क्या आप जानना चाहेंगे, क्यों धरती की गहरी खुदाई करना है, अत्यधिक कठिन ?

बिना किसी संदेह के, रामपुर के कुछ लोग यह जानने के लिए उत्सुक होंगे कि अगर हम धरती में गहरे तक खुदाई करें तो क्या होगा। इस सवाल का जवाब देने के लिए, इंसानियत ने पिछले कुछ दशकों में बहुत मेहनत की है। तो चलिए, आज हम धरती की परतों को समझते हैं। धरती में चार परतें होती हैं: सबसे ऊपर एक ठोस परत होती है, जिसे क्रस्ट कहते हैं। इसके नीचे एक मोटी ठोस परत है, जिसे मैंटल कहते हैं। फिर एक तरल परत होती है, जिसे बाहरी कोर कहते हैं, और इसके नीचे एक ठोस आंतरिक कोर होता है। अब हम इन परतों, उनकी संरचना और मोटाई के बारे में जानेंगे। इसके बाद, हम यह भी जानेंगे कि अगर हम धरती में गहरे तक खुदाई करें तो हमें क्या नया पता चल सकता है। और आखिरी में, हम जानेंगे कि हम 12.2 किलोमीटर से ज़्यादा क्यों नहीं गहरे तक खुदाई कर सकते।

आइए समझते हैं, धरती की परतों को 

1.) क्रस्ट ( Crust): धरती की क्रस्ट, उबले अंडे के छिलके की तरह होती है। यह बहुत पतली, ठंडी और नाज़ुक होती है, खासकर उसके नीचे जो कुछ भी है उसकी तुलना में। क्रस्ट मुख्य रूप से सिलिका, एल्युमिनियम (Aluminum) और ऑक्सीजन (Oxygen) जैसे हल्के तत्वों से बनी होती है। इसकी मोटाई अलग-अलग जगहों पर बदलती रहती है। महासागरों के नीचे, जैसे हवाई द्वीपों के पास, यह केवल 5 किलोमीटर (3.1 मील) मोटी होती है। महाद्वीपों के नीचे इसकी मोटाई 30 से 70 किलोमीटर (18.6 से 43.5 मील) तक हो सकती है। क्रस्ट और मैंटल के ऊपरी हिस्से के साथ मिलकर क्रस्ट कई बड़े टुकड़ों में बंटी हुई होती है, जिन्हें टेक्टोनिक प्लेट्स कहा जाता है। ये धीरे-धीरे चलते हैं — केवल 3 से 5 सेंटीमीटर (1.2 से 2 इंच) प्रति वर्ष। टेक्टोनिक प्लेट्स की गति को लेकर अब भी पूरी जानकारी नहीं है।

2.) मैंटल (Mantle): यह धरती की सबसे मोटी परत है, जिसकी मोटाई, लगभग 3,000 किलोमीटर (1,865 मील) है। यह धरती की सतह से लगभग 30 किलोमीटर (18.6 मील) नीचे शुरू होती है। यह मुख्य रूप से आयरन (Iron), मैग्नीशियम  (Magnesium) और सिलिकॉन (Silicon) से बनी होती है और गर्म, घनी और अर्द्ध ठोस होती है (जैसे कारमेल कैंडी)। मैंटल की ऊपरी सीमा के पास, लगभग 100 से 200 किलोमीटर (62 से 124 मील) की गहराई तक, पत्थर का पिघलने का तापमान पहुँचता है। हीरे छोटे-छोटे टुकड़े होते हैं जो मैंटल से बने होते हैं। इनका अधिकांश रूप 200 किलोमीटर (124 मील) से ज़्यादा गहरे बने होते हैं, लेकिन कुछ दुर्लभ हीरे 700 किलोमीटर (435 मील) तक गहरे बनते हैं। ये क्रिस्टल फिर वल्कैनिक चट्टानों के माध्यम से धरती की सतह पर लाए जाते हैं। मैंटल की सबसे ऊपरी परत ठंडी और कठोर होती है, जो क्रस्ट की तरह व्यवहार करती है। इस ऊपरी हिस्से को मैंटल और क्रस्ट मिलकर लिथोस्फ़ेयर कहा जाता है।

3.) बाहरी कोर (Outer Core): बाहरी कोर, जिसे तरल माना जाता है (सेस्मिक अध्ययन के आधार पर), 2,300 किलोमीटर मोटा होता है और इसका त्रिज्या लगभग 3,400 किलोमीटर है। यहाँ घनता में मैंटल या क्रस्ट से भी अधिक घनता होती है, जो लगभग 9,900 से 12,200 किलोग्राम/मी³ होती है। बाहरी कोर में 80% आयरन, साथ ही निकेल और अन्य हल्के तत्व होते हैं। यहाँ दबाव इतना नहीं होता कि यह ठोस हो जाए, इसीलिए यह तरल अवस्था में रहता है। बाहरी कोर का तापमान, 4,300 K (4,030 °C; 7,280 °F) से लेकर 6,000 K (5,730 °C; 10,340 °F) तक हो सकता है।

4.) आंतरिक कोर (Inner Core): बाहरी कोर की तरह, आंतरिक कोर भी मुख्य रूप से आयरन और निकेल से बना होता है और इसकी त्रिज्या लगभग 1,220 किलोमीटर है। आंतरिक कोर में घनता 12,600-13,000 किलोग्राम/मी³ के बीच होती है, जो यह संकेत देती है कि वहाँ भारी तत्व भी बहुत होते हैं, जैसे सोना, प्लेटिनम, पैलेडियम, चांदी और टंग्स्टन। आंतरिक कोर का तापमान लगभग 5,700 K (~5,400 °C; 9,800 °F) माना जाता है। हालिया शोध बताते हैं कि, आंतरिक कोर भी परतों में बंटा हुआ है, जिनके बीच एक ट्रांज़िशन जोन होता है, जिसकी मोटाई लगभग 250 से 400 किलोमीटर होती है।

धरती के मैंटल में खुदाई से हम क्या जान सकते हैं ?

उम्मीद है, हम बहुत कुछ जान सकेंगे। जैसा कि हमने पहले बताया, धरती के मैंटल के बारे में जानकारी बहुत सीमित है, क्योंकि हम वहां तक नहीं जा सकते और हमें इसका शुद्ध नमूना कभी नहीं मिला।

अगर वैज्ञानिक कभी मैंटल का कुछ हिस्सा अध्ययन के लिए प्राप्त कर पाते हैं, तो उन्हें धरती के बनावट के बारे में नई जानकारी मिल सकती है, जैसे कि धरती लाखों साल पहले कैसे बनी, कोर, मैंटल और क्रस्ट का निर्माण कैसे हुआ, और प्लेट टेक्टोनिक्स की शुरुआत कैसे हुई। अगर वे मैंटल में रासायनिक तत्वों और आइसोटोप्स का सही मिश्रण जान पाते हैं, तो उन्हें यह समझने में मदद मिल सकती है कि मैंटल रासायनिक तत्वों को धरती की सतह तक कैसे पहुंचाता है।

सबसे महत्वपूर्ण बात यह हो सकती है कि, वे यह जान सकते हैं कि मैंटल की तरल चट्टान की गति क्रस्ट को कैसे प्रभावित करती है, विशेषकर प्लेटों के आपस में खिंचाव और दबाव को कैसे असर डालता है। मैंटल और क्रस्ट के बीच के रिश्ते को समझने से भविष्य में हम भूकंप और ज्वालामुखी  विस्फ़ोटों जैसी घटनाओं की भविष्यवाणी करने में मदद पा सकते हैं।

लेकिन सबसे रोमांचक संभावना यह है कि वैज्ञानिक धरती की गहराई में जीवन पा सकते हैं। जैसे छोटे, प्राचीन जीवाणु जिन्हें   कहा जाता है, जो अत्यधिक दबाव और तापमान को सहने के लिए विकसित हुए हैं।

वैज्ञानिक पहले ही समुद्र के सबसे गहरे तल में ऐसे जीवाणु ढूंढ चुके हैं। अगर ये जीवधरती की गहराई में भी मौजूद हो सकते हैं, तो वैज्ञानिकों का मानना है कि इन जीवों में कुछ खास एंजाइम्स या गुण हो सकते हैं जिन्हें जैव प्रौद्योगिकी के विकास में उपयोग किया जा सकता है। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण यह हो सकता है कि यह हमें जीवन के शारीरिक सीमाओं को समझने में मदद कर सकते हैं।

हम 12.2 किलोमीटर से ज़्यादा क्यों नहीं खुदाई कर सकते?

हम 12.2 किलोमीटर से ज़्यादा गहराई में खुदाई नहीं कर सकते, इसका मुख्य कारण यह है कि गहरी गहराई पर अत्यधिक तापमान और दबाव होते हैं। जैसे-जैसे हम धरती की गहराई में जाते हैं, तापमान और दबाव लगातार बढ़ते जाते हैं।

एक निश्चित गहराई, जो लगभग 12.2 किलोमीटर या 7.6 मील होती है, के बाद, तापमान और दबाव इतने अधिक हो जाते हैं कि वे मानव तकनीकी और इंजीनियरिंग की सीमाओं को पार कर जाते हैं।

इन अत्यधिक  तापमानों और दबावों में, धरती में मौजूद चट्टानें और सामग्री अलग तरीके से व्यवहार करती हैं और वे पिघल भी सकती हैं। इसलिए, मानव-निर्मित संरचनाएँ और उपकरण, इन स्थितियों को सहन नहीं कर  पाते  और  गहराई तक खुदाई करना मुश्किल, बल्कि असंभव हो जाता है। इन गहराइयों पर गर्मी और दबाव से इंसानों के लिए सुरक्षा जोखिम भी उत्पन्न होते हैं, जो धरती के भीतर की गहरी जगहों की खोज को और भी चुनौतीपूर्ण बना देते हैं।

संदर्भ

https://tinyurl.com/3nar9zbr 

https://tinyurl.com/nhdwxzem 

https://tinyurl.com/5a9md3zu 

https://tinyurl.com/4d6bk6uu 

मुख्य चित्र: फ़िनलैंड (Finland ) में कित्तिला माइन (Kittilä mine) नामक एक सोने की खदान (Wikimedia)