चन्द्रमाको वायुमण्डल: आयनोस्फियरमा उच्च प्लाज्मा घनत्व हुन्छ  

आमाको बारेमा सबैभन्दा सुन्दर चीजहरू मध्ये एक धरती को उपस्थिति छ वातावरण। चारैतिरबाट पृथ्वीलाई पूर्ण रूपमा अँगालेको हावाको जीवन्त पाना बिना पृथ्वीमा जीवन सम्भव थिएन। भौगोलिक समयमा वायुमण्डलको विकासको प्रारम्भिक चरणमा, पृथ्वीको क्रस्ट भित्र रासायनिक प्रतिक्रियाहरू ग्यासहरूको महत्वपूर्ण स्रोत थिए। यद्यपि, जीवनको विकाससँगै, जीवनसँग सम्बन्धित जैव रासायनिक प्रक्रियाहरूले हालको ग्यास सन्तुलनलाई कायम राख्यो। पृथ्वीको भित्री भागमा पग्लिएको धातुहरूको प्रवाहको लागि धन्यवाद जसले पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रलाई जन्म दिन्छ जुन धेरै जसो आयनाइजिंग सौर्य हावाहरू (विद्युतीय चार्ज गरिएको कणहरूको निरन्तर प्रवाह जस्तै सौर्य वायुमण्डलबाट उत्पन्न हुने प्लाज्मा) लाई पृथ्वीबाट टाढा विच्छेदन गर्न जिम्मेवार हुन्छ। वायुमण्डलको माथिल्लो तहले बाँकी आयनीकरण विकिरणलाई अवशोषित गर्छ, फलस्वरूप आयनीकरण हुन्छ (यसैले यसलाई आयनोस्फियर भनिन्छ)।  

पृथ्वीको प्राकृतिक उपग्रह चन्द्रमामा वायुमण्डल छ?  

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 ठाउँ 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। यो सन्दर्भमा धेरैले तर्क गर्छन् कि चन्द्रमाको कुनै वायुमण्डल छैन।  

यो चंद्रमा वातावरण मानव जातिको भविष्यको लागि महत्त्वपूर्ण छ। यसैले पछिल्लो 75 वर्षमा अध्ययनहरूको श्रृंखला भएको छ।  

नासा’s Appolo Mission made significant contributions when it first detected चंद्रमा वातावरण⁴. लुनर 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। त्यसपछि, जमिनमा आधारित मापनले उत्सर्जन लाइन स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग गरेर चन्द्रमाको वायुमण्डलमा सोडियम र पोटासियम भाप पत्ता लगाए।². There were also reports on the finding of metal ions emanating from the Moon in अन्तरग्रहीय ठाउँ र एच₂हे चन्द्रमाको ध्रुवीय क्षेत्रमा बरफ³.  

पछिल्लो ३ गा (१ गा वा गिगा-वार्षिक = १ बिलियन वर्ष वा १०⁹ वर्ष), चन्द्रमाको वायुमण्डल कम घनत्व सतह सीमा एक्सोस्फियर (SBE) संग स्थिर छ। त्यो भन्दा पहिले, चन्द्रमामा पर्याप्त ज्वालामुखी गतिविधिका कारण चन्द्रमामा अधिक प्रख्यात, क्षणिक वायुमण्डल थियो।⁴.

बाट मापन प्रयोग गरी हालसालै प्रकाशित अध्ययनहरू ISRO’s lunar orbiter reveal that the ionosphere of the Moon can have a very high electron density. The चंद्रमा 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 अन्तरग्रहीय मध्यम⁵। तर चाखलाग्दो खोज वेक क्षेत्रमा उच्च इलेक्ट्रोन सामग्रीको अवलोकन थियो (सूर्य विरोधी दिशामा सौर्य हावामा पछि लाग्ने अवरोधको क्षेत्र)। यो सौर्य विकिरण वा सौर्य हावाले यस क्षेत्रमा उपलब्ध तटस्थ कणहरूसँग सीधा अन्तरक्रिया गर्दैन भन्ने तथ्यलाई दिईएको दिशामा भन्दा ठूलो थियो।⁶। अध्ययनले देखाउँछ कि जगेडा क्षेत्रमा प्रमुख आयनहरू एआर हुन्^+, र ने⁺ जसमा आणविक आयनहरू (CO₂^+, र एच₂O⁺ ) जुन अन्य क्षेत्रहरूमा प्रभावशाली छ। तिनीहरूको उच्च जीवनकालको कारण, एआर⁺ र ने⁺ ions survive in the wake region while the molecular ions recombine and disappear. High electron density was found also near चंद्रमा polar regions during solar transition periods^5,6. 

नासाको planned Artemis Mission to the Moon aims to set up Artemis Base Camp on the चंद्रमा surface and the Gateway in चंद्रमा कक्षा. This will certainly help more detailed and direct study of the चंद्रमा वातावरण⁷.  

*** 

सन्दर्भ:  

1. NASA 2013. के चन्द्रमामा वायुमण्डल छ? मा अनलाइन उपलब्ध छ https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  

2. Potter AE र Morgan TH 1988. चन्द्रमाको वायुमण्डलमा सोडियम र पोटासियम भापको खोज। विज्ञान 5 अगस्ट 1988 भोल्युम 241, अंक 4866 पृ। 675-680। DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. स्टर्न SA 1999। चन्द्रमा वातावरण: इतिहास, स्थिति, वर्तमान समस्याहरू, र सन्दर्भ। जियोफिजिक्स को समीक्षा। पहिलो प्रकाशित: ०१ नोभेम्बर १९९९। भाग ३७, अंक ४ नोभेम्बर १९९९। पृष्ठ ४५३-४९१। DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. Needham DH र Kringab DA 2017। चन्द्र ज्वालामुखीले पुरातन चन्द्रमाको वरिपरि क्षणिक वायुमण्डल उत्पादन गर्यो। पृथ्वी र ग्रह विज्ञान पत्र। खण्ड 478, 15 नोभेम्बर 2017, पृष्ठ 175-178। DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. अम्बिली केएम र चौधरी आरके २०२१। चन्द्रमाको आयनोस्फियरमा आयन र इलेक्ट्रोनहरूको त्रि-आयामिक वितरण फोटोकेमिकल प्रतिक्रियाबाट उत्पन्न भएको हो। रोयल एस्ट्रोनोमिकल सोसाइटीको मासिक सूचनाहरू, खण्ड 2021, अंक 510, मार्च 3, पृष्ठ 2022–3291, DOI: 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. NASA 2022. Artemis Mission। मा उपलब्ध छ https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

***