आप ज्वालामुखी के अंदर कैसे देखते हैं? ब्रह्मांडीय कणों के तूफान का प्रयास करें

अगली बार जब सूरज चमक रहा हो, तो बाहर जाओ। हो सकता है कि आसमान में बादल न हों, लेकिन आप एक वर्णक्रमीय आंधी के बीच में खड़े होंगे।

सभी प्रकार की उच्च-ऊर्जा संस्थाओं से निकलने वाली कॉस्मिक किरणें पृथ्वी के वायुमंडल पर लगातार बमबारी करती हैं। गैसों के साथ उनके टकराव से पियोन नामक छोटे कण बनते हैं, जो तेजी से म्यूऑन में क्षय हो जाते हैं, उप-परमाणु इलेक्ट्रॉनों की तुलना में 200 गुना अधिक भारी होते हैं। हर सेकंड प्रकाश की गति के करीब खरबों म्यूऑन जमीन की ओर शूटिंग कर रहे हैं।

जब म्यूऑन किसी वस्तु का सामना करते हैं, तो कुछ ठीक से गुजरते हैं जबकि अन्य अपने ट्रैक में रुक जाते हैं। इसका मतलब है कि म्यूऑन का उपयोग उन चीजों को देखने के लिए किया जा सकता है जो अन्यथा दुर्गम होंगी, परमाणु रिएक्टरों से लेकर मिस्र के पिरामिडों की गहराई तक।

वैज्ञानिकों को लंबे समय से संदेह है कि म्यूग्राफी नाम की इस तकनीक को ज्वालामुखियों पर लागू किया जा सकता है, जिनकी शारीरिक रचना यह निर्धारित करती है कि वे कब और कैसे फटेंगे। और शोधकर्ता रॉयल सोसाइटी ए की कार्यवाही में बुधवार को प्रकाशित एक पेपर में दिखाते हैं कि दुनिया भर के कुछ सबसे खतरनाक मैग्मैटिक पहाड़ों सहित दुनिया भर में ज्वालामुखियों के कुछ धमनियों और अंगों को सफलतापूर्वक मैप करने के लिए म्यूऑन का उपयोग किया गया है।

चिली में अटाकामा विश्वविद्यालय में एक भूभौतिकीविद् और अध्ययन के प्रमुख लेखक जियोवानी लियोन ने कहा, एक दिन, ज्वालामुखीय म्यूग्राफी “मैग्मा के लिए अंतिम पहचान प्रणाली” बन सकती है। वह और उनके सहयोगियों का कहना है कि यदि आप वास्तविक समय में पिघली हुई चट्टान की गति को ट्रैक करने के लिए म्यूऑन का उपयोग कर सकते हैं, तो आपको यह अनुमान लगाने में सक्षम होना चाहिए कि विस्फोट कब होने वाला है।

जब म्यूऑन सामग्री के माध्यम से ज़िप करते हैं, तो उनकी गति समाप्त हो जाती है। सामग्री जितनी सघन होगी, उतनी ही अधिक संभावना है कि ये म्यूऑन अपनी सारी ऊर्जा खो देंगे, रुक जाएंगे और न्यूट्रिनो और इलेक्ट्रॉनों में क्षय हो जाएंगे।

वस्तुएं शायद ही कभी समान रूप से घनी होती हैं। इसमें ज्वालामुखी शामिल हैं, जो या तो मैग्मा से भरे या खाली मार्ग, रॉक प्रकार की विविधता और अनगिनत दरारें, दरारें और खाई से बने होते हैं। इन विशेषताओं को समझने के लिए, ज्वालामुखीविज्ञानी म्यूऑन डिटेक्टरों का उपयोग कर सकते हैं, जो एक सूटकेस के आकार से लेकर एक छोटे से अपार्टमेंट के क्षेत्र तक होते हैं। वैज्ञानिक ज्वालामुखी के किनारों के आसपास डिटेक्टर लगा सकते हैं, या यहां तक ​​कि ज्वालामुखी के चारों ओर हेलीकॉप्टर से उड़ा सकते हैं।

अंतहीन मून रेनस्टॉर्म ज्वालामुखी को एक कोण पर बरसाएगा। ज्वालामुखी के किनारों के एक तरफ से गुजरने वाले कुछ म्यूऑन दूसरी तरफ डिटेक्टरों तक पहुंचेंगे; वे जो डिटेक्टरों पर उप-परमाणु छाया नहीं डालते हैं, जिससे पता चलता है कि पहाड़ के अंदर के कौन से हिस्से सघन हैं और कौन से अधिक खाली हैं।

एक डिटेक्टर के साथ, आप एक ज्वालामुखी के अंदरूनी हिस्से की दो-आयामी छवि प्राप्त कर सकते हैं, “एक मेडिकल एक्स-रे के समान,” ग्लासगो विश्वविद्यालय के एक म्यूओग्राफी शोधकर्ता डेविड महोन ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। “ऑब्जेक्ट के चारों ओर स्थित कई डिटेक्टरों का उपयोग करके, एक क्रूड 3D छवि बनाना संभव है।”

1995 में एक अहानिकर जापानी पर्वत के अंदर देखने के लिए म्यूग्राफी का उपयोग करने के बाद, तकनीक को अंततः सक्रिय ज्वालामुखियों में तैनात किया गया था। पहले सफल अभियानों में से एक जापान में माउंट असामा था, जहां शोधकर्ताओं ने स्विस पनीर जैसे मैग्मैटिक मार्ग के ऊपर एक दफन लावा टीला पाया। इसके बाद से इटली के एटना और स्ट्रोमबोली ज्वालामुखी, जापान के अति सक्रिय सकुराजिमा ज्वालामुखी और कैरिबियन में ला सौफ्रिएर डी गुआदेलूप ज्वालामुखी को देखने के लिए इसका इस्तेमाल किया गया है।

मून्स ने कमजोरियों का पता लगाया है जो भविष्य के फ्लैंक के ढहने, भूस्खलन और लावा से बचने के मार्गों के संकेत देते हैं। उन्हें मैग्मा की ताजा जेबें भी मिली हैं जो फूटने के लिए तैयार हो सकती हैं और जिन्हें अन्य उपकरणों द्वारा अनदेखा किया गया था।

ज्वालामुखीय म्यूग्राफी निर्दोष नहीं है। डिटेक्टर केवल ज्वालामुखी के उन हिस्सों को देख सकते हैं जिनमें म्यूऑन प्रवेश कर रहे हैं। “आप केवल नीचे से आकाश की ओर देख सकते हैं,” पेरिस इंस्टीट्यूट ऑफ अर्थ फिजिक्स में ज्वालामुखी भूभौतिकीविद् मरीना रोसास-कार्बाजल ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। म्यूओन ज्वालामुखी के गहरे हिस्सों में प्रवेश करने में असमर्थ हैं, जिससे उन क्षेत्रों को काफी हद तक म्यूओग्राफर के लिए बंद कर दिया गया है।

दर्जनों और ज्वालामुखियों के आसपास डिटेक्टर लगाने और प्रयोगशालाओं में ज्वालामुखी चट्टानों को म्यूऑन के अधीन करने से तकनीक की सटीकता में सुधार होगा क्योंकि यह मुख्यधारा के उपयोग के लिए है। लेकिन अगर यह सामान्य हो भी जाता है, तो यह हमारे सभी ज्वालामुखी संकटों का समाधान नहीं करेगा।

“ज्वालामुखी सुपर कॉम्प्लेक्स हैं,” रोजस-कार्बाजल ने कहा। उनकी भूलभुलैया और जटिल केमिस्ट्री का मतलब है कि उनका मैग्मा कभी-कभी सबसे समझदार डिटेक्टरों से भी बच जाएगा। अप्रत्याशित विस्फोट जीवन का एक तथ्य बना रहेगा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वैज्ञानिक म्यून्स के जादू को कितनी अच्छी तरह से करते हैं।

और ज्वालामुखियों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य विभिन्न उपकरणों, जैसे भूकंपीय तरंगों और उपग्रह अवलोकन, के अप्रचलित होने की संभावना नहीं है। “यह मौजूदा तकनीकों को प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है,” शेफील्ड विश्वविद्यालय के एक कण भौतिक विज्ञानी विटाली कुद्रियात्सेव ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। “लेकिन यह उनका पूरक हो सकता है।”

यह लेख मूल रूप से द न्यूयॉर्क टाइम्स में छपा था।

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