ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान केंद्र एस्ट्रो 3डी के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम की रिपोर्ट है कि आकाशगंगाओं के भीतर तारों की गति को बदलने में उम्र ही प्रेरक शक्ति है।

आकाशगंगाएँ अपने तारों के एक व्यवस्थित पैटर्न में घूमने के साथ जीवन शुरू करती हैं लेकिन कुछ में तारों की गति अधिक यादृच्छिक होती है। अब तक, वैज्ञानिक इस बारे में अनिश्चित रहे हैं कि इसका कारण क्या है - संभवतः आसपास का वातावरण या आकाशगंगा का द्रव्यमान।

 

गैलेक्सी एज पर मुख्य निष्कर्ष

हाल ही में एमएनआरएएस (रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस) में प्रकाशित एक नए अध्ययन में पाया गया है कि सबसे महत्वपूर्ण कारक इनमें से कोई भी चीज़ नहीं है। इससे पता चलता है कि तारों की यादृच्छिक गति की प्रवृत्ति ज्यादातर आकाशगंगा की उम्र से प्रेरित होती है - समय के साथ चीजें गड़बड़ हो जाती हैं।

"जब हमने विश्लेषण किया, तो हमने पाया कि उम्र, लगातार, जिस भी तरीके से हम इसे काटते हैं या काटते हैं, हमेशा सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर होता है," सिडनी विश्वविद्यालय में एस्ट्रो 3 डी शोधकर्ता, पहले लेखक प्रोफेसर स्कॉट क्रूम कहते हैं ।

 

पर्यावरण और जन कारक

“एक बार जब आप उम्र का हिसाब लगाते हैं, तो अनिवार्य रूप से कोई पर्यावरणीय प्रवृत्ति नहीं होती है, और यह द्रव्यमान के लिए समान है।

"यदि आप एक युवा आकाशगंगा पाते हैं तो वह घूम रही होगी, चाहे वह किसी भी वातावरण में हो, और यदि आप एक पुरानी आकाशगंगा पाते हैं, तो उसकी अधिक यादृच्छिक कक्षाएँ होंगी, चाहे वह घने वातावरण में हो या शून्य में।"

एसएएमआई गैलेक्सी सर्वेक्षण के भाग के रूप में देखी गई एक युवा (शीर्ष) और पुरानी (नीचे) आकाशगंगा की तुलना। बाईं ओर के पैनल सुबारू टेलीस्कोप की नियमित ऑप्टिकल छवियां हैं। बीच में SAMI से घूर्णी वेग मानचित्र (नीला हमारी ओर आ रहा है, लाल हमसे दूर जा रहा है) हैं। दाईं ओर यादृच्छिक वेग मापने वाले मानचित्र हैं (अधिक यादृच्छिक वेग के लिए लाल रंग)। दोनों आकाशगंगाओं का कुल द्रव्यमान समान है। शीर्ष आकाशगंगा की औसत आयु 2 अरब वर्ष, उच्च घूर्णन और कम यादृच्छिक गति है। निचली आकाशगंगा की औसत आयु 12.5 अरब वर्ष, धीमी घूर्णन और बहुत बड़ी यादृच्छिक गति है। श्रेय: हाइपर सुप्राइम-कैम सुबारू स्ट्रैटेजिक प्रोग्राम

 

अनुसंधान दल और कार्यप्रणाली

अनुसंधान दल में मैक्वेरी विश्वविद्यालय, स्विनबर्न प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया विश्वविद्यालय, ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय , न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, क्वींसलैंड विश्वविद्यालय और योनसेई विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक भी शामिल थे। 

 

यह अध्ययन पिछले अध्ययनों से हमारी समझ को अद्यतन करता है जिसमें पर्यावरण या द्रव्यमान को अधिक महत्वपूर्ण कारकों के रूप में सुझाया गया है। लेकिन दूसरे लेखक डॉ. जेसी वैन डी सैंडे कहते हैं, लेकिन जरूरी नहीं कि पिछला काम गलत हो।

युवा आकाशगंगाएँ तारा बनाने वाली सुपर-फैक्टरियाँ हैं, जबकि पुरानी आकाशगंगाओं में तारा बनना बंद हो जाता है।

 

“हम जानते हैं कि उम्र पर्यावरण से प्रभावित होती है। यदि कोई आकाशगंगा घने वातावरण में गिरती है, तो यह तारे का निर्माण बंद कर देगी। इसलिए सघन वातावरण में आकाशगंगाएँ, औसतन, पुरानी होती हैं,” डॉ. वैन डी सैंडे कहते हैं।

"हमारे विश्लेषण का मुद्दा यह है कि घने वातावरण में रहना उनकी स्पिन को कम नहीं करता है, बल्कि यह तथ्य है कि वे बूढ़े हैं।"

 

आकाशगंगा की गतिशीलता

हमारी अपनी आकाशगंगा, मिल्की वे में अभी भी एक पतली सितारा बनाने वाली डिस्क है, इसलिए इसे अभी भी एक उच्च-स्पिन घूर्णी आकाशगंगा माना जाता है।

“लेकिन जब हम आकाशगंगा को विस्तार से देखते हैं, तो हमें मिल्की वे मोटी डिस्क नामक कुछ चीज़ दिखाई देती है। प्रकाश के संदर्भ में यह प्रभावशाली नहीं है, लेकिन यह वहां है और वे पुराने तारे प्रतीत होते हैं, जो पहले के समय में पतली डिस्क से गर्म हो सकते थे, या प्रारंभिक ब्रह्मांड में अधिक अशांत गति के साथ पैदा हुए थे, ”प्रोफ़ेसर क्रूम कहते हैं |

 

एसएएमआई गैलेक्सी सर्वेक्षण का योगदान

शोध में एसएएमआई गैलेक्सी सर्वेक्षण के तहत किए गए अवलोकनों के डेटा का उपयोग किया गया। SAMI उपकरण 2012 में सिडनी विश्वविद्यालय और एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई वेधशाला (अब एस्ट्रालिस) द्वारा बनाया गया था। एसएएमआई न्यू साउथ वेल्स के कूनाबारब्रान के पास साइडिंग स्प्रिंग वेधशाला में एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई टेलीस्कोप का उपयोग करता है। इसने पर्यावरण की एक विस्तृत श्रृंखला में 3000 आकाशगंगाओं का सर्वेक्षण किया है।

यह अध्ययन खगोलविदों को आकाशगंगा निर्माण और ब्रह्मांड के विकास के बारे में सटीक मॉडल को समझने की कोशिश करते समय कई प्रक्रियाओं को खारिज करने की अनुमति देता है।

 

आकाशगंगा अनुसंधान में भविष्य की दिशाएँ

अगला कदम अधिक विस्तृत विवरण के साथ आकाशगंगा विकास के सिमुलेशन विकसित करना होगा।

“सिमुलेशन को सही ढंग से प्राप्त करने की चुनौतियों में से एक यह है कि क्या हो रहा है इसकी भविष्यवाणी करने के लिए आपको उच्च रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है। विशिष्ट वर्तमान सिमुलेशन उन कणों पर आधारित होते हैं जिनका द्रव्यमान शायद 100,000 सितारों के बराबर होता है और आप आकाशगंगा डिस्क में छोटे पैमाने की संरचनाओं को हल नहीं कर सकते हैं,'' प्रो. क्रूम कहते हैं।

 

हेक्टर गैलेक्सी सर्वे प्रोफेसर क्रूम और उनकी टीम को एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई टेलीस्कोप पर एक नए उपकरण का उपयोग करके इस काम का विस्तार करने में मदद करेगा।

यूनिवर्सिटी ऑफ हेक्टर गैलेक्सी सर्वे के प्रमुख प्रोफेसर जूलिया ब्रायंट कहते हैं, "हेक्टर 15,000 आकाशगंगाओं का अवलोकन कर रहा है, लेकिन उच्च वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन के साथ, जिससे बहुत कम द्रव्यमान वाली आकाशगंगाओं में भी आकाशगंगाओं की आयु और स्पिन को मापा जा सकता है और अधिक विस्तृत पर्यावरणीय जानकारी मिल सकती है।" 

 

सार्वभौमिक समझ पर निष्कर्ष और प्रभाव

ASTRO 3D की निदेशक प्रोफेसर एम्मा रयान-वेबर कहती हैं, “ये निष्कर्ष ASTRO 3D द्वारा पूछे गए प्रमुख प्रश्नों में से एक का उत्तर देते हैं: ब्रह्मांड में द्रव्यमान और कोणीय गति कैसे विकसित होती है? एसएएमआई टीम के इस सावधानीपूर्वक काम से पता चलता है कि आकाशगंगा की उम्र यह निर्धारित करती है कि तारे कैसे परिक्रमा करते हैं। जानकारी का यह महत्वपूर्ण हिस्सा ब्रह्मांड के स्पष्ट बड़े चित्र दृश्य में योगदान देता है।

 

एस्ट्रो 3डी के बारे में

3 आयामों में सभी स्काई एस्ट्रोफिजिक्स के लिए एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस (एस्ट्रो 3डी) ऑस्ट्रेलियाई रिसर्च काउंसिल (एआरसी) और नौ सहयोगी ऑस्ट्रेलियाई विश्वविद्यालयों - द ऑस्ट्रेलियन नेशनल यूनिवर्सिटी, द यूनिवर्सिटी ऑफ सिडनी, द द्वारा वित्त पोषित 40 मिलियन डॉलर का उत्कृष्टता अनुसंधान केंद्र है। मेलबर्न विश्वविद्यालय, स्विनबर्न प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया विश्वविद्यालय, कर्टिन विश्वविद्यालय, मैक्वेरी विश्वविद्यालय, न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय और मोनाश विश्वविद्यालय।

 

सामी गैलेक्सी सर्वेक्षण के बारे में

SAMI गैलेक्सी सर्वेक्षण मार्च 2013 में शुरू हुआ, जिसका उद्देश्य पर्यावरण की एक बड़ी श्रृंखला में 3000 आकाशगंगाओं का एक बड़ा सर्वेक्षण करना था। SAMI गैलेक्सी सर्वेक्षण के लिए डेटा SAMI, सिडनी-ऑस्ट्रेलियाई-खगोलीय-वेधशाला मल्टी-ऑब्जेक्ट इंटीग्रल-फील्ड स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करके एकत्र किया गया था। SAMI साइडिंग स्प्रिंग वेधशाला में 4-मीटर एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई टेलीस्कोप पर एक उपकरण है। इंटीग्रल-फील्ड स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईएफएस) एक अद्वितीय दृश्य की अनुमति देता है कि तारे और गैस दूर की आकाशगंगाओं के अंदर कैसे ज़ूम करते हैं क्योंकि हम प्रत्येक आकाशगंगा के पूरे चेहरे पर दर्जनों स्पेक्ट्रा एकत्र करते हैं।

 

 

 एशियाई वायु गुणवत्ता (एएसआईए-एक्यू) के एयरबोर्न और सैटेलाइट जांच का समर्थन करने वाले अपने अंतिम मिशन को पूरा करने के बाद, डीसी -8 विमान 1 अप्रैल, 2024 को कैलिफोर्निया के पामडेल में नासा के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर बिल्डिंग 703 में लौट आया। अमेरिकी वायु सेना प्लांट 42 अग्निशमन विभाग द्वारा जश्न मनाते हुए जल सलामी के साथ विमान और चालक दल का वापस स्वागत किया गया। श्रेय: नासा/स्टीव फ्रीमैन

नासा के DC-8 ने 37 वर्षों के बाद अपना अंतिम मिशन पूरा किया, इडाहो स्टेट यूनिवर्सिटी में शैक्षिक प्रशिक्षण में सहायता के लिए सेवानिवृत्त हुए।

 

37 साल के सफल हवाई विज्ञान मिशन के बाद, नासा के डीसी-8 विमान ने अपना अंतिम मिशन पूरा किया और 1 अप्रैल को कैलिफोर्निया के पामडेल में एजेंसी के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर बिल्डिंग 703 में लौट आया।

 

वायु गुणवत्ता अध्ययन, एशियाई वायु गुणवत्ता की एयरबोर्न और सैटेलाइट जांच, या ASIA-AQ मिशन को पूरा करने के बाद अमेरिकी वायु सेना प्लांट 42 अग्निशमन विभाग द्वारा डीसी -8 और चालक दल का जश्न मनाते हुए जल सलामी के साथ स्वागत किया गया । विमान मई में परिचालन समाप्त करने के बाद सेवानिवृत्त होने के लिए तैयार है।

 

वैज्ञानिक योगदान की विरासत

दुनिया की सबसे बड़ी उड़ान विज्ञान प्रयोगशाला के रूप में, DC-8 का उपयोग 1987 से एजेंसी के एयरबोर्न साइंस मिशन का समर्थन करने के लिए किया जा रहा है। इस अद्वितीय विमान को पहली बार 1985 में NASA द्वारा अधिग्रहित किया गया था और दुनिया की सेवा करने वाली वैज्ञानिक परियोजनाओं के समर्थन में प्रयोगों के लिए डेटा एकत्र किया गया था। वैज्ञानिक समुदाय - जिसमें नासा और अन्य संघीय, राज्य, शैक्षणिक और विदेशी संस्थानों के वैज्ञानिक, शोधकर्ता और छात्र शामिल हैं।

 

एक शैक्षिक भूमिका में परिवर्तन

DC-8 अपनी शैक्षिक विरासत को जारी रखेगा क्योंकि यह पोकाटेलो, इडाहो में इडाहो स्टेट यूनिवर्सिटी में अपने नए घर में सेवानिवृत्त हो जाएगा, जहां इसका उपयोग कॉलेज के विमान रखरखाव प्रौद्योगिकी कार्यक्रम में वास्तविक दुनिया का अनुभव प्रदान करके भविष्य के विमान तकनीशियनों को प्रशिक्षित करने के लिए किया जाएगा।

 

 

 

 एक नए विश्लेषण के अनुसार, सूरजमुखी परिवार के पेड़ से पता चला कि फूल समरूपता इस बड़े पौधे परिवार के सदस्यों के बीच स्वतंत्र रूप से कई बार विकसित हुई, एक प्रक्रिया जिसे अभिसरण विकास कहा जाता है। पेन स्टेट जीवविज्ञानी के नेतृत्व में अनुसंधान दल ने परिवार के पेड़ की अधिक महीन शाखाओं का समाधान किया, जिससे यह जानकारी मिली कि सूरजमुखी परिवार - जिसमें एस्टर, डेज़ी और लेट्यूस और आटिचोक जैसी खाद्य फसलें शामिल हैं - कैसे विकसित हुईं।

 

विश्लेषण और निष्कर्षों का वर्णन करने वाला एक पेपर, जो शोधकर्ताओं ने कहा कि अधिक वांछनीय विशेषताओं वाले पौधों को चुनिंदा रूप से प्रजनन करने के लिए उपयोगी लक्षणों की पहचान करने में मदद कर सकता है, प्लांट कम्युनिकेशन जर्नल में ऑनलाइन दिखाई दिया ।

एबरली कॉलेज ऑफ साइंस में जीव विज्ञान के प्रोफेसर, प्लांट रिप्रोडक्टिव डेवलपमेंट एंड इवोल्यूशन के हक चेयर होंग मा ने कहा, "अभिसरण विकास विभिन्न प्रजातियों में एक ही विशेषता प्रतीत होने वाले स्वतंत्र विकास का वर्णन करता है , जैसे पक्षियों और चमगादड़ों में पंख।" पेन स्टेट और अनुसंधान दल के नेता। "इससे उनके लक्षणों की तुलना करके यह निर्धारित करना मुश्किल हो सकता है कि दो प्रजातियां कितनी निकटता से संबंधित हैं, इसलिए डीएनए अनुक्रम के आधार पर एक विस्तृत पारिवारिक वृक्ष होना यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि ये लक्षण कैसे और कब विकसित हुए।"

 

सूरजमुखी परिवार वंशावली में प्रगति

उदाहरण के लिए, सूरजमुखी का सिर वास्तव में कई छोटे फूलों से बना एक मिश्रण है। जबकि सिर आम तौर पर रेडियल रूप से सममित होता है - इसे स्टारफिश या पाई की तरह कई दिशाओं में दो बराबर हिस्सों में विभाजित किया जा सकता है - अलग-अलग फूलों में समरूपता के विभिन्न रूप हो सकते हैं। नए अध्ययन के अनुसार, द्विपक्षीय समरूपता - जहां केवल एक रेखा होती है जो फूल को दो बराबर हिस्सों में विभाजित करती है - विकासवादी इतिहास में सूरजमुखी में स्वतंत्र रूप से कई बार विकसित और खो गई है। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह अभिसरण विकास संभवतः पुष्प नियामक जीन, CYC2 की प्रतियों की संख्या और अभिव्यक्ति पैटर्न में परिवर्तन से संबंधित है।

 

हाल के वर्षों में, संबंधित प्रजातियों के एक समूह के लिए कई पारिवारिक पेड़ों का निर्माण बड़े पैमाने पर ट्रांसक्रिप्टोम्स का उपयोग करके किया गया है, जो कि एक प्रजाति द्वारा व्यक्त किए गए सभी जीनों के अनिवार्य रूप से आनुवंशिक अनुक्रम हैं, शोधकर्ताओं ने समझाया। किसी प्रजाति के लिए उच्च-गुणवत्ता वाले संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमों की तुलना में ट्रांसक्रिप्टोम प्राप्त करना आसान है, लेकिन इसे तैयार करना अभी भी कठिन और महंगा है और इसके लिए ताजे पौधों के नमूनों की आवश्यकता होती है। तुलना के लिए उपलब्ध प्रजातियों की संख्या बढ़ाने के लिए टीम ने कम-कवरेज जीनोम अनुक्रमों की ओर रुख किया, जो जीनोम स्किमिंग नामक प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित होते हैं और सूखे पौधों के नमूनों से भी अपेक्षाकृत सस्ते और तैयार करने में आसान होते हैं।

 

मा ने कहा, "किसी प्रजाति के लिए एक सटीक संपूर्ण-जीनोम अनुक्रम प्राप्त करने के लिए, त्रुटियों को कम करने के लिए उसके डीएनए वर्णमाला के प्रत्येक अक्षर को कई बार पढ़ा जाना चाहिए - या कवर किया जाना चाहिए।" “पारिवारिक वृक्ष बनाने के प्रयोजनों के लिए, हम इस पेपर में दिखाते हैं कि हम कम कवरेज जीनोम अनुक्रमों से बच सकते हैं। इससे हमें अपने विश्लेषण में प्रजातियों की संख्या बढ़ाने में मदद मिली, जिसके परिणामस्वरूप, हमें सूरजमुखी परिवार के पेड़ पर अधिक महीन शाखाओं को हल करने की अनुमति मिली।

 

टीम ने सूरजमुखी परिवार में 16 उप-परिवारों, 41 जनजातियों और 144 उप-जनजाति-स्तरीय समूहों के प्रतिनिधियों के साथ कुल 706 प्रजातियों के लिए, बड़ी संख्या में नए प्राप्त स्किम्ड जीनोम के साथ, सार्वजनिक रूप से उपलब्ध और नव निर्मित ट्रांस्क्रिप्टोम के संयोजन का उपयोग किया। उपपरिवार परिवार के प्रमुख उपविभाजन हैं, जबकि जनजातियों और उपजनजाति में एक या अधिक वंश शामिल हो सकते हैं, जो प्रजातियों के ठीक ऊपर वर्गीकरण स्तर है।

 

मा ने कहा, "सूरजमुखी परिवार के पेड़ के पिछले संस्करणों ने अधिकांश उप-परिवारों और कई जनजातियों के बीच संबंध स्थापित किए थे, जो एक पेड़ की मुख्य शाखाओं के बराबर हैं।" “हमारे बढ़े हुए नमूने के आकार के साथ, हम उप-जनजाति और जीनस स्तर पर अधिक छोटी शाखाओं और टहनियों को हल करने में सक्षम थे। इस उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले पेड़ ने हमें यह पुनर्निर्माण करने की अनुमति दी कि फूल समरूपता जैसे लक्षण कहाँ और कब विकसित हुए, यह दर्शाता है कि द्विपक्षीय समरूपता कई बार स्वतंत्र रूप से विकसित हुई होगी।

आणविक अंतर्दृष्टि और भविष्य की दिशाएँ

टीम ने सूरजमुखी के फूलों के विकास में शामिल जीन के आणविक विकास का भी अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि इनमें से एक जीन, CYC2, जो प्रत्येक प्रजाति के जीनोम में कई प्रतियों में पाया जाता है, द्विपक्षीय रूप से सममित फूलों वाली प्रजातियों में सक्रिय था, जिससे पता चलता है कि यह इस विशेषता के अभिसरण विकास के लिए आणविक आधार का हिस्सा हो सकता है। इसका और परीक्षण करने के लिए, टीम ने विभिन्न प्रकार की समरूपता वाली प्रजातियों के फूलों में CYC2 जीन अभिव्यक्ति की मात्रा निर्धारित करने के लिए प्रयोग किए।

 

मा ने कहा, "हमारे विश्लेषण ने CYC2 अभिव्यक्ति और फूल समरूपता के बीच एक स्पष्ट संबंध दिखाया है, जिससे पता चलता है कि विभिन्न सूरजमुखी प्रजातियों में इन जीनों का उपयोग कैसे किया जाता है, यह परिवार में देखे गए अभिसरण विकास में शामिल है।" “सूरजमुखी परिवार फूलों के पौधों के दो सबसे बड़े परिवारों में से एक है, जिसमें 28,000 से अधिक प्रजातियाँ हैं, जिनमें कई आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण कृषि और बागवानी प्रजातियाँ भी शामिल हैं। यह समझने से कि ये प्रजातियाँ एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं, हमें यह निर्धारित करने की अनुमति मिलती है कि उनके लक्षण कैसे और कब विकसित हुए। इस ज्ञान का उपयोग उन उपयोगी लक्षणों की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है जिन्हें निकट संबंधी जंगली प्रजातियों से पालतू प्रजातियों में विकसित किया जा सकता है।

 

 वैज्ञानिक जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन की खोज कर रहे हैं, जल इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से इसके उत्पादन और परिवहन के लिए ईंधन कोशिकाओं में उपयोग पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, जो 2050 तक शुद्ध-शून्य कार्बन उत्सर्जन के लक्ष्य के साथ संरेखित है।

हाइड्रोजन ऊर्जा क्या है?

जैसे ही जलवायु परिवर्तन के प्रभाव बढ़ते हैं, हमारे ग्रह को रिकॉर्ड गर्मी की लहरों, अभूतपूर्व तूफानों, ऐतिहासिक सूखे और जंगल की आग का सामना करना पड़ता है। वैज्ञानिकों ने इन घटनाओं को वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड जैसी ग्रीनहाउस गैसों से जोड़ा है, जिनमें से अधिकांश मानव गतिविधि द्वारा उत्पन्न होती हैं।

लेकिन क्या होगा अगर, पर्यावरण में हानिकारक ग्रीनहाउस गैसों को छोड़ने के बजाय, हमारे हवाई जहाज और कारें सूरज या हवा से बिजली का उपयोग करके पानी से उत्पादित ईंधन पर चल सकें? क्या होगा यदि यह नवीकरणीय ईंधन इलेक्ट्रिक ग्रिड को बैकअप पावर प्रदान कर सके और देश भर के ईंधन स्टेशनों से खरीदा जा सके?

 

वैज्ञानिक हाइड्रोजन के भीतर की ऊर्जा का उपयोग करके इस दृष्टि को वास्तविकता बनाने के लिए काम कर रहे हैं, जो स्वच्छ वातावरण को बढ़ावा देने और 2050 तक शुद्ध-शून्य कार्बन उत्सर्जन प्राप्त करने के अमेरिकी लक्ष्य को प्राप्त करने में एक प्रमुख भूमिका निभाने का वादा करता है - दूसरे शब्दों में, कार्बन को हटाना वायुमंडल उसी दर से उत्सर्जित होता है।

हाइड्रोजन सबसे सरल रासायनिक तत्व या परमाणु का प्रकार है। इसमें केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है। यह सबसे प्रचुर तत्व भी है, जो ब्रह्मांड में ज्ञात पदार्थ का लगभग 75% बनाता है। पानी और जीवित चीजों में भारी मात्रा में हाइड्रोजन मौजूद है।

हमारे ग्रह पर पानी के भीतर प्रचुर मात्रा में हाइड्रोजन मौजूद है, और यह जल चक्र द्वारा प्राकृतिक रूप से नवीनीकृत होता है। जब इसे ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है, तो यह कोई कार्बन उत्सर्जन नहीं करता है, जिससे यह एक आशाजनक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत बन जाता है। श्रेय: आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी

दो हाइड्रोजन परमाणुओं से युक्त हाइड्रोजन अणु का उपयोग कार्बन-मुक्त ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। हाइड्रोजन अणुओं में बहुत अधिक ऊर्जा होती है; एक पाउंड हाइड्रोजन में एक पाउंड गैसोलीन या डीजल की तुलना में लगभग तीन गुना ऊर्जा होती है।

हालाँकि, पृथ्वी पर हाइड्रोजन अणु प्रचुर मात्रा में नहीं हैं, जो हमारे वायुमंडल का 0.0001% से भी कम हिस्सा बनाते हैं। इस वजह से, हाइड्रोजन का उत्पादन उन अन्य पदार्थों से किया जाना चाहिए जिनमें यह शामिल है। हाइड्रोजन का उत्पादन करने का सबसे आम तरीका जो जीवाश्म ईंधन का उपयोग नहीं करता है वह बिजली का उपयोग करके पानी (एच 2 ओ) को हाइड्रोजन (एच 2 ) और ऑक्सीजन (ओ 2 ) में विभाजित करना है। यह प्रक्रिया, जिसे जल इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है, कार्बन-मुक्त हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक आशाजनक विकल्प है क्योंकि बिजली परमाणु या नवीकरणीय ऊर्जा, जैसे पवन और सौर से प्राप्त की जा सकती है। वैज्ञानिक और इंजीनियर जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन की लागत को सुधारने और कम करने के लिए काम कर रहे हैं।

इलेक्ट्रोलिसिस में, पानी एनोड पर विभाजित होकर ऑक्सीजन, हाइड्रोजन आयन और इलेक्ट्रॉन बनाता है। एक इलेक्ट्रोलाइट सामग्री हाइड्रोजन आयनों को गुजरने की अनुमति देती है, लेकिन इलेक्ट्रॉनों को कैथोड में अलग-अलग प्रवाहित करने के लिए मजबूर करती है, जहां दोनों ईंधन के रूप में उपयोग के लिए हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए पुनः संयोजित होते हैं। श्रेय: आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी

वे ऐसे तरीके भी विकसित कर रहे हैं जो प्रकाश संश्लेषण जैसी जैविक प्रक्रियाओं का उपयोग और नकल करके सौर ऊर्जा और पानी को सीधे हाइड्रोजन में परिवर्तित करते हैं ।

हाइड्रोजन का उत्पादन होने के बाद उसे ऊर्जा के रूप में उपयोग करने के कई तरीके हैं। सबसे प्रमुख ईंधन सेल हैं, जो हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं। गैसोलीन-ईंधन वाले इंजनों के विपरीत, कार्बन डाइऑक्साइड जैसा कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं होता है। और बैटरियों के विपरीत, ईंधन सेल सिस्टम को रिचार्जिंग के लिए लंबे समय तक डाउनटाइम की आवश्यकता नहीं होती है। इनमें गैसोलीन-ईंधन वाले इंजनों की तरह ईंधन भरा जाता है, लेकिन हाइड्रोजन से।

हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है या इंजनों में ईंधन के रूप में जलाया जा सकता है। वैज्ञानिक और इंजीनियर इन प्रौद्योगिकियों को बेहतर बनाने के लिए काम कर रहे हैं, जो परिवहन और ग्रिड में जीवाश्म ईंधन के उपयोग की जगह ले सकती हैं। श्रेय: आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी

कारों, ट्रकों, फोर्कलिफ्टों, बसों, जहाजों और ट्रेनों के लिए एक प्रकार का हाइड्रोजन ईंधन सेल विकसित किया जा रहा है जो हाइड्रोजन अणुओं को इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन में विभाजित करता है। इलेक्ट्रॉनों को विद्युत सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे उपयोग योग्य बिजली की आपूर्ति होती है। इस बीच, प्रोटॉन एक झिल्ली से गुजरने में सक्षम होते हैं, अंततः इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं और हवा से ऑक्सीजन अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके पानी का उत्पादन करते हैं, जो एकमात्र उत्सर्जन है।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग के आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिक हाइड्रोजन विज्ञान और प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने के लिए विश्व स्तरीय सुविधाओं और विशेषज्ञता का लाभ उठा रहे हैं। हमारे शोधकर्ता हाइड्रोजन उत्पादन की लागत को कम कर रहे हैं, हाइड्रोजन से चलने वाले वाहनों के लिए किफायती ईंधन सेल विकसित कर रहे हैं। वे ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए हाइड्रोजन उत्पादन, परिवहन, उपयोग और भंडारण के तरीकों का भी आकलन कर रहे हैं।

 

 मंगल ग्रह के चंद्रमाओं का अध्ययन करने के लिए एमएमएक्स मिशन के लिए विकसित नासा के मेगन को एकीकरण के लिए जेएक्सए को सौंप दिया गया है,जो अंतरिक्ष सहयोग और वैज्ञानिक अन्वेषण में एक मील का पत्थर दर्शाता है।

14 मार्च को, NASA ने JAXA के MMX (मार्टियन मून्स एक्सप्लोरेशन) मिशन अंतरिक्ष यान और अंतिम सिस्टम-स्तरीय परीक्षण पर एकीकरण के लिए अपने गामा-रे और न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर उपकरण को JAXA (जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी) को सौंप दिया।

कैलिफोर्निया में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) के सहयोगियों के सहयोग से लॉरेल, मैरीलैंड में जॉन्स हॉपकिंस एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी (एपीएल) द्वारा विकसित गामा किरण और न्यूट्रॉन (मेगाने) उपकरण के साथ नासा का मंगल-चंद्रमा अन्वेषण एक प्रमुख भूमिका निभाएगा। एमएमएक्स मिशन में भूमिका, जिसका उद्देश्य मंगल के चंद्रमाओं फोबोस और डेमोस की उत्पत्ति को चिह्नित करना और निर्धारित करना और फोबोस से पृथ्वी पर एक नमूना पहुंचाना है।

वैज्ञानिक लक्ष्य और उपकरण क्षमताएँ

वैज्ञानिकों को संदेह है कि क्षुद्रग्रह के आकार के पिंड या तो मंगल और एक बड़े प्रभावक के बीच एक प्राचीन टकराव के अवशेष हैं या स्वयं मंगल के गुरुत्वाकर्षण द्वारा पकड़े गए क्षुद्रग्रह हैं। फोबोस की सतह से उत्सर्जित न्यूट्रॉन और गामा किरणों की ऊर्जा को मापकर, MEGANE MMX को चंद्रमा की सतह की मौलिक संरचना को "देखने" देगा और चंद्रमा की संभावित उत्पत्ति का पता लगाने में मदद करेगा।

वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में MEGANE कार्यक्रम वैज्ञानिक थॉमस स्टेटलर ने कहा, "MEGANE MMX पर एक प्रमुख उपकरण होगा, जो मंगल ग्रह के चंद्रमाओं की उत्पत्ति को समझने के लक्ष्य में एक बड़ा योगदान देगा।" "नासा को मेगन को एकीकरण के लिए तैयार देखकर खुशी हुई, जो इस अभूतपूर्व मिशन पर जेएक्सए के साथ नासा के निरंतर सहयोग में एक और कदम है।"

उपकरण विकास और भविष्य के मिशन

परियोजना के स्थायी समीक्षा बोर्ड द्वारा डिवाइस की तैयारी का मूल्यांकन करने के बाद उपकरण टीम को पिछली बार MEGANE (उच्चारण meh-GAH-nay, "चश्मा" के लिए जापानी शब्द) भेजने के लिए हरी बत्ती मिली थी। उस मील के पत्थर ने 6-वर्षीय डिज़ाइन और विकास प्रक्रिया के अंत को चिह्नित किया, जो नासा की लागत और शेड्यूल की बाधाओं को पूरा करता था।

उपकरण के प्रमुख अन्वेषक, एपीएल के डेविड लॉरेंस ने कहा, "प्री-शिप समीक्षा पास करना और हार्डवेयर वितरित करना MEGANE पर काम करने वाले सभी लोगों के लिए महत्वपूर्ण कदम हैं।" "सभी अंतरिक्ष उड़ान निर्माणों की तरह, हमें इस बिंदु तक पहुंचने में चुनौतियों का सामना करना पड़ा, लेकिन हम यह देखने के लिए उत्साहित हैं कि मेगान इस रोमांचक एमएमएक्स मिशन के लिए अन्य सभी अंतरिक्ष यान घटकों के साथ कैसे काम करता है।"

अब जापान में MEGANE के साथ, MMX टीम JAXA पर वित्तीय वर्ष 2026 के लिए निर्धारित लॉन्च की तैयारी में परीक्षणों की एक श्रृंखला के माध्यम से पूरे सिस्टम को रखने से पहले, अन्य अंतरिक्ष यान घटकों के साथ MEGANE सहित वैज्ञानिक उपकरणों को एकीकृत करना शुरू कर देगी। H3 रॉकेट.

"मेरे लिए व्यक्तिगत रूप से, मैं आने वाले सभी एकीकरण और परीक्षण संचालन की प्रतीक्षा कर रहा हूं," एसईएस में एक अंतरिक्ष सिस्टम इंजीनियर और मेगान आई एंड टी लीड इंजीनियर सारा ब्यूसिओर ने कहा। "मुझे रॉकेट पसंद हैं, इसलिए मुझे वास्तव में यह देखने में दिलचस्पी है कि वे अपने अंतरिक्ष यान का निर्माण कैसे करते हैं और फिर लॉन्च ऑपरेशन और लिफ्टऑफ़ के लिए इसका अनुसरण कैसे करते हैं।"

मेगन को नासा के डिस्कवरी प्रोग्राम के तहत विकसित किया गया था, जो कम लागत में अंतरिक्ष तक पहुंच प्रदान करता है। डिस्कवरी कार्यक्रम का प्रबंधन वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में विज्ञान मिशन निदेशालय के लिए हंट्सविले, अलबामा में नासा के मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर द्वारा किया जाता है। उपकरण विज्ञान टीम में एपीएल, एलएलएनएल, मैरिएटा कॉलेज, कैलिफोर्निया के सिलिकॉन वैली में नासा के एम्स रिसर्च सेंटर और जेएक्सए के जांचकर्ता शामिल हैं।

 

 

 नए शोध में ड्रोसोफिला में विटामिन डी और इसके रिसेप्टर के बुढ़ापे-विरोधी लाभों पर प्रकाश डाला गया है, जो स्टेम सेल स्वास्थ्य और दीर्घायु में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका को प्रकट करता है, और उम्र बढ़ने के तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

वयस्क स्टेम कोशिकाएँ ऊतक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, उनकी घटती कार्यक्षमता उम्र बढ़ने और संबंधित बीमारियों से जुड़ी होती है, जो आसपास की कोशिकाओं के वातावरण से प्रभावित होती है। मनुष्यों में नैदानिक ​​अध्ययनों से उम्र बढ़ने और कैंसर के कारण विटामिन डी और इसके रिसेप्टर स्तर में लगातार कमी देखी गई है। इसके बावजूद, जिस तरह से विटामिन डी/विटामिन डी रिसेप्टर (वीआईटीडी/वीडीआर) मार्ग बुढ़ापा रोधी और जीवन काल के विस्तार में सहायता करता है वह अस्पष्ट बना हुआ है।

एक नए अध्ययन में, पुसान नेशनल यूनिवर्सिटी और कोरिया फूड रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं जोंग-सन पार्क, ह्यून-जिन ना और युंग-जिन किम ने विभेदित एंटरोसाइट्स (ईसी) में विटामिन डी/विटामिन डी रिसेप्टर मार्ग की सुरक्षात्मक भूमिका निर्धारित करने का लक्ष्य रखा। ) आंत्र स्टेम सेल (आईएससी) की उम्र बढ़ने के दौरान।

मिडगुट आईएससी में सुपरन्यूमेरी सेंट्रोसोम के उम्र और ऑक्सीडेटिव तनाव-संबंधी संचय पर वीआईटीडी का निरोधात्मक प्रभाव। श्रेय: 2024 पार्क एट अल।

अध्ययन उद्देश्य एवं कार्यप्रणाली

शोधकर्ताओं ने कहा, "इस अध्ययन का उद्देश्य वयस्क ड्रोसोफिला आंत मॉडल का उपयोग करके आईएससी उम्र बढ़ने के दौरान विभेदित ईसी में वीआईटीडी/वीडीआर की सुरक्षात्मक भूमिका निर्धारित करना है।"

स्टेम सेल एजिंग बायोलॉजी के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित ड्रोसोफिला मिडगट मॉडल का उपयोग करके , शोधकर्ताओं ने खुलासा किया कि ईसी में विटामिन डी रिसेप्टर की खराबी ने आईएससी प्रसार, ईसी मृत्यु, आईएससी उम्र बढ़ने और एंटरोएंडोक्राइन सेल भेदभाव को प्रेरित किया। इसके अतिरिक्त, आईएससी प्रसार और सेंट्रोसोम प्रवर्धन में उम्र और ऑक्सीडेटिव तनाव-प्रेरित वृद्धि को विटामिन डी उपचार द्वारा कम किया गया था। निष्कर्ष में, यह अध्ययन वीआईटीडी/वीडीआर मार्ग की एंटी-एजिंग भूमिका का प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करता है, जिसमें उम्र बढ़ने के दौरान ईसी की रक्षा करना शामिल है, और ड्रोसोफिला में बढ़ी हुई स्वस्थ उम्र बढ़ने के अंतर्निहित आणविक तंत्र की खोज के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है ।

"हमारे निष्कर्ष विटामिन डी/विटामिन डी रिसेप्टर मार्ग की एंटी-एजिंग भूमिका का प्रत्यक्ष प्रमाण सुझाते हैं और ड्रोसोफिला में स्वस्थ उम्र बढ़ने के अंतर्निहित आणविक तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। "