यदि हम अपने पैरों के नीचे की ज़मीन को लगातार खोदते जाएँ, तो क्या मिलेगा? लगता है कि मिट्टी और चट्टानों के नीचे और भी चट्टानें ही होंगी, लेकिन एक निश्चित गहराई पर पृथ्वी बिल्कुल अलग पदार्थ से बनी हो जाती है। जिस पतले आवरण पर हम रहते हैं, वह समाप्त हो जाता है और पृथ्वी के अधिकांश आयतन को घेरने वाली मोटी परत शुरू होती है।
इस सीमा को ‘मोहोरोविचिच असांतत्य (Mohorovičić Discontinuity)’ कहते हैं, जिसे संक्षेप में मोहो सतह भी कहा जाता है। सरल शब्दों में, मोहो सतह पृथ्वी के बाहरी आवरण यानी भूपर्पटी और उसके नीचे के मैंटल को अलग करने वाली सीमा है। कोई मनुष्य कभी वहाँ सीधे नहीं पहुँचा है, लेकिन भूकंपीय तरंगों की मदद से हम इसकी गहराई और आकृति को काफ़ी सटीकता से जानते हैं।
इस सामग्री में हम क्रम से समझेंगे कि मोहो सतह क्या है, एक भूकंपविज्ञानी ने भूकंप के अभिलेखों में इस सीमा का पता कैसे लगाया, भूकंपीय तरंगों से भूगर्भ को समझने का सिद्धांत क्या है और मोहो सतह तक छेद करने के लिए क्या प्रयास किए गए।
पृथ्वी के आवरण और भीतरी हिस्से को अलग करने वाली सीमा
मोहो सतह कहाँ है?
पृथ्वी की तुलना अंडे से करें, तो भूपर्पटी उसका छिलका, मैंटल सफ़ेद भाग और क्रोड जर्दी के समान है। इनमें मोहो सतह वह स्थान है जहाँ छिलका और सफ़ेद भाग मिलते हैं।
(1) महाद्वीपों और महासागरों में अलग-अलग गहराई
मोहो सतह की गहराई अलग-अलग स्थानों पर बहुत भिन्न होती है। महासागरों के नीचे यह समुद्र तल से लगभग 5–10 किलोमीटर नीचे, अपेक्षाकृत कम गहराई पर होती है, जबकि महाद्वीपों के नीचे इसकी गहराई 20–90 किलोमीटर तक होती है और औसत लगभग 35 किलोमीटर है। इसका कारण यह है कि महाद्वीपीय भूपर्पटी महासागरीय भूपर्पटी से कहीं अधिक मोटी होती है।
(2) पर्वत जितने ऊँचे, सीमा उतनी गहरी
ऊँची पर्वत शृंखलाओं के नीचे भूपर्पटी की जड़ें गहराई तक फैली होती हैं, इसलिए मोहो सतह भी उतनी ही गहरी होती है। इसके विपरीत, महासागरों के बीच स्थित मध्य-महासागरीय कटकों के नीचे भूपर्पटी पतली होती है, इसलिए मोहो सतह समुद्र तल के पास तक ऊपर आ जाती है।
(3) ऊपर और नीचे अलग-अलग चट्टानें
मोहो सतह के ऊपर स्थित भूपर्पटी का निचला हिस्सा बेसाल्ट जैसे गुणों वाली चट्टानों से बना होता है, जबकि नीचे का मैंटल पेरिडोटाइट जैसी अधिक भारी और कठोर चट्टानों से बना होता है। पदार्थों का यही अंतर इस सीमा को बनाता है।
भूकंप के अभिलेखों में मिली सीमा
मोहो सतह का नाम क्रोएशियाई भूकंपविज्ञानी आंद्रिया मोहोरोविचिच (Andrija Mohorovičić) के नाम पर पड़ा है।
(1) दो बार पहुँची भूकंपीय तरंगें
1909 में ज़ाग्रेब के पास भूकंप आने पर मोहोरोविचिच ने कई वेधशालाओं के भूकंप अभिलेखों की बारीकी से तुलना की। इसी दौरान उन्होंने पाया कि भूकंप के उद्गम केंद्र से कुछ दूरी पर स्थित वेधशालाओं में एक ही प्रकार की भूकंपीय तरंगें दो समूहों में पहुँच रही थीं।
(2) तेज़ रास्ते से घूमकर आई तरंगें
उन्होंने इसकी व्याख्या इस तरह की कि एक समूह पृथ्वी की सतह के पास से सीधे आया था, जबकि दूसरा समूह भूगर्भ में गहराई पर स्थित ऐसी परत से होकर घूमकर आया था जहाँ तरंगें अधिक तेज़ चलती हैं। दूर स्थित वेधशालाओं में घूमकर आई तरंगों का पहले पहुँचना उसी तरह है जैसे रास्ता लंबा होने पर भी तेज़ रफ़्तार वाले राजमार्ग से जाने पर पहले पहुँचा जा सकता है।
(3) गणना से निकाली गई गहराई
उन्होंने भूकंपीय तरंगों की गति के अंतर के आधार पर इस सीमा की गहराई लगभग 54 किलोमीटर निकाली। बाद के अनेक अध्ययनों ने इस परिणाम का समर्थन किया और इस सीमा का नाम उनके नाम पर रखा गया।
भूकंपीय तरंगों से भूगर्भ को समझने का सिद्धांत
पृथ्वी वैज्ञानिक भूगर्भ को सीधे नहीं देख सकते; उनके लिए भूकंपीय तरंगें भूगर्भ को रोशन करने वाली टॉर्च जैसी हैं।
- P तरंग (Primary Wave): सबसे पहले पहुँचने वाली भूकंपीय तरंग, जो पदार्थ को आगे-पीछे धकेलते और खींचते हुए आगे बढ़ती है।
- S तरंग (Secondary Wave): यह P तरंग से देर से पहुँचती है और पदार्थ को ऊपर-नीचे या दाएँ-बाएँ हिलाते हुए आगे बढ़ती है।
- अपवर्तन (Refraction): अलग गुणों वाली परत से गुज़रते समय तरंग की गति बदलने के साथ उसकी आगे बढ़ने की दिशा मुड़ने की घटना।
(1) सीमा पर बदलती गति
P तरंग मोहो सतह के ठीक ऊपर लगभग 6.7–7.2 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलती है, लेकिन मोहो सतह पार करने पर इसकी गति बढ़कर लगभग 7.6–8.6 किलोमीटर प्रति सेकंड हो जाती है। लगभग 1 किलोमीटर प्रति सेकंड का यह अचानक बदलाव भूपर्पटी के समाप्त होने के स्थान का संकेत देता है।
(2) यह चाकू से काटी गई जैसी स्पष्ट रेखा नहीं है
मोहो सतह को उसके नाम के अनुरूप सतह कहा जाता है, लेकिन वास्तव में यह अक्सर कई सौ मीटर मोटा संक्रमण क्षेत्र होती है। कुछ स्थानों पर भूकंपीय तरंगों से दिखने वाली सीमा और चट्टानों की संरचना बदलने वाली सीमा एक-दूसरे से मेल नहीं खातीं, इसलिए केवल भूकंपीय तरंगों के आँकड़ों के आधार पर व्याख्या करते समय सावधानी आवश्यक है।
मोहो सतह तक छेद करने की चुनौती
वैज्ञानिक लंबे समय से मोहो सतह को भेदकर मैंटल की चट्टानें सीधे बाहर निकालना चाहते रहे हैं।
(1) समुद्र में आज़माई गई मोहोल परियोजना
1950 के दशक के अंत में अमेरिकी वैज्ञानिकों ने पतली भूपर्पटी वाले समुद्र तल में छेद करके मैंटल तक पहुँचने के लिए मोहोल परियोजना (Project Mohole) बनाई। 1961 में मेक्सिको के ग्वादालूप द्वीप के पास समुद्र में, लगभग 3,600 मीटर गहरे पानी वाले स्थान पर, वे समुद्र तल के नीचे 183 मीटर तक छेद करके बेसाल्ट निकालने में सफल रहे। लेकिन लागत की समस्याएँ और विरोध जारी रहने के कारण 1966 में अमेरिकी कांग्रेस ने बजट बंद कर दिया और परियोजना रुक गई।
(2) ज़मीन में किया गया सबसे गहरा छेद
पूर्व सोवियत संघ ने 1970 में कोला प्रायद्वीप पर ड्रिलिंग शुरू की और 1989 में 12,262 मीटर की गहराई तक पहुँच गया। यह अब तक मनुष्य द्वारा किया गया सबसे गहरा छेद है, लेकिन यहाँ की महाद्वीपीय भूपर्पटी कहीं अधिक मोटी होने के कारण यह मोहो सतह तक पहुँचने से बहुत दूर रह गया।
(3) धरती पर ऊपर आई प्राचीन मोहो सतह
हम छेद करके वहाँ नहीं पहुँच सके, लेकिन प्रकृति कुछ सुराग भी दिखाती है। प्लेटों की गति के कारण समुद्र के नीचे की भूपर्पटी और मैंटल का कुछ हिस्सा ऊपर धकेलकर स्थल पर आ जाता है, जिससे ओफ़ियोलाइट (Ophiolite) बनते हैं। इनमें प्राचीन मोहो सतह ज़मीन पर उजागर होती है और वैज्ञानिक पैदल चलकर इस सीमा का सीधे निरीक्षण कर सकते हैं।
मोहो सतह तक कोई कभी नहीं पहुँचा है, लेकिन भूकंपीय तरंगों के आगमन में समय के छोटे-से अंतर को समझने से इसके अस्तित्व का पता चला। इस तरह, लगभग 100 वर्ष से भी पहले एक भूकंपविज्ञानी द्वारा अभिलेखों की बारीकी से की गई तुलना पृथ्वी की आंतरिक संरचना को समझने का शुरुआती बिंदु बनी।
यह जानना कि अदृश्य भूगर्भ को भी कंपन के अभिलेखों से समझा जा सकता है, पृथ्वी के भीतर झाँकने वाले विज्ञान का पहला कदम है।
