चंद्रमा का वातावरण: आयनमंडल में उच्च प्लाज्मा घनत्व होता है  

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

क्या पृथ्वी के प्राकृतिक उपग्रह चंद्रमा का वातावरण है?  

चंद्रमा के पास वैसा वातावरण नहीं है जैसा हम पृथ्वी पर अनुभव करते हैं। इसका गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पृथ्वी की तुलना में कमजोर है; जबकि पृथ्वी की सतह पर पलायन वेग लगभग 11.2 किमी/सेकंड (वायु प्रतिरोध की अवहेलना) है, चंद्रमा की सतह पर यह केवल 2.4 किमी/सेकंड है जो चंद्रमा पर हाइड्रोजन अणुओं के मूल माध्य वर्ग (RMS) वेग से बहुत कम है। नतीजतन, अधिकांश हाइड्रोजन अणु अंतरिक्ष में भाग जाते हैं और चंद्रमा अपने चारों ओर गैसों की किसी भी महत्वपूर्ण शीट को बनाए रखने में असमर्थ होता है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि चंद्रमा पर बिल्कुल भी वायुमंडल नहीं है। चंद्रमा का एक वातावरण है लेकिन यह इतना पतला है कि चंद्रमा की सतह पर एक निकट निर्वात की स्थिति बनी रहती है। चंद्रमा का वायुमंडल अत्यंत पतला है: पृथ्वी के वायुमंडल से लगभग 10 ट्रिलियन गुना पतला है। चंद्रमा के वायुमंडल का घनत्व पृथ्वी के वायुमंडल के सबसे बाहरी किनारों के घनत्व के बराबर है¹. इस संदर्भ में कई लोग तर्क देते हैं कि चंद्रमा का कोई वायुमंडल नहीं है।  

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

नासा के अपोलो मिशन ने पहली बार चंद्र वातावरण का पता लगाने में महत्वपूर्ण योगदान दिया⁴. अपोलो 17 के लूनर एटमॉस्फेरिक कंपोजिशन एक्सपेरिमेंट (एलएसीई) ने चंद्रमा की सतह पर कई परमाणुओं और अणुओं (हीलियम, आर्गन और संभवत: नियॉन, अमोनिया, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड सहित) की थोड़ी मात्रा पाई।¹. इसके बाद, जमीन आधारित मापन ने उत्सर्जन रेखा स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके चंद्रमा के वातावरण में सोडियम और पोटेशियम वाष्प की खोज की². इंटरप्लेनेटरी स्पेस और H . में चंद्रमा से निकलने वाले धातु आयनों की खोज पर भी रिपोर्टें थीं₂हे 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.

इसरो के चंद्र ऑर्बिटर से माप का उपयोग करते हुए हाल ही में प्रकाशित अध्ययनों से पता चलता है कि चंद्रमा के आयनमंडल में बहुत अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व हो सकता है। चंद्र सतह इलेक्ट्रॉन घनत्व 1.2 × 10 . जितना अधिक हो सकता है⁵ प्रति घन सेमी लेकिन सौर हवा एक मजबूत निष्कासन एजेंट के रूप में कार्य करती है जो सभी प्लाज्मा को अंतःग्रहीय माध्यम में ले जाती है⁵. 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⁺ आयन जाग्रत क्षेत्र में जीवित रहते हैं जबकि आणविक आयन पुनर्संयोजन और गायब हो जाते हैं। सौर संक्रमण काल ​​के दौरान चंद्र ध्रुवीय क्षेत्रों के पास भी उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व पाया गया^5,6. 

चंद्रमा के लिए नासा के नियोजित आर्टेमिस मिशन का उद्देश्य चंद्र सतह पर आर्टेमिस बेस कैंप और चंद्र कक्षा में गेटवे स्थापित करना है। यह निश्चित रूप से चंद्र वातावरण के अधिक विस्तृत और प्रत्यक्ष अध्ययन में मदद करेगा⁷.  

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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. चंद्रयान -2 ऑर्बिटर पर दोहरी आवृत्ति रेडियो विज्ञान (DFRS) प्रयोग का उपयोग करते हुए चंद्र आयनमंडल की विशिष्ट विशेषताओं पर एक अध्ययन। रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की मासिक नोटिस: पत्र, खंड 515, अंक 1, सितंबर 2022, पृष्ठ 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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