස්සාරණය කිරීමට වඩා පහසුය.

සඳ මත ජලය පවතින්නේය යන්නම  විද්යාත්මකව සිතන විට සිත් ඇදගන්නා සුළුය; එහි ව්යාප්තිය සහ ආකෘතිය ගැඹුරු ප්රශ්න කිහිපයක් විසඳීමට උපකාරී වේ. උදාහරණයක් ලෙස ජලය සහ අනෙකුත් වාෂ්පශීලී ද්රව්ය අභ්යන්තර සෞරග්රහ මණ්ඩලයට ප්රථමයෙන්ම පැමිණියේ කෙසේද? ජලය අභ්යන්තර සෞරග්රහ මණ්ඩලයෙහිම  නිපදවා  ගනු ලැබුවේ ද? නැතිනම්  ග්රහක(asteroids)  හෝ උල්කාශ්ම (meteorites) මගින් ගෙන එනු ලැබුවාද?  සුවිශේෂිත සංයෝගය ගැන වැඩි විස්තර දැනගැනීම,  අපගේ අවබෝධය පුළුල් කර ගැනීමට උපකාරී වේ.

(සඳ මත) ජලය කොපමණ ප්රමාණයක් තිබේද යන්න සහ එහි ජලය ඇත්තේ කොයිබද යන්න  අවබෝධ කර ගැනීම ද  සඳට සහ ඉන් ඔබ්බට මිනිසුන් සහිත අභ්‍යවකාශ මෙහෙයුම් සැලසුම් කිරීමට අතිශය  ප්රයෝජනවත් වේ. ජලය , ජීවිත ආධාරක අරමුණු සඳහා භාවිතා කළ හැකි ප්රධාන සම්පතක් නියෝජනය කරන බව අප කවුරුත් දන්නා කරුනකි; නමුත් ජලය සමන්විතවන  සංඝටකමය  මූලද්රව්යවලට  බෙදා වෙන්කිරීමෙන්  වෙනත් භාවිතයන් සඳහා යොදා ගත හැකිය. ඔක්සිජන් මගින් වායු සැපයුම ප්‍රතිපූරණය කළ  හැකිය, නැතහොත් චන්ද්ර පෘෂ්ඨයේ සරල රසායනික ප්රතික්රියා වලදී regolith ලෙස දැක්වෙන ප්‍රාවරණ පාෂාණ (ඉත සියුම්, කුඩා කැට වලින් සමන්විත පස) වෙතින් වෙනත් ප්රයෝජනවත් සම්පත් නිස්සාරනය සඳහා යොදා  ගත හැකිය. ද්රව හයිඩ්රජන් හා ද්රව ඔක්සිජන් ආකාරයෙන් ජලය රොකට් ඉන්ධන ලෙස ද භාවිතා කළ හැකිය.

මෙයින් අදහස් කරන්නේ සෞරග්රහ මණ්ඩලයට හෝ ඉන් ඔබ්බට අභ්යවකාශ මෙහෙයුම් සඳහා ඉන්ධන පිරවීමේ මූලස්ථානයක් බවට පත්වීමට සඳට විශාල හැකියාවක් ඇති බවයි. එහි අඩු ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ වායුගෝලය නොමැතිකම යන්නෙන් අදහස් වන්නේ පෘථිවියට වඩා අඩු ඉන්ධන ප්රමාණයක් උපයෝගී කරගැනීමෙන් අභ්‍යවකාශ මෙහෙයුම් සඳ මතුපිට සිට දියත් කිරීමට හැකිය යන්නයි. එබැවින් අභ්යවකාශ ඒජන්සි සඳෙහි ස්ථානීය වශයෙන් පවතින  සම්පත් පරිහරණය ගැන කතා කරන විට, ඔවුන්ගේ සැලසුම් වල ඉදිරියෙන්ම මෙන්ම  කේන්ද්‍ර ගතව ඇත්තේ ජලයයි!

නව පර්යේෂණ

විවිධ අභ්‍යවකාශ යානා වල ඇති උපකරණ මගින් සඳෙන්,  “reflectance spectra” හෙවත් “පරාවර්තන වර්ණාවලීන්(තරංග ආයාමයෙන් කැඩී ගිය ආලෝකය) මීට පෙර  මනිනු ලැබ ඇත. මේවා, නිශ්චිත තරංග ආයාමයකින් කොපමණ ශක්තියක් පිළිබිඹු කරනවාද යන්න මැනීම සඳහා පෘෂ් ඨයකින් එන ආලෝකය හඳුනා ගනී. පෘෂ් ඨය සමන්විත වන්නේ කුමකින් ද යන්න මත පදනම්ව මෙය වෙනස් වේ. චන්ද්‍රයා සතුව  ජලය ඇති බැවින් චන්ද්‍රයාගේ මතුපිට තරංග ආයාම 3 𝜇m (මීටර් 0.000003) දී ආලෝකය උරා ගනී. කෙසේ වෙතත්, මෙම තරංග ආයාමයේ දී,  අවශෝෂණ මගින් අණුක ජලය සහ හයිඩ්‍රොක්සයිල් සංයෝග අතර වෙනස හඳුනාගත නොහැකිය.

නව අධ්‍යයන වාර්තාවක් ඉදිරිපත් කරන පර්යේෂක කණ්ඩායමක් නාසා ආයතනයේ SOFIA දුරේක්ෂය භාවිතා කරමින් අඩි 43,000 ක් උසින් පියාසර කරන අතරතුර  හිරු එළියෙන් ආළෝකමත්වු  සඳෙහි පෘෂ්ඨයේ කොටස් 5-8  𝜇m තරංග ආයාමයකින් නිරීක්ෂණය කළහ. ජලය( H₂O)  වර්ණාවලීක්ෂයේ  6𝜇m දී ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර සමකයට ආසන්න (ජලය නොමැති බව සිතනු ලබන) ප්රදේශයක් දකුණු ධ්රැවයට ආසන්න ප්රදේශයක් සමඟ මූලික රේඛාවක් ලෙස සංසන්දනය කිරීමෙන් චන්ද්ර පෘෂ්ඨයේ  පරිවේෂි තත්වයන් යටතේ  මිලියනයකට කොටස් 100-400 අතර තරම් බහුලත්වයකින් අණුක ජලය පිළිබඳ  පළමු නිසැක නිරීක්ෂණ මෙම අධ්යයනය මගින් වාර්තා කරනු ලැබිණ.

මෙය,  ජලය බොහොමයක් රෙගෝලිත් කැට මතුපිටට අවශෝෂණය කරගත නොහැකි තරමේ  අතිශය විශාල ප්රමාණයකි.   ඒ වෙනුවට,  අධ්යනයේ කතුවරුන් යෝජනා කරන්නේ තමන් නිරීක්ෂණය කළ ජලය,  ඒවනවිටත් සජලිත රෙගොලිත් පස මත ගැටෙමින් සහ උණුකරමින්,  ඉතා කුඩා උල්කාශ්ම මගින් නිර්මිත වීදුරු තුළ හිරවී තිබිය යුතු බවයි. විකල්පයක් ලෙස, එය සියුම් පස් කැට අතර සීමාවේ ඇති හිස් තැන්වල තිබිය හැකි අතර,  කාරණාව සැබෑ නම් එය නිස්සාරණය කිරීම පහසු කරයි. මෙම ජලය හරියටම පිහිටා ඇති තැන අනාගත ගවේෂකයන්ට අතිශයින්ම වැදගත් වනු ඇත. මන්ද එම ජලය  නිස්සාරණය කිරීමට අවශ‍ය ක්රියාදාමයන් සහ ශක්තිය තීන්දු කරණ හෙයිනි.

වාසනාවකට මෙන්, අනෙක් පර්යේෂණ වාර්තා උපයෝගී කරගෙන ඇත්තේ,  චන්ද්‍ර කක්ෂයේ  අභීක්ෂණ  යානාවලින්(Lunar Reconnaissance Orbiter)  ලබාගත් උෂ්ණත්ව දත්ත සහ ඉහළ විභේදන රූප මත පදනම්වූ  නව න්‍යායාත්මක ආකෘතීන්ය.

(චන්ද්‍රයාගේ) සදා අඳුරු ධ්‍රැව ප්‍රදේශ අසල  ජල අයිස් හට ගත හැකි කිලෝමීටර් ගණනක් පළල “සීත  පාශ”( cold traps) ඇති බව මීට පෙර කළ පර්යේෂණවලින් හෙළි වී තිබේ. කෙසේ වෙතත්, කක්ෂගත  අභ්‍යවකාශ යානා  සාක්ෂි,   මෙය අණුක ජලය හෝ හයිඩ්‍රොක්සයිල් බව ස්ථිර කිරීමට ප්‍රමාණවත් නොවේ.  නව අධ්‍යයනයෙන් සොයාගෙන ඇත්තේ ජල අයිස් ඒකරාශී වීමට අවශ්‍ය කොන්දේසි සහිත (සෙන්ටිමීටර හෝ ඩෙසිමීටර පරිමාණයෙන්) කුඩා සීත පාශ ද තිබිය හැකි බවයි.  ඇත්ත වශයෙන්ම, එවැනි පාශයන්  විශාල සීතල උගුල් වලට වඩා සිය ගණනින් හෝ දහස් ගණනින්  තිබෙනවා විය යුතුය.

කණ්ඩායම නිගමණය කරන්නේ, අයිස් ලෙස ජලය කොටු කිරීමට තරම් ප්‍රමාණවත්ව  මුළු චන්ද්‍ර පෘෂ්ඨ යෙන් 0.1% ක් සීතල බවත්, මෙම අයිස් සහිත සීත උගුල් වලින් වැඩි ප්‍රමාණයක් ඉහළ අක්ෂාංශ වල (> 80 °) ඇති බවත්ය. මෙය විශේෂයෙන් චන්ද්‍ර දකුණු ධ්‍රැවයට ආසන්නව පිහිටා ඇති හෙයින්, සිරවී ඇති ජල අයිස් සොයා ගැනීමේ ඉහළම අවස්ථා  ඇතිකරන අනාගත ගොඩබැසිමේ ස්ථාන තෝරා ගැනීම සීමා කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම අධ්‍යයන දෙක විවිධ අක්ෂාංශ වල (55 ° -75 ° S Vs> 80 ° S) විමර්ශනය කර ඇති බවත් එබැවින් ඒවා කෙලින්ම සැසඳිය නොහැකි බවත් වටහා ගැනීම වැදගත්ය.

එසේ වුවද, මෙම නවතම සොයාගැනීම් අපගේ ළඟම අසල්වැසියා පිළිබඳ ජල ඉතිහාසය ගැන අපගේ අවබෝධය තවදුරටත් වැඩි කරයි. එම අවබෝධයන්  නිසැකවම සඳ වෙත නැවත යොමුවීමේ සැලසුම් ශක්තිමත් කරනු ඇත.

The Conversation හී පළවෙන   Water on the Moon: research unveils its type and abundance – boosting exploration plans යන ලිපිය ඇසුරෙනි.