चंद्रमा का वातावरण: आयनमंडल में उच्च प्लाज्मा घनत्व होता है  

माँ के बारे में सबसे खूबसूरत चीजों में से एक पृथ्वी एक की उपस्थिति है माहौल. पृथ्वी पर जीवन हवा की जीवंत चादर के बिना संभव नहीं होता जो पृथ्वी को चारों ओर से पूरी तरह से घेर लेती है। भूगर्भिक काल में वायुमंडल के विकास के प्रारंभिक चरण में, पृथ्वी की पपड़ी के भीतर रासायनिक प्रतिक्रियाएं गैसों का महत्वपूर्ण स्रोत थीं। हालाँकि, जीवन के विकास के साथ, जीवन से जुड़ी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं ने वर्तमान गैसीय संतुलन को बनाए रखा। पृथ्वी के आंतरिक भाग में पिघली हुई धातुओं के प्रवाह के लिए धन्यवाद, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को जन्म देता है, जो अधिकांश आयनकारी सौर हवाओं (सौर वायुमंडल से उत्पन्न होने वाले विद्युत आवेशित कणों अर्थात प्लाज्मा की निरंतर धारा) को पृथ्वी से दूर विक्षेपित करने के लिए जिम्मेदार है। वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत शेष आयनकारी विकिरण को अवशोषित कर लेती है, जो बदले में आयनीकृत हो जाती है (इसलिए इसे आयनमंडल कहा जाता है)।  

क्या पृथ्वी के प्राकृतिक उपग्रह चंद्रमा का वातावरण है?  

The Moon does not have an atmosphere the way we experience it on Earth. Its gravitational field is weaker than Earth’s; while escape velocity at Earth’s surface is about 11.2 km/sec (air resistance disregarded), on Moon’s surface it is merely 2.4 km/sec which is much less than the root mean square (RMS) velocity of hydrogen molecules on the Moon. As a result, most of the hydrogen molecules escape to अंतरिक्ष and the Moon is unable to retain any significant sheet of gases around it. However, this does not mean the Moon has no atmosphere at all. The Moon has an atmosphere but it’s so thin that a near vacuum condition prevails at the Moon’s surface. The Moon’s atmosphere is extremely thin: about 10 trillion times thinner than the Earth’s atmosphere. Density of the Moon’s atmosphere is at par with the density of the outermost fringes of Earth’s atmosphere¹. इस संदर्भ में कई लोग तर्क देते हैं कि चंद्रमा का कोई वायुमंडल नहीं है।  

RSI चांद्र मानव जाति के भविष्य के लिए वातावरण महत्वपूर्ण है। इसलिए पिछले 75 वर्षों में अध्ययनों की एक श्रृंखला रही है।  

नासा’s Appolo Mission made significant contributions when it first detected चांद्र माहौल⁴. चांद्र Atmospheric Composition Experiment (LACE) of Apollo 17 found small amounts of a number of atoms and molecules (including helium, argon, and possibly neon, ammonia, methane and carbon dioxide) on the Moon’s surface¹. इसके बाद, जमीन आधारित मापन ने उत्सर्जन रेखा स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके चंद्रमा के वातावरण में सोडियम और पोटेशियम वाष्प की खोज की². There were also reports on the finding of metal ions emanating from the Moon in ग्रहों के बीच का अंतरिक्ष और वह₂हे चंद्रमा के ध्रुवीय क्षेत्र में बर्फ³.  

पिछले 3 गा (1 गा या गीगा-वार्षिक = 1 अरब वर्ष या 10 .) के लिए⁹ वर्ष), चंद्रमा का वातावरण कम घनत्व वाली सतह सीमा एक्सोस्फीयर (SBE) के साथ स्थिर है। इससे पहले, चंद्रमा पर पर्याप्त ज्वालामुखी गतिविधि के कारण क्षणिक वातावरण के बावजूद चंद्रमा का अधिक प्रमुख था⁴.

माप का उपयोग करके हाल ही में प्रकाशित अध्ययन ISRO’s lunar ऑर्बिटर reveal that the ionosphere of the Moon can have a very high electron density. The चांद्र surface electron density could be as high as 1.2 × 10⁵ per cubic cm but the solar wind acts as a strong removal agent sweeping all the plasma to the ग्रहों के बीच का मध्यम⁵. दिलचस्प खोज हालांकि वेक क्षेत्र में उच्च इलेक्ट्रॉन सामग्री (सूर्य विरोधी दिशा में सौर हवा में अनुगामी गड़बड़ी का क्षेत्र) का अवलोकन था। यह दिन की दिशा की तुलना में बड़ा था, इस तथ्य को देखते हुए कि न तो सौर विकिरण और न ही सौर हवा इस क्षेत्र में उपलब्ध तटस्थ कणों के साथ सीधे संपर्क करती है।⁶. अध्ययन से पता चलता है कि जाग्रत क्षेत्र में प्रमुख आयन Ar . हैं^+, और Ne⁺ जिनका आणविक आयनों (CO .) की तुलना में तुलनात्मक रूप से लंबा जीवनकाल होता है₂^+, और वह₂O⁺ ) जो अन्य क्षेत्रों में प्रमुख हैं। उनके उच्च जीवनकाल के कारण, अरु⁺ और Ne⁺ ions survive in the wake region while the molecular ions recombine and disappear. High electron density was found also near चांद्र polar regions during solar transition periods^5,6. 

नासा के planned Artemis Mission to the Moon aims to set up Artemis Base Camp on the चांद्र surface and the Gateway in चांद्र कक्षा. This will certainly help more detailed and direct study of the चांद्र माहौल⁷.  

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सन्दर्भ:  

1. नासा 2013. क्या चंद्रमा पर वायुमंडल है? पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  

2. पॉटर एई और मॉर्गन टीएच 1988। चंद्रमा के वायुमंडल में सोडियम और पोटेशियम वाष्प की खोज। विज्ञान 5 अगस्त 1988 खंड 241, अंक 4866 पीपी. 675-680। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. स्टर्न एसए 1999। चंद्र वातावरण: इतिहास, स्थिति, वर्तमान समस्याएं और संदर्भ। भूभौतिकी की समीक्षा। पहली बार प्रकाशित: 01 नवंबर 1999। खंड 37, अंक 4 नवंबर 1999। पृष्ठ 453-491। डीओआई: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. नीधम डीएच और क्रिंगब डीए 2017. चंद्र ज्वालामुखी ने प्राचीन चंद्रमा के चारों ओर एक क्षणिक वातावरण बनाया। पृथ्वी और ग्रह विज्ञान पत्र। खंड 478, 15 नवंबर 2017, पृष्ठ 175-178। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. अंबिली केएम और चौधरी आरके 2021। चंद्र आयनमंडल में आयनों और इलेक्ट्रॉनों का त्रि-आयामी वितरण फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न हुआ। रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की मासिक नोटिस, खंड 510, अंक 3, मार्च 2022, पृष्ठ 3291–3300, डीओआई: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  

6. त्रिपाठी केआर, एट अल 2022. A study on the characteristic features of the lunar ionosphere using dual frequency रेडियो science (DFRS) experiment onboard Chandrayaan-2 orbiter. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 515, Issue 1, September 2022, Pages L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  

7. नासा 2022. आर्टेमिस मिशन। पर उपलब्ध https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

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