చంద్రుని వాతావరణం: అయానోస్పియర్ అధిక ప్లాస్మా సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది  

తల్లి గురించి చాలా అందమైన విషయాలలో ఒకటి భూమి ఒక ఉనికిని ఉంది వాతావరణంలో. చుట్టూ ఉన్న భూమిని పూర్తిగా ఆలింగనం చేసే సజీవ గాలి లేకుండా భూమిపై జీవితం సాధ్యం కాదు. భౌగోళిక కాలంలో వాతావరణం యొక్క పరిణామం యొక్క ప్రారంభ దశలో, భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లోని రసాయన ప్రతిచర్యలు వాయువులకు కీలకమైన మూలం. అయితే, జీవితం యొక్క పరిణామంతో, జీవితంతో అనుబంధించబడిన జీవరసాయన ప్రక్రియలు ప్రస్తుత వాయు సమతుల్యతను ఆక్రమించాయి. భూమి యొక్క అంతర్భాగంలో కరిగిన లోహాల ప్రవాహానికి ధన్యవాదాలు, ఇది భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రానికి కారణమైంది, ఇది చాలా వరకు అయనీకరణ సౌర పవనాలను (విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన కణాల నిరంతర ప్రవాహం, అనగా సౌర వాతావరణం నుండి ఉద్భవించే ప్లాస్మా) భూమికి దూరంగా ఉంటుంది. వాతావరణంలోని పై పొర మిగిలిన అయోనైజింగ్ రేడియేషన్‌ను గ్రహిస్తుంది, క్రమంగా అయనీకరణం చెందుతుంది (అందుకే అయానోస్పియర్ అంటారు).  

భూమికి సహజ ఉపగ్రహమైన చంద్రుడికి వాతావరణం ఉందా?  

భూమిపై మనం అనుభవించే వాతావరణం చంద్రునికి లేదు. దీని గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం భూమి కంటే బలహీనంగా ఉంది; భూమి యొక్క ఉపరితలం వద్ద తప్పించుకునే వేగం దాదాపు 11.2 కిమీ/సెకను (గాలి నిరోధకతను విస్మరించబడింది), చంద్రుని ఉపరితలంపై ఇది కేవలం 2.4 కిమీ/సెకను ఉంటుంది, ఇది చంద్రునిపై హైడ్రోజన్ అణువుల యొక్క రూట్ మీన్ స్క్వేర్ (RMS) వేగం కంటే చాలా తక్కువ. ఫలితంగా, చాలా హైడ్రోజన్ అణువులు తప్పించుకుంటాయి స్పేస్ మరియు చంద్రుడు దాని చుట్టూ ఎటువంటి ముఖ్యమైన వాయువులను నిలుపుకోలేకపోయాడు. అయితే, చంద్రుడికి వాతావరణం లేదని దీని అర్థం కాదు. చంద్రునికి వాతావరణం ఉంది, కానీ అది చాలా సన్నగా ఉంటుంది, చంద్రుని ఉపరితలం వద్ద శూన్య స్థితికి దగ్గరగా ఉంటుంది. చంద్రుని వాతావరణం చాలా సన్నగా ఉంటుంది: భూమి యొక్క వాతావరణం కంటే దాదాపు 10 ట్రిలియన్ రెట్లు సన్నగా ఉంటుంది. చంద్రుని వాతావరణం యొక్క సాంద్రత భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క బయటి అంచుల సాంద్రతతో సమానంగా ఉంటుంది¹. ఈ నేపథ్యంలోనే చంద్రుడికి వాతావరణం లేదని పలువురు వాదిస్తున్నారు.  

మా చంద్ర మానవాళి భవిష్యత్తుకు వాతావరణం ముఖ్యం. అందుకే గత 75 ఏళ్లుగా వరుస అధ్యయనాలు జరుగుతున్నాయి.  

నాసాయొక్క అపోలో మిషన్ మొదట గుర్తించినప్పుడు గణనీయమైన సహకారాన్ని అందించింది చంద్ర వాతావరణంలో⁴. లూనార్ అపోలో 17 యొక్క వాతావరణ కూర్పు ప్రయోగం (LACE) చంద్రుని ఉపరితలంపై (హీలియం, ఆర్గాన్, మరియు బహుశా నియాన్, అమ్మోనియా, మీథేన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌తో సహా) అనేక అణువులు మరియు అణువులను చిన్న మొత్తంలో కనుగొంది.¹. తదనంతరం, భూమి ఆధారిత కొలతలు ఎమిషన్ లైన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఉపయోగించి చంద్రుని వాతావరణంలో సోడియం మరియు పొటాషియం ఆవిరిని కనుగొన్నాయి.². చంద్రుని నుండి వెలువడే లోహ అయాన్‌లను కనుగొన్నట్లు కూడా నివేదికలు వచ్చాయి గ్రహాంతర స్పేస్ మరియు H₂చంద్రుని ధ్రువ ప్రాంతం వద్ద ఓ మంచు³.  

గత 3 Ga (1 Ga లేదా గిగా-సంవత్సరం = 1 బిలియన్ సంవత్సరాలు లేదా 10⁹ సంవత్సరాలు), చంద్రుని వాతావరణం తక్కువ సాంద్రత కలిగిన ఉపరితల సరిహద్దు ఎక్సోస్పియర్ (SBE)తో స్థిరంగా ఉంటుంది. దీనికి ముందు, చంద్రునిపై గణనీయమైన అగ్నిపర్వత కార్యకలాపాల కారణంగా చంద్రుడు మరింత ప్రముఖమైన వాతావరణాన్ని కలిగి ఉన్నాడు.⁴.

నుండి కొలతలను ఉపయోగించి ఇటీవల ప్రచురించిన అధ్యయనాలు ఇస్రో చంద్రుడు ఆర్బిటర్ చంద్రుని అయానోస్పియర్ చాలా ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతను కలిగి ఉంటుందని వెల్లడిస్తుంది. ది చంద్ర ఉపరితల ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత 1.2 × 10 వరకు ఉండవచ్చు⁵ ప్రతి క్యూబిక్ సెం.మీ.కి కానీ సౌర గాలి ప్లాస్మా మొత్తాన్ని తుడిచిపెట్టే బలమైన తొలగింపు ఏజెంట్‌గా పనిచేస్తుంది గ్రహాంతర మీడియం⁵. అయితే ఆసక్తికరమైన అన్వేషణ ఏమిటంటే, మేల్కొనే ప్రాంతంలో అధిక ఎలక్ట్రాన్ కంటెంట్‌ను గమనించడం (సూర్యవర్గ వ్యతిరేక దిశలో సౌర గాలిలో వెనుకంజలో ఉన్న ప్రాంతం). సౌర వికిరణం లేదా సౌర గాలి ఈ ప్రాంతంలో అందుబాటులో ఉన్న తటస్థ కణాలతో నేరుగా సంకర్షణ చెందవు అనే వాస్తవాన్ని బట్టి ఇది పగటి దిశలో కంటే పెద్దది.⁶. మేల్కొనే ప్రాంతంలో ఆధిపత్య అయాన్లు Ar అని అధ్యయనం చూపిస్తుంది^+, మరియు నే⁺ పరమాణు అయాన్ల కంటే తులనాత్మకంగా ఎక్కువ జీవితకాలం కలిగి ఉంటాయి (CO₂^+, మరియు H₂O⁺ ) ఇతర ప్రాంతాలలో ఆధిపత్యం వహిస్తున్నాయి. వారి అధిక జీవితకాలం కారణంగా, Ar⁺ మరియు నే⁺ అయాన్లు మేల్కొనే ప్రాంతంలో మనుగడ సాగిస్తాయి, అయితే పరమాణు అయాన్లు మళ్లీ కలిసిపోతాయి మరియు అదృశ్యమవుతాయి. సమీపంలో అధిక ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత కూడా కనుగొనబడింది చంద్ర సౌర పరివర్తన కాలంలో ధ్రువ ప్రాంతాలు^5,6. 

NASA యొక్క ఆర్టెమిస్ మిషన్ టు ది మూన్‌లో ఆర్టెమిస్ బేస్ క్యాంప్‌ను ఏర్పాటు చేయాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది చంద్ర ఉపరితలం మరియు గేట్‌వే లోపలికి చంద్ర కక్ష్య. ఇది మరింత వివరంగా మరియు ప్రత్యక్షంగా అధ్యయనం చేయడానికి ఖచ్చితంగా సహాయపడుతుంది చంద్ర వాతావరణంలో⁷.  

*** 

ప్రస్తావనలు:  

1. NASA 2013. చంద్రునిపై వాతావరణం ఉందా? ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  

2. పాటర్ AE మరియు మోర్గాన్ TH 1988. చంద్రుని వాతావరణంలో సోడియం మరియు పొటాషియం ఆవిరి యొక్క ఆవిష్కరణ. సైన్స్ 5 ఆగస్టు 1988 సంపుటం 241, సంచిక 4866 పేజీలు 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. స్టెర్న్ SA 1999. చంద్ర వాతావరణం: చరిత్ర, స్థితి, ప్రస్తుత సమస్యలు మరియు సందర్భం. జియోఫిజిక్స్ యొక్క సమీక్షలు. మొదటి ప్రచురణ: 01 నవంబర్ 1999. వాల్యూమ్37, సంచిక 4 నవంబర్ 1999. పేజీలు 453-491. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. నీధమ్ DH మరియు క్రింగబ్ DA 2017. చంద్ర అగ్నిపర్వతం పురాతన చంద్రుని చుట్టూ తాత్కాలిక వాతావరణాన్ని సృష్టించింది. ఎర్త్ అండ్ ప్లానెటరీ సైన్స్ లెటర్స్. వాల్యూమ్ 478, 15 నవంబర్ 2017, పేజీలు 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. అంబిలి KM మరియు చౌదరి RK 2021. చంద్ర అయానోస్పియర్‌లోని అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ల త్రిమితీయ పంపిణీ ఫోటోకెమికల్ ప్రతిచర్యల నుండి ఉద్భవించింది. రాయల్ ఆస్ట్రోనామికల్ సొసైటీ యొక్క నెలవారీ నోటీసులు, వాల్యూమ్ 510, సంచిక 3, మార్చి 2022, పేజీలు 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  

6. త్రిపాఠి KR, ఎప్పటికి 2022. డ్యూయల్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించి చంద్ర అయానోస్పియర్ యొక్క లక్షణ లక్షణాలపై ఒక అధ్యయనం రేడియో చంద్రయాన్-2 ఆర్బిటర్‌లో సైన్స్ (DFRS) ప్రయోగం. రాయల్ ఆస్ట్రోనామికల్ సొసైటీ యొక్క నెలవారీ నోటీసులు: లెటర్స్, వాల్యూమ్ 515, సంచిక 1, సెప్టెంబర్ 2022, పేజీలు L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  

7. NASA 2022. ఆర్టెమిస్ మిషన్. వద్ద అందుబాటులో ఉంది https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

***