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How BioPharma SHAKTI can transform biologics with non-animal models

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How BioPharma SHAKTI can transform biologics with non-animal models

2006 में, लंदन एक त्रासदी से जाग उठा। रुमेटीइड गठिया के इलाज के लिए डिज़ाइन किए गए मोनोक्लोनल एंटीबॉडी (एमएबी) थेरालिज़ुमैब के चरण I नैदानिक ​​परीक्षण में शामिल छह स्वस्थ पुरुषों में कई अंग विफलता विकसित हुई। एंटीबॉडी ने एक तीव्र प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शुरू कर दी जिसे शोधकर्ताओं ने प्रीक्लिनिकल परीक्षणों में रीसस बंदरों में नहीं देखा क्योंकि उनकी प्रतिरक्षा कोशिकाएं मानव प्रतिरक्षा कोशिकाओं से अलग तरह से प्रतिक्रिया करती थीं।

नॉर्थविक पार्क त्रासदी, जैसा कि इसे कहा जाता था, एक पाठ्यपुस्तक उदाहरण बन गई कि क्यों जानवरों को मानव दवाओं का परीक्षण करने के लिए प्रॉक्सी के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। इसी तरह, 2022 में, प्रीक्लिनिकल माउस मॉडल में प्रभावशीलता प्रदर्शित करने के बावजूद, mAb सेमोरिनेमैब चरण II परीक्षणों के दौरान अल्जाइमर रोग के 457 रोगियों पर काम करने में विफल रहा।

mAbs, टीके और इंसुलिन सभी दवाओं के बढ़ते वर्ग से संबंधित हैं जिन्हें बायोलॉजिक्स कहा जाता है – जीवित कोशिकाओं द्वारा उत्पादित बड़े, जटिल अणु। उनका उपयोग दुनिया भर में बढ़ रहा है क्योंकि वे कई पुरानी बीमारियों का इलाज करते हैं।

उनके महत्व को पहचानते हुए, भारत के 2026 के केंद्रीय बजट की घोषणा की गई बायोफार्मा शक्ति रणनीति बायोलॉजिक्स और उनके जेनेरिक समकक्षों, बायोसिमिलर के घरेलू उत्पादन को बढ़ावा देना।

हालाँकि, पशु मॉडल जीवविज्ञान की सुरक्षा और प्रभावकारिता का विश्वसनीय अनुमान नहीं लगा सकते हैं। इसने बायोइंजीनियर्ड, मानव-प्रासंगिक प्रणालियों जैसे ऑर्गेनोइड्स, ऑर्गन-ऑन-ए-चिप और 3डी बायोप्रिंटिंग की ओर बदलाव को प्रेरित किया है, जो मानव कोशिकाओं से प्राप्त होते हैं और इस प्रकार मानव जीव विज्ञान को अधिक ईमानदारी से दोहराते हैं।

मानव-प्रासंगिक मॉडल

इन मॉडलों को गैर-पशु पद्धति (एनएएम) शब्द के तहत एकत्र किया जाता है और जानवरों में प्रयोगों के उपयोग को कम करने के लिए दुनिया भर में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, पिछले साल, यूके ने एक प्रकाशित किया था रोडमैप पशु प्रयोगों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करना और एनएएम को अपनाने को बढ़ावा देना।

नई औषधि और नैदानिक ​​​​परीक्षण (संशोधन) नियम 2023 के लिए धन्यवाद, भारत नई दवाओं के विकास में एनएएम के उपयोग को भी बढ़ावा दे रहा है। हालाँकि, बायोलॉजिक्स और बायोसिमिलर के क्षेत्र में उनकी क्षमता अप्रयुक्त बनी हुई है।

इलिनोइस विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर सरफराज नियाज़ी ने कहा, “बायोलॉजिक्स अत्यधिक विशिष्ट हैं।” “वे मानव शरीर में विशेष रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं। लेकिन वे रिसेप्टर्स कभी-कभी गायब होते हैं या जानवरों में अलग तरह से कार्य करते हैं, जिससे जानवरों का परीक्षण कम पूर्वानुमानित हो जाता है।”

एक 2024 अध्ययन में कक्ष ठोस ट्यूमर के खिलाफ अग्रणी जैविक चिकित्सा, सीएआर टी-सेल थेरेपी की प्रभावशीलता का अध्ययन करने के लिए एक स्तन कैंसर-ऑन-चिप मॉडल की सूचना दी।

जबकि सीएआर टी-सेल थेरेपी रक्त कैंसर के खिलाफ प्रभावी साबित हुई है, स्तन कैंसर जैसे ठोस ट्यूमर असामान्य रक्त वाहिका गठन और टी-कोशिकाओं के लिए कैंसर कोशिकाओं को खोजने और उन पर हमला करने में कठिनाइयों जैसी अतिरिक्त चुनौतियां पैदा करते हैं।

स्तन कैंसर-ऑन-चिप मॉडल ने लैब में इस ट्यूमर के माहौल को फिर से बनाया, और 2024 के अध्ययन के लेखकों ने इसके माध्यम से टी-कोशिकाओं को यह देखने के लिए प्रेरित किया कि क्या वे ट्यूमर में प्रवेश कर सकते हैं और प्रतिरक्षा हमले को अंजाम दे सकते हैं, उपचार के लाभ और जानवरों के बिना संभावित सुरक्षा जोखिम दोनों का आकलन कर सकते हैं।

ये मॉडल लागत को भी कम कर सकते हैं और विकास की समयसीमा को छोटा कर सकते हैं, जिससे वे दवा कंपनियों के लिए आकर्षक बन सकते हैं। ए 2019 विश्लेषण में ड्रग डिस्कवरी टुडे अनुमान लगाया गया है कि ऑर्गन-ऑन-चिप प्रौद्योगिकियाँ समग्र दवा विकास लागत को 10-26% तक कम कर सकती हैं। उन्होंने यह भी पाया कि सीसा अनुकूलन के लिए आवश्यक समय, जब वैज्ञानिक अणुओं के एक समूह से एक आशाजनक दवा उम्मीदवार की पहचान करते हैं, 19% तक गिर सकता है।

जीवविज्ञान का भविष्य

भले ही एनएएम आशाजनक मॉडल हैं, लेकिन वे पशु प्रणालियों की तरह सुलभ नहीं हैं। भारत में 90 से अधिक शैक्षणिक प्रयोगशालाएँ इन मॉडलों पर काम कर रही हैं। हालाँकि, यहाँ नवाचार उद्योग में उपयोग में नहीं आ रहा है।

एआईसी-सीसीएमबी के सेंटर फॉर प्रेडिक्टिव ह्यूमन मॉडल सिस्टम्स (सीपीएचएमएस) के मुख्य प्रबंधक कस्तूरी महादिक ने कहा, “एनएएम को उद्योग-तैयार परख में अनुवाद करने के लिए योग्यता से पहले भी उपयोग के स्पष्ट संदर्भ, मजबूत दस्तावेज़ीकरण और मानकीकृत, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है। जबकि संस्थान उद्यमिता का समर्थन करते हैं, निरंतर व्यावसायीकरण को मजबूत, आधुनिक नीति समर्थन की आवश्यकता होती है।” (नोट: लेखक सीपीएचएमएस में काम करते हैं।)

एनएएम के विकास के लिए निरंतर धन और बुनियादी ढांचे की भी आवश्यकता होती है। ₹10,000 करोड़ के परिव्यय के साथ, बायोफार्मा शक्ति आवश्यक सहायता प्रदान कर सकती है।

डॉ. नियाज़ी ने कहा, “मुझे लगता है कि इन फंडों का सबसे अच्छा उपयोग किसी एक उत्पाद को विकसित करना नहीं बल्कि ऐसे सिस्टम का निर्माण करना होगा जो कई कंपनियों को ऐसा करने में सक्षम बनाएं।”

सिम्फनीटेक बायोलॉजिक्स के सीईओ नरेंद्र चिरमुले ने कहा, “भारत में उद्यमिता की संस्कृति भी एक चुनौती है।” “हालांकि बायोलॉजिक्स में स्टार्ट-अप और एमएसएमई की संख्या में वृद्धि हुई है (डीबीटी, आईसीएमआर और अन्य अनुदानों द्वारा समर्थित), वास्तविक प्रभाव पैदा करने के लिए तेजी से अधिक निवेश, साथ ही आपूर्ति श्रृंखला सामग्री के विकास के लिए समर्थन की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, निवेशक बायोलॉजिक्स उद्योग के जोखिमों और संभावनाओं से अच्छी तरह वाकिफ नहीं हैं।”

विनियामक, बाज़ार चुनौतियाँ

बायोफार्मा शक्ति द्वारा समर्थित एक अन्य क्षेत्र बायोसिमिलर है, बायोलॉजिक्स के सामान्य संस्करण जिन्हें मूल उत्पाद के पेटेंट से हटने के बाद रिवर्स-इंजीनियर किया जाता है। हालाँकि, इसमें अतिरिक्त वित्तीय जोखिम और नियामक समायोजन शामिल हैं, जिन पर सरकार को अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है।

एक चुनौती पेटेंट एवरग्रीनिंग है, जो किसी मूल बायोलॉजिक के विशेष अधिकारों को बढ़ाने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, हालांकि कैंसर की दवा ट्रैस्टुज़ुमैब के अंतःशिरा रूप को 2000 में अनुमोदित किया गया था, निर्माता ने बाद में एक अलग पेटेंट के साथ एक चमड़े के नीचे का फॉर्मूलेशन पेश किया। इस लंबे समय तक बाजार विशिष्टता के कारण, 2018 तक सस्ते बायोसिमिलर संस्करण उपलब्ध नहीं थे।

व्यावसायीकरण से पहले, बायोसिमिलर को भारत के शीर्ष नियामक निकाय, केंद्रीय औषधि मानक नियंत्रण संगठन (सीडीएससीओ) से भी मंजूरी लेनी होगी। ये स्वीकृतियाँ निर्धारित दिशानिर्देशों पर आधारित हैं; हालाँकि, अद्यतन दिशानिर्देश अभी भी मसौदा रूप में हैं।

महादिक कहते हैं, “हालांकि भारत एनएएम को समायोजित करने के लिए अपने बायोसिमिलर दिशानिर्देशों को अपडेट कर रहा है, लेकिन कार्यान्वयन धीमा है, और स्वतंत्र रूप से मान्य एनएएम मॉडल में नियामक विश्वास अभी भी विकसित हो रहा है। अगर इसमें तेजी लाई गई, तो इससे बायोलॉजिक्स और बायोसिमिलर क्षेत्र में एनएएम को अपनाने में तेजी आएगी, जिससे बायोफार्मा शक्ति को अपने लक्ष्य हासिल करने में मदद मिलेगी।”

इसलिए, उद्योग की वास्तविकताओं के साथ तालमेल बिठाने और उनके उपयोग के लिए नियामक स्पष्टता हासिल करने से भारत में बायोसिमिलर और बायोलॉजिक्स विनिर्माण तेज, अधिक पूर्वानुमानित और लागत-कुशल हो जाएगा, जिससे बायोफार्मा शक्ति द्वारा निर्धारित दृष्टिकोण साकार होगा।

मोहित निकालजे, सेंटर फॉर प्रेडिक्टिव ह्यूमन मॉडल सिस्टम्स, हैदराबाद में एक विज्ञान संचारक हैं।

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Scientists at CERN took some antiprotons out for a spin in a never-tried-before test drive

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Scientists at CERN took some antiprotons out for a spin in a never-tried-before test drive

जिनेवा में वैज्ञानिकों ने एक ट्रक में कुछ एंटीप्रोटोन को एक स्पिन के लिए बाहर निकाला – एक बहुत ही नाजुक – एक परीक्षण ड्राइव में, जिसे पहले कभी नहीं आजमाया गया था जिसे सफल माना गया है।

यदि यह तथाकथित एंटीमैटर क्षण भर के लिए भी वास्तविक पदार्थ के संपर्क में आता, तो यह ऊर्जा के त्वरित फ्लैश में नष्ट हो जाता। इसलिए यूरोपीय परमाणु अनुसंधान संगठन, जिसे सीईआरएन के नाम से जाना जाता है, के विशेषज्ञों ने मंगलवार (24 मार्च, 2026) को चार घंटों के दौरान लगभग 100 एंटीप्रोटोन को सड़क पर लाया।

एंटीप्रोटोन को एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बॉक्स के अंदर वैक्यूम में निलंबित कर दिया गया था और सुपरकूल्ड मैग्नेट द्वारा जगह पर रखा गया था।

प्रयोगशाला से ट्रक पर ले जाने के बाद, वैज्ञानिकों ने एंटीमैटर को आधे घंटे की ड्राइव पर यह परीक्षण करने के लिए ले जाया कि कैसे – यदि बिल्कुल भी – अतिसूक्ष्म कणों को बिना रिसाव के सड़क मार्ग से ले जाया जा सकता है। मंगलवार (24 मार्च, 2026) को अंतिम चरण में एंटीप्रोटोन को प्रयोगशाला में वापस ले जाया गया, जो तालियों और शैम्पेन की एक बोतल के साथ समाप्त हुआ।

सर्न की प्रवक्ता सोफी टेसौरी ने इस प्रयोग को सफल बताया. यह तुरंत स्पष्ट नहीं था कि पूरी यात्रा में कितने एंटीप्रोटोन जीवित बचे थे, लेकिन ट्रक की यात्रा के बाद भी लगभग 100 में से 91 अभी भी वहीं थे।

कठिन हिस्सा: एंटीप्रोटॉन की तरह एंटीमैटर में हेरफेर करना मुश्किल काम हो सकता है। जैसा कि वैज्ञानिक आज ब्रह्मांड को समझते हैं, मौजूद प्रत्येक प्रकार के कण के लिए, एक संबंधित एंटीपार्टिकल होता है, जो कण से बिल्कुल मेल खाता है लेकिन विपरीत चार्ज के साथ।

यदि वे विरोधी संपर्क में आते हैं, तो वे एक-दूसरे को “नष्ट” कर देते हैं, जिससे बहुत सारी ऊर्जा उत्पन्न होती है, जो इसमें शामिल लोगों पर निर्भर करती है। परीक्षण यात्रा के दौरान सड़क पर कोई भी रुकावट जिसकी भरपाई विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बॉक्स द्वारा नहीं की जाती है, पूरे अभ्यास को बर्बाद कर सकती है।

मंगलवार (24 मार्च, 2026) के प्रयोग के नेता और प्रवक्ता स्टीफन उल्मर ने कहा, “इन प्रयोगों के पीछे की प्रेरणा अत्यंत उच्च सटीकता के साथ पदार्थ और एंटीमैटर की तुलना करना और उन अंतरों पर नज़र रखना है जो हमने अभी तक नहीं देखे हैं।”

और मंगलवार (24 मार्च, 2026) का अभ्यास उम्मीदों पर खरा उतरने की दिशा में पहला कदम था, एक दिन, जर्मनी के डसेलडोर्फ में हेनरिक हेन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं को सीईआरएन एंटीप्रोटोन वितरित करना, जो सामान्य ड्राइविंग परिस्थितियों में लगभग आठ घंटे की दूरी पर है।

“हम वैज्ञानिक हैं। हम प्रकृति की मूलभूत समरूपताओं के बारे में कुछ समझना चाहते हैं, और हम जानते हैं कि यदि हम इन प्रयोगों को इस त्वरक सुविधा के बाहर करते हैं, तो हम 100 से 1000 गुना बेहतर माप सकते हैं,” डॉ. उल्मर ने कहा।

एंटीप्रोटॉन को 1,000 किलोग्राम के बक्से में बंद किया गया था जिसे “परिवहन योग्य एंटीप्रोटन जाल” कहा जाता था। यह इतना कॉम्पैक्ट था कि साधारण प्रयोगशाला के दरवाज़ों में भी फिट हो सकता था और एक ट्रक में भी फिट हो सकता था। इसमें -269°C (-452°F) तक ठंडा किए गए सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग किया गया, जिससे एंटीप्रोटोन को वैक्यूम में निलंबित रहने की अनुमति मिली – आंतरिक दीवारों को छूने के बिना, जो पदार्थ से बने होते हैं।

परीक्षण में द्रव्यमान – लगभग 100 हाइड्रोजन परमाणुओं से थोड़ा कम – इतना कम है, विशेषज्ञों का कहना है कि सबसे खराब संभावित परिणाम एंटीप्रोटोन का नुकसान था। यहां तक ​​कि अगर वे पदार्थ को छूते भी हैं, तो ऊर्जा की कोई भी रिहाई ध्यान देने योग्य नहीं होगी, केवल एक ऑसिलोस्कोप, जो विद्युत संकेतों को पकड़ता है, इसका पता लगाने में सक्षम था।

सुश्री टेसौरी कहती हैं, “माना जाता है कि इस जाल में ये एंटीप्रोटोन शामिल हैं, चाहे कुछ भी हो: अगर ट्रक रुकता है, अगर यह फिर से शुरू होता है, अगर इसे ब्रेक पर पटकना पड़ता है – यह सब”। काम बाकी है: जाल में केवल चार घंटे के लिए एंटीप्रोटोन शामिल हो सकते हैं, और डसेलडोर्फ की ड्राइव इससे दोगुनी है।

जिनेवा स्थित केंद्र अपने लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के लिए सबसे ज्यादा जाना जाता है, जो मैग्नेट का एक नेटवर्क है जो 27 किमी (17 मील) भूमिगत सुरंग के माध्यम से कणों को तेज करता है और उन्हें प्रकाश की गति के करीब वेग से एक साथ पटक देता है। फिर वैज्ञानिक उन टकरावों के परिणामों का अध्ययन करते हैं।

लेकिन वैज्ञानिक प्रयोग का विशाल, गूंजता हुआ परिसर केवल परमाणुओं को एक साथ तोड़ने से कहीं अधिक है: उदाहरण के लिए, वर्ल्ड वाइड वेब का आविष्कार 1989 में ब्रिटेन के टिम बर्नर्स-ली द्वारा किया गया था।

हेनरिक हेन विश्वविद्यालय को एंटीप्रोटॉन का गहराई से अध्ययन करने के लिए एक बेहतर जगह के रूप में देखा जाता है क्योंकि सीईआरएन, अपनी अन्य सभी गतिविधियों के साथ, बहुत सारे चुंबकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करता है जो एंटीमैटर के अध्ययन को खराब कर सकता है।

लेकिन उन्हें वहां तक ​​पहुंचाने के लिए उन एंटीप्रोटोन को रास्ते में किसी भी चीज़ को छूने से बचना होगा।

केंद्र का एंटीप्रोटॉन डिसेलेरेटर, जहां एक प्रोटॉन किरण को धातु के एक ब्लॉक में निकाल दिया जाता है, टकराव का कारण बनता है जो बहुत सारे एंटीप्रोटॉन सहित द्वितीयक कण उत्पन्न करता है। इसे एक अनोखी मशीन के रूप में पेश किया गया है जो एंटीमैटर के अध्ययन के लिए कम ऊर्जा वाले एंटीप्रोटोन का उत्पादन करती है।

लैब अधिकारियों का कहना है कि CERN की “एंटीमैटर फैक्ट्री” दुनिया में एकमात्र ऐसी जगह है, जहां वैज्ञानिक एंटीप्रोटॉन का भंडारण और अध्ययन कर सकते हैं।

केंद्र वर्षों से एंटीमैटर के साथ प्रयोग कर रहा है, और एंटीमैटर के माप, भंडारण और इंटरैक्शन पर सफलता हासिल की है। दो साल पहले, टीम ने सीईआरएन के परिसर में लगभग 70 प्रोटॉन का एक “क्लाउड” पहुंचाया था – एंटीप्रोटॉन नहीं।

इस बार भी यह एक ऐसी ही कवायद थी, सिवाय इसके कि एंटीप्रोटोन के साथ, एक बेहतर वैक्यूम चैम्बर की आवश्यकता होती है, एंटीमैटर को स्टोर करने और परिवहन करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण के पीछे एक टीम के प्रमुख क्रिश्चियन स्मोरा के अनुसार।

प्रकाशित – 24 मार्च, 2026 07:43 अपराह्न IST

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Ahead of Chandrayaan-4, IIT and PRL team decodes moon’s titanium-rich rocks

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Ahead of Chandrayaan-4, IIT and PRL team decodes moon’s titanium-rich rocks

चंद्रमा की सतह है प्राचीन लावा प्रवाह से आच्छादित जो अक्सर पृथ्वी पर पाए जाने वाले पदार्थों से भिन्न होते हैं। जबकि पृथ्वी पर ज्वालामुखीय चट्टानों में शायद ही कभी 2% से अधिक टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO.) होता है2), कुछ चंद्र बेसाल्ट – सामान्य ज्वालामुखीय चट्टानें – 18% तक ले जाती हैं, एक तथ्य जिसे ग्रह वैज्ञानिक दशकों से समझाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं।

आईआईटी-खड़गपुर और फिजिकल रिसर्च लेबोरेटरी (पीआरएल), अहमदाबाद के शोधकर्ताओं का एक नया अध्ययन प्रकाशित हुआ जियोचिमिका और कॉस्मोचिमिका एक्टाने अब एक प्रायोगिक विवरण प्रस्तुत किया है कि ये टाइटेनियम-समृद्ध बेसाल्ट कैसे बने होंगे।

अध्ययन के लेखक हिमेला मोइत्रा, सुजॉय घोष, तमलकांति मुखर्जी, सैबल गुप्ता और कुलजीत कौर मरहास थे।

लैंडर्स पर कैमरे

चंद्रयान -4 मिशन, जिसे भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) ने 2028 के लिए योजना बनाई है, का लक्ष्य चंद्रमा से चट्टान के नमूने इकट्ठा करना और उन्हें पृथ्वी पर वापस लाना है, जिससे लैंडिंग साइट का चुनाव महत्वपूर्ण हो जाता है। अध्ययन के निष्कर्ष उस निर्णय को सूचित करने में मदद कर सकते हैं।

प्रमुख लेखकों में से एक और आईआईटी-खड़गपुर में एसोसिएट प्रोफेसर प्रोफेसर घोष ने कहा, “चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास के क्षेत्र, जैसे कि चंद्रयान -4 के लिए मूल्यांकन किया जा रहा है, जिसमें शिव शक्ति क्षेत्र के पास के क्षेत्र भी शामिल हैं, का चंद्रयान -2, नासा के चंद्र टोही ऑर्बिटर और अन्य मिशनों के डेटा का उपयोग करके विस्तार से अध्ययन किया गया है। हमारा काम जो जोड़ता है वह एक गहरा आंतरिक परिप्रेक्ष्य है।”

अध्ययन के पहले लेखक हिमेला मोइत्रा के अनुसार, “लैंडर्स पर उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले सूक्ष्म कैमरे चंद्र चट्टानों में खनिजों की पहचान करने में मदद कर सकते हैं, जबकि एक्स-रे प्रतिदीप्ति और एक्स-रे विवर्तन जैसे उपकरण संग्रह से पहले उनकी रासायनिक संरचना निर्धारित कर सकते हैं।”

आईआईटी खड़गपुर के पीएचडी छात्र और अध्ययन के सह-लेखक तमलकांति मुखर्जी ने कहा, “रमन और दृश्य-निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे स्पेक्ट्रोस्कोपी उपकरण चट्टानों में खनिज चरणों को एकत्र करने से पहले पुष्टि करने में मदद कर सकते हैं। इसी तरह के उपकरणों का मंगल मिशन में पहले ही सफलतापूर्वक उपयोग किया जा चुका है।”

यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी भी चंद्रमा पर पानी और इल्मेनाइट के वितरण को मैप करने के लिए 2028 में अपना लूनर वोलेटाइल और मिनरलॉजी मैपिंग ऑर्बिटर मिशन लॉन्च करने की योजना बना रही है।

बहुत ऊँचा या बहुत नीचा

लगभग 4.3 अरब वर्ष पहले, चंद्रमा अभी भी पिघली हुई चट्टान के वैश्विक महासागर से ठंडा हो रहा था। इस प्रक्रिया में, ओलिवाइन और ऑर्थोपाइरोक्सिन पहले क्रिस्टलीकृत हुए, फिर प्लाजियोक्लेज़, जो ऊपर तैरकर चंद्रमा की पीली परत का निर्माण किया। क्रिस्टलीकृत होने वाली अंतिम परत एक घनी, लौह और टाइटेनियम से भरपूर परत थी जिसमें क्लिनोपाइरोक्सिन, इल्मेनाइट और फ़ैयालिटिक ओलिविन नामक खनिज शामिल थे। वैज्ञानिक इसे इल्मेनाइट-बेयरिंग क्यूम्युलेट (आईबीसी) परत कहते हैं।

IBC परत टिके रहने के लिए बहुत घनी थी। गुरुत्वाकर्षण ने कम घने, मैग्नीशियम युक्त मेंटल के माध्यम से इसे कम्युलेट ओवरटर्न नामक प्रक्रिया में नीचे की ओर खींचा। जैसे ही यह चंद्रमा के आंतरिक भाग के गर्म क्षेत्रों में डूबा, IBC परत पिघलनी शुरू हो गई। इसके द्वारा उत्पादित टाइटेनियम-समृद्ध आंशिक पिघल को व्यापक रूप से चंद्रमा के टाइटेनियम-समृद्ध बेसाल्ट का स्रोत माना जाता है – लेकिन सटीक तंत्र पर विवाद बना हुआ है।

जब शोधकर्ताओं ने पहले प्रयोगशाला में IBC चट्टानों को पिघलाने की कोशिश की, तो परिणामी तरल पदार्थ चंद्रमा की सतह पर बेसाल्ट से मेल नहीं खाते थे: या तो उनमें पर्याप्त मैग्नीशियम नहीं था या वे लावा के रूप में उभरने और फूटने के लिए बहुत घने थे। नए अध्ययन के लेखक लापता लिंक को खोजने के लिए निकल पड़े।

उन्होंने आईआईटी खड़गपुर में एक पिस्टन-सिलेंडर उपकरण का उपयोग किया, जो 3 गीगापास्कल (जीपीए) दबाव – चंद्रमा के अंदर 700 किमी से कम गहराई के बराबर – और 1,500 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक दबाव डालने में सक्षम है।

टीम ने प्रयोगों के दो सेट डिज़ाइन किए। एक सेट में, उन्होंने सैन कार्लोस ओलिविन की एक परत के ऊपर सिंथेटिक आईबीसी परत की एक पतली परत रखी, जो पृथ्वी पर एक खनिज है जो चंद्रमा के मैग्नीशियम युक्त मेंटल के लिए एक अच्छा प्रॉक्सी है, एक कैप्सूल के अंदर और इसे 1-3 जीपीए के दबाव और 1,075-1,500 डिग्री सेल्सियस के तापमान के अधीन रखा। इस सेटअप ने उस स्थान की नकल की जहां एक डूबती हुई IBC परत मेंटल के संपर्क में आती है। अन्य प्रकार के प्रयोगों में, टीम ने धीमी गति से उतरने या चढ़ने के दौरान रासायनिक संपर्क का अनुकरण करते हुए, समान परिस्थितियों में रखने से पहले दो सामग्रियों को एक साथ मिश्रित किया।

‘महत्वपूर्ण प्रगति’

परीक्षणों के परिणामों से पता चला कि टाइटेनियम से भरपूर बेसाल्ट एक जटिल प्रक्रिया में बनाए गए थे जिसमें प्रतिक्रिया और मिश्रण दोनों शामिल थे।

पहले प्रकार के प्रयोगों में 9-19% टाइटेनियम डाइऑक्साइड वाले पिघल उत्पन्न हुए, लेकिन उनमें मैग्नीशियम ऑक्साइड की मात्रा बहुत कम थी, जो वही विसंगति है जो पुराने अध्ययनों में सामने आई थी। दूसरी ओर, मिश्रित प्रयोगों से बेसाल्ट का उत्पादन हुआ जिसमें मैग्नीशियम की मात्रा बहुत अधिक और टाइटेनियम की मात्रा बहुत कम थी।

प्रोफेसर घोष ने कहा, “आईआईटी खड़गपुर, पीआरएल अहमदाबाद और अन्य इसरो केंद्रों सहित भारतीय प्रयोगशालाओं ने हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण प्रगति की है।” “हमारा अध्ययन दर्शाता है कि ग्रहों की आंतरिक संरचना से संबंधित उच्च दबाव वाले प्रायोगिक कार्य अब पूरी तरह से भारत के भीतर ही किए जा सकते हैं, जो ग्रह विज्ञान में स्वदेशी क्षमता के निर्माण की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।”

जब टीम ने कंप्यूटर पर इन प्रक्रियाओं और परिणामों के संयोजन का अनुकरण किया, तो उन्होंने पाया कि कुछ पिघली हुई चट्टानें सीधे ऊपर उठ सकती थीं और मध्यम मात्रा में टाइटेनियम के साथ फूट सकती थीं। हालाँकि, टाइटेनियम से भरपूर वे चट्टानें चंद्रमा के अंदर गहराई में फंस सकती थीं। बाद में, नीचे से उठने वाला ताजा मैग्मा इन फंसे हुए पॉकेटों के साथ मिश्रित हो सकता था और संयुक्त पिघला हुआ द्रव्यमान टाइटेनियम से भरपूर लावा के रूप में फूट सकता था।

पिघलने का भंडार

अध्ययन के अनुसार, यह दो-चरण वाला मॉडल चंद्रमा के उच्च-टाइटेनियम बेसाल्ट में देखी गई मैग्नीशियम, टाइटेनियम, सिलिकॉन और लौह सामग्री को सफलतापूर्वक पुन: पेश कर सकता है, लेकिन एल्यूमीनियम ऑक्साइड और कैल्शियम ऑक्साइड को कम करके आंका जा सकता है।

मॉडल यह भी बता सकता है कि टाइटेनियम की उच्च मात्रा वाली ज्वालामुखीय गतिविधि चंद्रमा के प्रारंभिक काल तक सीमित रहने के बजाय चंद्रमा के भूवैज्ञानिक इतिहास में क्यों जारी रही: क्योंकि प्राकृतिक उपग्रह के आंतरिक भाग में अरबों वर्षों से टाइटेनियम युक्त पिघले हुए पदार्थों का भंडार था, जो उन्हें सतह पर लाने के लिए सही परिस्थितियों की प्रतीक्षा कर रहा था।

mukunth.v@thehindu.co.in

प्रकाशित – 24 मार्च, 2026 08:10 पूर्वाह्न IST

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विज्ञान

Moon was formed around 4.51 billion years ago: study

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Losing the way: On ISRO and issues with its NavIC constellation

जर्नल में प्रकाशित एक पेपर के अनुसार, लगभग 4.51 अरब साल पहले चंद्रमा के निर्माण की अधिक उम्र का समर्थन करने वाले साक्ष्य प्रकृति. इस नए विश्लेषण से पता चलता है कि लगभग 4.35 अरब साल पहले चंद्रमा की सतह के ‘पिघलने’ से कहीं अधिक पुराना इतिहास छिप गया होगा।

ऐसा माना जाता है कि चंद्रमा का निर्माण प्रारंभिक पृथ्वी और मंगल के आकार के प्रोटोप्लैनेट के बीच टकराव से हुआ था, जो हमारे ग्रह के इतिहास में आखिरी विशाल प्रभाव था। इस घटना के समय का अनुमान चंद्र चट्टानों के नमूनों की डेटिंग से लगाया गया है, जिनके बारे में माना जाता है कि वे चंद्र मैग्मा महासागर से क्रिस्टलीकृत हुए थे, जो प्रभाव के बाद अस्तित्व में था, चंद्रमा की आयु लगभग 4.35 बिलियन वर्ष थी, एक के अनुसार प्रकृति मुक्त करना। हालाँकि, यह आयु थर्मल मॉडल और साक्ष्य के अन्य टुकड़ों के साथ कई विसंगतियों को ध्यान में रखने में विफल है, जैसे कि चंद्रमा पर गड्ढों की संख्या और चंद्रमा की सतह पर कुछ जिक्रोन खनिजों की आयु, जो बताती है कि चंद्रमा 4.51 बिलियन वर्ष तक पुराना हो सकता है।

शोधकर्ताओं का तर्क है कि लगभग 4.35 अरब साल पुरानी चट्टानों का बार-बार मिलना चंद्र मैग्मा महासागर के पहले जमने के बजाय चंद्रमा के कक्षीय विकास से प्रेरित, पिघलने की घटना का संकेत हो सकता है। लेखक यह दिखाने के लिए मॉडलिंग का उपयोग करते हैं कि लगभग 4.35 अरब साल पहले चंद्रमा ने इस पिघलने के लिए पर्याप्त ज्वारीय ताप का अनुभव किया होगा, जो इन चंद्र नमूनों की स्पष्ट गठन आयु को ‘रीसेट’ कर सकता है।

इसके अलावा, चंद्रमा के पिघलने से यह स्पष्ट होगा कि शुरुआती बमबारी से चंद्र प्रभाव वाले बेसिन अपेक्षा से कम क्यों हैं, क्योंकि वे हीटिंग घटना के दौरान मिट गए होंगे। लेखकों का मानना ​​है कि इस स्पष्टीकरण से पता चलता है कि चंद्रमा का निर्माण 4.43 और 4.53 अरब साल पहले हुआ था, जो पिछले आयु अनुमानों की ऊपरी सीमा पर था। ये अंतर्दृष्टि हमें चंद्रमा के निर्माण के बारे में हमारी समझ को स्थलीय ग्रह निर्माण के मौजूदा ज्ञान के साथ संरेखित करने में मदद करती है।

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