Science: मंगल ग्रह पर रसायन विज्ञान की खोज से पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति का संकेत

Science: एक दशक से थोड़ा ज़्यादा समय पहले, मंगल ग्रह पर एक रोबोटिक रोवर ने आखिरकार एक अहम सवाल का जवाब खोज निकाला। अब यह स्पष्ट हो गया है कि लाल ग्रह पर वाकई, इसकी प्राचीन झीलों की तलछट में कार्बनिक पदार्थ दबे हुए हैं। तब से, हम मंगल ग्रह पर कार्बनिक अणुओं को इस तरह से वितरित पाते रहे हैं कि इससे पता चलता है कि Carbon Chemistry हमारे छोटे जंग लगे पड़ोसी में व्यापक रूप से फैला हुआ है। इसका मतलब यह नहीं है कि हमें एलियन जीवन के संकेत मिले हैं। ऐसा बिलकुल नहीं है; ऐसी कई गैर-जैविक प्रक्रियाएँ हैं जो कार्बनिक अणुओं का उत्पादन कर सकती हैं। लेकिन यह पदार्थ वास्तव में कहाँ से आया, यह एक पहेली है। अब, टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ़ टेक्नोलॉजी के ग्रह वैज्ञानिक युइचिरो यूनो के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने वायुमंडल में इसकी उत्पत्ति के सबूत खोजे हैं, जहाँ पराबैंगनी सूर्य के प्रकाश में नहाए कार्बन डाइऑक्साइड ने प्रतिक्रिया करके कार्बन अणुओं की धुंध बनाई जो ग्रह की सतह पर बरस पड़ी।

हालांकि यह मंगल ग्रह के जीव विज्ञान जितना रोमांचक नहीं है, लेकिन यह खोज हमें यह पता लगाने में मदद कर सकती है कि अरबों साल पहले हमारे गृह ग्रह पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक तत्व कैसे पहुँचे। कोपेनहेगन विश्वविद्यालय के रसायनज्ञ मैथ्यू जॉनसन कहते हैं, "इस तरह के कार्बन-आधारित जटिल अणु जीवन की पूर्व शर्त हैं, जीवन के निर्माण खंड हैं, कोई कह सकता है।" "तो, यह कुछ हद तक उस पुरानी बहस की तरह है कि पहले मुर्गी आई या अंडा। हम दिखाते हैं कि मंगल ग्रह पर पाया जाने वाला कार्बनिक पदार्थ वायुमंडलीय प्रकाश रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बना है - यानी जीवन के बिना। यह 'अंडा' है, जीवन की पूर्व शर्त। यह अभी भी दिखाया जाना बाकी है कि इस कार्बनिक पदार्थ के कारण लाल ग्रह पर जीवन आया या नहीं।" यह धारणा कि फोटोलिसिस - वह प्रक्रिया जिसके द्वारा अणु प्रकाश द्वारा अलग हो जाते हैं - मंगल की सतह पर पाए जाने वाले कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक भूमिका निभाता है, कुछ समय से चर्चा में है। जॉनसन और उनके दो सहयोगियों ने 2013 में इस परिकल्पना पर एक पेपर प्रकाशित किया, जो सिमुलेशन पर आधारित था, और बाद में अन्य लोगों ने आगे की जांच की। हालाँकि, हमें मंगल ग्रह से ठोस सबूत की आवश्यकता है जो सिमुलेशन परिणामों के अनुरूप हो।

CO2 के फोटोलिसिस से कार्बन मोनोऑक्साइड और ऑक्सीजन परमाणु बनते हैं। लेकिन स्थिर कार्बन के दो समस्थानिक या द्रव्यमान हैं। अब तक सबसे आम कार्बन-12 है, जिसमें छह प्रोटॉन और छह न्यूट्रॉन होते हैं। अगला सबसे भारी कार्बन-13 है, जिसमें छह प्रोटॉन और सात न्यूट्रॉन होते हैं। फोटोलिसिस हल्के समस्थानिक पर तेजी से काम करता है। इसलिए, जब यूवी प्रकाश वायुमंडल में C-12 और C-13 कार्बन डाइऑक्साइड के मिश्रण को Photolyticरूप से विभाजित करता है, तो C-12 युक्त अणु तेजी से समाप्त हो जाते हैं, जिससे C-13 कार्बन डाइऑक्साइड की एक उल्लेखनीय 'अधिकता' पीछे रह जाती है। इस वायुमंडलीय कार्बन-13 संवर्धन की पहचान कुछ साल पहले ही की जा चुकी थी। शोधकर्ताओं ने मंगल ग्रह से आए और अंटार्कटिका में उतरे एक उल्कापिंड का विश्लेषण किया, जिसमें कार्बोनेट खनिज थे जो मंगल ग्रह के वायुमंडल में CO2 से बने थे। जॉनसन बताते हैं, "यहाँ मुख्य बात यह है कि इसमें कार्बन समस्थानिकों का अनुपात क्वांटम रासायनिक सिमुलेशन में हमारे पूर्वानुमानों से बिल्कुल मेल खाता है, लेकिन पहेली में एक टुकड़ा गायब था।" हम इस सिद्धांत की पुष्टि करने के लिए इस रासायनिक प्रक्रिया के दूसरे उत्पाद को खो रहे थे, और यही हमने अब प्राप्त किया है।"

गैल क्रेटर में क्यूरियोसिटी रोवर द्वारा प्राप्त डेटा में वह खोया हुआ पहेली टुकड़ा पाया गया। मंगल ग्रह पर जमीन पर पाए गए कार्बोनेट खनिजों के नमूनों में कार्बन-13 की कमी है जो मंगल ग्रह के उल्कापिंड में पाए गए कार्बन-13 संवर्धन को पूरी तरह से प्रतिबिंबित करती है। "कार्बनिक पदार्थ में कार्बन-13 की कमी और मंगल ग्रह के उल्कापिंड में संवर्धन, दोनों को मंगल ग्रह पर उत्सर्जित ज्वालामुखीय CO2 की संरचना के सापेक्ष समझाने का कोई अन्य तरीका नहीं है, जिसकी संरचना स्थिर है, पृथ्वी के ज्वालामुखियों के समान है, और यह आधार रेखा के रूप में कार्य करती है," जॉनसन कहते हैं। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह इस बात का पुख्ता सबूत है कि क्यूरियोसिटी द्वारा पाया गया कार्बन कार्बनिक पदार्थ फोटोलिसिस द्वारा उत्पादित कार्बन मोनोऑक्साइड से बना है। और यह हमें पृथ्वी पर कार्बनिक पदार्थ की उत्पत्ति के बारे में एक सुराग देता है। अरबों साल पहले, जब सौर मंडल एक शिशु था, पृथ्वी, शुक्र और मंगल ग्रह पर सभी का वायुमंडल बहुत समान था, जिससे पता चलता है कि हमारे ग्रह पर भी यही प्रक्रिया हुई होगी। तब से तीनों ग्रह बहुत अलग-अलग रास्तों पर विकसित हुए हैं, और मंगल और शुक्र अपने-अपने अजीबोगरीब तरीकों से जीवन के लिए बिल्कुल अनुपयुक्त प्रतीत होते हैं। लेकिन मंगल के जंग लगे रेगिस्तानी वातावरण ने अब हमें अपनी उत्पत्ति के बारे में एक सुराग दिया है। हमें अभी तक पृथ्वी पर यह साबित करने के लिए कोई 'धुआँधार' सामग्री नहीं मिली है कि यह प्रक्रिया हुई थी। शायद इसलिए क्योंकि पृथ्वी की सतह भूगर्भीय और शाब्दिक रूप से बहुत अधिक जीवंत है, और इसलिए लगातार बदल रही है," जॉनसन कहते हैं।"लेकिन यह एक बड़ा कदम है कि हमने इसे अब मंगल ग्रह पर पाया है, उस समय से जब दोनों ग्रह बहुत समान थे।"

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