पृथ्वी का सबसे पुराना शेष भूजल 1.2 अरब वर्ष पुराना है: अध्ययन

भूजल लंबे समय से पृथ्वी की सतह के नीचे स्थित जीविका का एक महत्वपूर्ण स्रोत रहा है। लेकिन जल चक्र से गुजरे बिना भूजल कब तक रह सकता है? जवाब आपको हैरान कर सकता है। जर्नल 'नेचर कम्युनिकेशंस' में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने दक्षिण अफ्रीका के मोआब खोत्सोंग में एक सोने और यूरेनियम उत्पादक खदान में 1.2 अरब साल पुराने भूमिगत जल की खोज की, जिससे जीवन पर अधिक प्रकाश डाला गया। पृथ्वी की सतह के नीचे कायम है और यह अन्य ग्रहों पर कैसे पनप सकता है।

टोरंटो विश्वविद्यालय में पृथ्वी विज्ञान विभाग के अनुसंधान सहयोगी ओलिवर वार कहते हैं, "पहली बार, हमें इस बात की जानकारी मिली है कि कैसे पृथ्वी की उपसतह में जमा ऊर्जा समय के साथ इसकी परत के माध्यम से अधिक व्यापक रूप से जारी और वितरित की जा सकती है।" अध्ययन के प्रमुख लेखक। "इसे हीलियम-और-हाइड्रोजन-उत्पादक शक्ति के पेंडोरा के बॉक्स के रूप में सोचें, जिसे हम सीख सकते हैं कि वैश्विक स्तर पर गहरे जीवमंडल के लाभ के लिए कैसे उपयोग किया जाए।"

"दस साल पहले, हमने कैनेडियन शील्ड के नीचे से अरब साल पुराने भूजल की खोज की - यह सिर्फ शुरुआत थी, ऐसा लगता है," टोरंटो विश्वविद्यालय में पृथ्वी विज्ञान विभाग के प्रोफेसर बारबरा शेरवुड लॉलर और संबंधित लेखक कहते हैं। "अब, मोआब खोत्सोंग में पृथ्वी की सतह से 2.9 किमी नीचे, हमने पाया है कि दुनिया के जल चक्र की चरम चौकी एक बार की तुलना में अधिक व्यापक हैं।"

यूरेनियम और अन्य रेडियोधर्मी तत्व स्वाभाविक रूप से आसपास के मेजबान चट्टान में पाए जाते हैं जिसमें खनिज और अयस्क जमा होते हैं। इन तत्वों में केमोलिथोट्रॉफ़िक, या रॉक-ईटिंग के लिए एक बिजली जनरेटर के रूप में भूजल की भूमिका के बारे में नई जानकारी है, जो पृथ्वी के गहरे उपसतह में पहले से खोजे गए सह-निवास सूक्ष्मजीवों के समूह हैं। जब उपसतह में यूरेनियम, थोरियम और पोटेशियम जैसे तत्व क्षय होते हैं, तो परिणामी अल्फा, बीटा और गामा विकिरण के तरंग प्रभाव होते हैं, जो आसपास के चट्टानों और तरल पदार्थों में रेडियोजेनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करते हैं।

मोआब खोत्सोंग में, शोधकर्ताओं ने बड़ी मात्रा में रेडियोजेनिक हीलियम, नियॉन, आर्गन और क्सीनन पाया, और क्रिप्टन के एक आइसोटोप की एक अभूतपूर्व खोज - इस शक्तिशाली प्रतिक्रिया इतिहास का पहले कभी नहीं देखा गया अनुरेखक। विकिरण भी पानी के अणुओं को रेडिओलिसिस नामक प्रक्रिया में तोड़ता है, हाइड्रोजन की बड़ी सांद्रता का उत्पादन करता है, पृथ्वी में गहरे उपसतह माइक्रोबियल समुदायों के लिए एक आवश्यक ऊर्जा स्रोत जो प्रकाश संश्लेषण के लिए सूर्य से ऊर्जा तक पहुंचने में असमर्थ हैं।

उनके अत्यंत छोटे द्रव्यमान के कारण, परिवहन क्षमता की पहचान करने और मापने के लिए हीलियम और नियॉन विशिष्ट रूप से मूल्यवान हैं। जबकि क्रिस्टलीय तहखाने की चट्टानों की बेहद कम सरंध्रता जिसमें ये पानी पाए जाते हैं, इसका मतलब है कि भूजल स्वयं काफी हद तक अलग-थलग हैं और शायद ही कभी मिश्रित होते हैं, उनकी 1.2 बिलियन वर्ष की आयु के हिसाब से, प्रसार अभी भी हो सकता है।

वॉर कहते हैं, "प्लास्टिक, स्टेनलेस स्टील और यहां तक कि ठोस चट्टान जैसी ठोस सामग्री अंततः हीलियम को फैलाने से हीलियम से भरे गुब्बारे की अपस्फीति की तरह प्रवेश कर जाती है।" "हमारे नतीजे बताते हैं कि प्रसार ने 75 से 82 प्रतिशत हीलियम और नियॉन को मूल रूप से रेडियोजेनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पन्न होने वाली परत के माध्यम से ले जाने के लिए एक रास्ता प्रदान किया है।"

शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि गहरी पृथ्वी से कितनी हीलियम फैलती है, इस पर अध्ययन की नई अंतर्दृष्टि एक महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि वैश्विक हीलियम के भंडार समाप्त हो जाते हैं, और अधिक टिकाऊ संसाधनों में परिवर्तन से कर्षण प्राप्त होता है।

वार कहते हैं, "पृथ्वी की गहरी उपसतह के ऊर्जा संसाधनों पर निर्भर केवल मनुष्य ही जीवन के रूप नहीं हैं।" "चूंकि रेडियोजेनिक प्रतिक्रियाएं हीलियम और हाइड्रोजन दोनों का उत्पादन करती हैं, हम न केवल हीलियम जलाशयों और परिवहन के बारे में सीख सकते हैं बल्कि गहरे पृथ्वी से हाइड्रोजन ऊर्जा प्रवाह की गणना भी कर सकते हैं जो वैश्विक स्तर पर सब्सफेस सूक्ष्म जीवों को बनाए रख सकता है।"

वार नोट करते हैं कि ये गणना यह समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि पृथ्वी पर उपसतह जीवन कैसे कायम है, और सौर मंडल में और अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं पर रेडियोजेनिक-संचालित शक्ति से कौन सी ऊर्जा उपलब्ध हो सकती है, जिससे मंगल, टाइटन, एन्सेलेडस और आने वाले मिशनों को सूचित किया जा सके। यूरोपा।

कागज के अतिरिक्त सह-लेखकों में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय से सीजे बैलेंटाइन और प्रिंसटन विश्वविद्यालय और न्यू मैक्सिको इंस्टीट्यूट ऑफ माइनिंग एंड टेक्नोलॉजी के शोधकर्ता शामिल हैं।

अध्ययन के लिए धन NSERC, NWMO, ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और CIFAR's Earth 4D: Subsurface Science and Exploration Program द्वारा प्रदान किया गया था। NSF और ICDP ने सैंपलिंग उपकरण की ड्रिलिंग और स्थापना को वित्त पोषित किया।