नवीन लेखन...

हिऱ्यात ‘दडलेलं’ खनिज

 

हिरा हे एक खनिज आहे. पूर्णपणे कार्बनपासून बनलेलं! पंरतु या हिऱ्याच्या आत काही वेळा इतर खनिजंही ‘दडलेली’ आढळतात. असंच एक हिऱ्यात दडलेलं खनिज संशोधकांना सापडलं आहे. मुख्य म्हणजे हे खनिज निसर्गात प्रथमच शोधलं गेलं आहे. इतकंच नव्हे, तर हे खनिज वैशिष्ट्यपूर्णही आहे. कारण या खनिजाचा थेट संबंध असू शकतो तो, पृथ्वीच्या पोटातील उष्णतेच्या निर्मितीशी. या नव्या खनिजाचा शोध अमेरिकेतील नेवाडा विद्यापीठातील ऑलिव्हर ट्शॉवनर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी लावला आहे. ऑलिव्हर ट्शॉवनर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ‘सायन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे. हे खनिज ज्या हिऱ्याच्या आत सापडलं, तो हिरा सध्या अमेरिकेतील लॉस एंजलिस येथील नॅशनल हिस्टरी म्युझिअममध्ये ठेवण्यात आला आहे.

सुमारे चार मिलिमीटर आकाराचा व एक्याऐंशी मिलिग्रॅम वजनाचा हा हिरा, पाच दशकांपूर्वी आफ्रिकेतल्या बोटस्वानातील ओरापा इथल्या खाणीत सापडला. हिरवट रंगाच्या या हिऱ्यात, काही पांढुरक्या रंगाचे अपारदर्शक भाग आहेत, तसंच या हिऱ्यात काळ्या रंगाचे पदार्थही दिसून येतात. दागिन्यांच्या दृष्टीनं सदोष असणारा हा हिरा, अनेकांकडून विकत घेतला गेला व विकलाही गेला. अखेर १९८७ साली हा हिरा, कॅलिफोर्निआ इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी या संस्थेतील, रत्नांवर संशोधन करणाऱ्या जॉर्ज रॉसमन यांच्याकडे आला. काही हिरे पूर्णपणे पारदर्शक का नसतात, हे रॉसमन यांना शोधून काढायचं होतं. हिऱ्यांतला पारदर्शकपणाचा हा अभाव, त्यातील पोकळ्यांमुळे निर्माण झाला असण्याची शक्यता दिसू येत होती. हिरा म्हणजे कार्बन. त्यामुळे या पोकळ्या कार्बन डायऑक्साइडमुळे निर्माण होऊ शकत होत्या. रॉसमन यांचं हे संशोधन निश्चित निष्कर्षांच्या अभावी अपूर्ण राहिलं आणि हा हिरा पॅसाडेना येथील महाविद्यालयात बरीच वर्षं पडून राहिला. दहा वर्षांपूर्वी जॉर्ज रॉसमन यांनी नेवाडा विद्यापीठातील ऑलिव्हर ट्शॉवनर यांच्या सहकार्यानं, या हिऱ्यावरचं अपूर्ण राहिलेलं संशोधन पुढे सुरू केलं. ऑलिव्हर ट्शॉवनर यांनी या संशोधनासाठी क्ष-किरणांवर आधारलेल्या तंत्राची मदत घेतली.

एखाद्या स्फटिकावर क्ष-किरणांचा झोत सोडल्यास, त्यातील काही क्ष-किरण हे त्या स्फटिकातील अणूंकडून विखुरले जातात, तर काही क्ष-किरण या अणूंकडून शोषले जातात. शोषले गेलेले क्ष-किरण वेगळ्या लहरलांबीच्या क्ष-किरणांच्या स्वरूपात उत्सर्जित केले जातात. या विखुरलेल्या व उत्सर्जित झालेल्या क्ष-किरणांचं स्वरूप हे स्फटिकाच्या रचनेवर व त्याच्या रासायनिक जडण-घडणीवर अवलंबून असतं. त्यामुळे या विखुरलेल्या व उत्सर्जित झालेल्या क्ष-किरणांचं विश्लेषण करून, त्या स्फटिकाची रचना व रासायनिक जडण-घडण कळू शकते. जॉर्ज रॉसमन यांच्याकडचा हिरा याच तंत्राद्वारे अभ्यासला गेला. या अभ्यासात, या हिऱ्यातल्या अपारदर्शक जागांचा कार्बन डायऑक्साइडशी संबंध नसून, त्यांना पाण्याच्या स्फटिकांमुळे पांढरटपणा आल्याचं ऑलिव्हर ट्शॉवनर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांना आढळून आलं. असे पाण्याचे बर्फसदृश स्फटिक अतिशय तीव्र दाबाखाली निर्माण होतात. स्फटिकांच्या स्वरूपातलं हे बर्फसदृश पाणी नेहमीच्या तापमानालाही घन स्वरूपात राहू शकतं.

या शोधानंतरही ऑलिव्हर ट्शॉवनर यांनी आपलं संशोधन पुढे चालू ठेवलं. कारण पांढरट पदार्थ कसले आहेत हे कळल्यानंतर, या हिऱ्यातले काळे पदार्थ काय असावेत, याची उत्सुकता आता निर्माण झाली होती. काळे पदार्थही अर्थातच क्ष-किरणांद्वारे अभ्यासले जात होते. आश्चर्य म्हणजे, काळ्या पदार्थांच्या या विश्लेषणात, हे पदार्थ आतापर्यंत निसर्गात न सापडलेलं एक खनिज असल्याचं आढळलं. परॉवस्काइट या गटात मोडणारं हे खनिज, कॅल्शियम आणि सिलिकॉन या मूलद्रव्यांपासून बनलेलं आहे. परॉवस्काइट प्रकारची रचना असणारी खनिजं निर्माण होण्यासाठी, आत्यंतिक दाबाची आवश्यकता असते. कार्बनपासून बनलेला हा हिरा, त्यातील पाण्याचे स्फटिक, तसंच हे काळपट खनिज – या सर्वांची निर्मिती तीव्र दाबाखालीच होऊ शकत असल्यानं, या खनिजाची निर्मिती जमिनीखाली खूप खोलवर झाली असावी.

खरं तर, अशा प्रकारच्या खनिजाची शक्यता संशोधकांनी १९६७ सालीच व्यक्त केली होती. किंबहुना प्रयोगशाळेत त्याची निर्मितीही केली गेली होती. यासाठी वातावरणाच्या दाबाच्या दोन लाखपट दाब निर्माण करावा लागला होता. परंतु हे खनिज अत्यंत अस्थिर होतं. कारण या खनिजावरचा दाब काढून घेताच, या खनिजाचं स्वरूप बदलून ते नष्ट झालं. असं खनिज, जमिनीखाली ६६० किलोमीटर ते ९०० किलोमीटर इतक्या प्रचंड खोलीवरच निर्माण होऊ शकतं. त्यामुळे संशोधकांना हे अस्थिर खनिज, प्रत्यक्षात कधी हाती लागेल का, याची शंकाच होती. मात्र आता तर हे खनिज संशोधकांना अगदी स्थिर स्वरूपात सापडलं आहे – चक्क हिऱ्याच्या आत! हा हिरा ज्या प्रकारचा आहे, तो हिऱ्याचा प्रकार निर्माण होण्यासाठी आत्यंतिक दाबाबरोबरच सुमारे बाराशे अंश सेल्सियस तापमानाचीही गरज असते. यावरून, खनिजाची निर्मिती बाराशे अंश सेल्सियस तापमानाच्या जवळपास झाली असावी. या खनिजाला आतापर्यंत नाव नव्हतं. ऑलिव्हर ट्शॉवनर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, हिऱ्यात सापडलेल्या या खनिजाला आता नावही दिलं आहे – ‘डेव्हमाओइट’. अमेरिकेतील कार्नेगी इन्स्टिट्यूशन ऑफ सायन्स या संस्थेत संशोधन करणाऱ्या डेव्ह माओ या सुप्रसिद्ध चिनी-अमेरिकन भूशास्त्रतज्ज्ञाच्या सन्मानार्थ हे नाव दिलं गेलं आहे.

अनेकवेळा खनिजांमध्ये, मुख्य मूलद्रव्यांव्यतिरिक्त अल्पप्रमाणात इतर मूलद्रव्यंही आढळतात. या डेव्हमाओइट खनिजातही अशी मूलद्रव्यं आढळली आहेत. या मूलद्रव्यांत सोडिअम, अ‍ॅल्युमिनिअम, अशा अपेक्षित मूलद्रव्यांबरोबरच, युरेनिअम आणि थोरिअम या किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचाही समावेश आहे. डेव्हमाओइटमधल्या या युरेनिअम, थोरिअमसारख्या किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचं अस्तित्व अतिशय महत्त्वाचं आहे. ही मूलद्रव्यं आपल्या किरणोत्साराद्वारे ऊर्जेचं उत्सर्जन करत असतात. पृथ्वीचा अंतर्भाग आज, जन्मानंतरच्या साडेचार अब्ज वर्षांनंतरही इतका उष्ण राहण्याचं एक कारण, या अंतर्भागातल्या मूलद्रव्यांचा किरणोत्सार हे असण्याची शक्यता पूर्वीच व्यक्त केली गेली आहे. परंतु, ही किरणोत्सारी मूलद्रव्यं इतक्या खोलवर कोणत्या स्वरूपात अस्तित्वात असावीत, हे मात्र तितकंस स्पष्ट नव्हतं. ही मूलद्रव्यं डेव्हमाओइटसारख्या खनिजांचा भाग म्हणून अस्तित्वात असण्याची शक्यता, या शोधामुळे दिसून येते आहे. अशा किरणोत्सारी मूलद्रव्यांना सामावून घेणाऱ्या, खोलवरच्या इतर खनिजांचाही भविष्यात शोध लागण्याची शक्यता आहे. या विविध खनिजांचा शोध लागल्यानंतर, पृथ्वीच्या पोटातील उष्णतेच्या निर्मितीबद्दल अधिक माहिती मिळू शकेल. या माहितीद्वारे, पृथ्वीच्या अंतर्भागातील घडामोडींचं चित्र अधिक स्पष्टपणे उभं राहण्यास मोठी मदत होणार आहे.

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Aaron Celestian, Natural History Museum of Los Angeles County

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*


 

महासिटीज…..ओळख महाराष्ट्राची

रायगडमधली कलिंगडं

महाराष्ट्रात आणि विशेषतः कोकणामध्ये भात पिकाच्या कापणीनंतर जेथे हमखास पाण्याची ...

मलंगगड

ठाणे जिल्ह्यात कल्याण पासून 16 किलोमीटर अंतरावर असणारा श्री मलंग ...

टिटवाळ्याचा महागणपती

मुंबईतील सिद्धिविनायक अप्पा महाराष्ट्रातील अष्टविनायकांप्रमाणेच ठाणे जिल्ह्यातील येथील महागणपती ची ...

येऊर

मुंबई-ठाण्यासारख्या मोठ्या शहरालगत बोरीवली सेम एवढे मोठे जंगल हे जगातील ...

Loading…

error: या साईटवरील लेख कॉपी-पेस्ट करता येत नाहीत..