CHACE-2 ऑनबोर्ड चंद्रयान-2 ऑर्बिटर चंद्रमा के एक्सोस्फीयर में आर्गन-40 के वैश्विक वितरण का पहला अवलोकन करता है होम / अभिलेखागार / CHACE-2 ऑनबोर्ड चंद्रयान-2 ऑर्बिटर
चंद्रयान -2 मिशन पर एक चौगुनी मास स्पेक्ट्रोमीटर, चंद्रा के वायुमंडलीय संरचना एक्सप्लोरर -2 (CHACE-2) ने कमजोर चंद्र एक्सोस्फीयर में आर्गन -40 के वैश्विक वितरण का अपनी तरह का पहला अवलोकन किया है। ये अवलोकन चंद्र एक्सोस्फेरिक प्रजातियों की गतिशीलता के साथ-साथ चंद्र सतह के नीचे पहले कुछ दसियों मीटर में रेडियोजेनिक गतिविधियों पर अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
'एक्सोस्फीयर' एक आकाशीय पिंड के ऊपरी वायुमंडल का सबसे बाहरी क्षेत्र है जहाँ घटक परमाणु और अणु शायद ही कभी एक दूसरे से टकराते हैं और अंतरिक्ष में भाग सकते हैं। पृथ्वी के चंद्रमा में एक सतह-सीमा-एक्सोस्फीयर है। चंद्रमा के लिए, एक्सोस्फीयर में विभिन्न घटकों को विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा सतह से खिलाया जाता है, जैसे थर्मल डिसोर्प्शन, सोलर विंड स्पटरिंग, फोटो-उत्तेजित डिसोर्शन, और माइक्रोमीटराइट इफेक्ट वाष्पीकरण। थर्मल एस्केप (जिसे जीन एस्केप भी कहा जाता है) द्वारा एक्सोस्फेरिक परमाणु अंतरिक्ष में खो सकते हैं। भी, सौर पवन आयनों के साथ फोटो-आयनीकरण और चार्ज एक्सचेंज द्वारा परमाणु आयनित हो जाते हैं। इसके बाद, वे सौर हवा के संवहनी विद्युत क्षेत्र से बह सकते हैं। इनमें से कुछ परमाणु/आयन वापस चंद्र सतह पर भी जमा हो सकते हैं। इस प्रकार, चंद्र बहिर्मंडल कई स्रोत और सिंक प्रक्रियाओं के बीच एक गतिशील संतुलन के परिणामस्वरूप मौजूद है।
नोबल गैसें सतह-एक्सोस्फीयर इंटरैक्शन की प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण ट्रेसर के रूप में काम करती हैं, और आर्गन -40 (Ar-40) चंद्र एक्सोस्फेरिक प्रजातियों की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक ऐसा महत्वपूर्ण ट्रेसर परमाणु है। Ar-40 चंद्र सतह के नीचे मौजूद पोटेशियम -40 (K-40) के रेडियोधर्मी विघटन से उत्पन्न होता है। एक बार बनने के बाद, यह अंतर-दानेदार स्थान के माध्यम से फैलता है और रिसने और दोषों के माध्यम से चंद्र एक्सोस्फीयर तक पहुंच जाता है।
CHACE-2 अवलोकन चंद्रमा के भूमध्यरेखीय और मध्य अक्षांश क्षेत्रों को कवर करते हुए Ar-40 की दैनिक और स्थानिक भिन्नता प्रदान करते हैं। चंद्रयान-2 मिशन के इस परिणाम की विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि हालांकि अपोलो-17 और LADEE मिशनों ने चंद्र बाह्यमंडल में Ar-40 की उपस्थिति का पता लगाया है, माप चंद्रमा के निकट-भूमध्यरेखीय क्षेत्र तक ही सीमित थे। चूंकि चंद्र सतह का एक तेज अक्षांशीय तापमान प्रवणता है, यह अब तक, चंद्र एक्सोस्फेरिक प्रजातियों की वैश्विक गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक अंतराल क्षेत्र था, जो एक तापमान-संचालित प्रक्रिया है। इस संदर्भ में,
CHACE-2 के अवलोकन से सूर्योदय टर्मिनेटर के पास Ar-40 की संख्या घनत्व में वृद्धि, दिन के दौरान कमी, सूर्यास्त टर्मिनेटर के पास एक माध्यमिक शिखर और रात के किनारे की न्यूनतमता का पता चलता है। यह एक घनीभूत गैस का विशिष्ट व्यवहार है।
24 मार्च से अप्रैल के दौरान LACE/Apollo-17 प्रेक्षणों (काला वक्र) की तुलना में CHACE-2 (नीला वक्र) द्वारा देखे गए चंद्रमा के निकट भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में विभिन्न सौर देशांतरों के लिए आर्गन-40 के सापेक्ष संख्या घनत्व की भिन्नता 7, 1973. 0 का सौर देशांतर उपसौर बिंदु (12 घंटे का स्थानीय सौर समय) को इंगित करता है, 90 सूर्यास्त टर्मिनेटर (18 घंटे का स्थानीय सौर समय) का प्रतिनिधित्व करता है, 180 मध्यरात्रि (24 घंटे का स्थानीय सौर समय) का प्रतिनिधित्व करता है, और 270 सूर्योदय टर्मिनेटर (6 घंटे का स्थानीय सौर समय) को इंगित करता है । सौर देशांतर 0 -90 और 270 º -360 के लिए काला बिंदीदार वक्र सैद्धांतिक एक्सट्रपलेशन (होजेस एंड हॉफमैन, 1974) से हैं। सूर्योदय और सूर्यास्त टर्मिनेटरों के दौरान आर्गन-40 के सापेक्ष संख्या घनत्व में वृद्धि स्पष्ट रूप से देखी जा सकती है।
मध्य अक्षांश क्षेत्रों के लिए, CHACE-2 अवलोकनों ने पहली बार दिखाया कि तापमान और स्थलाकृति में अंतर के बावजूद, सौर देशांतर के संबंध में Ar-40 की संख्या घनत्व में भिन्नता निम्न अक्षांश क्षेत्रों के समान है।
इसके अलावा, CHACE-2 टिप्पणियों से पता चलता है कि Ar-40 में वितरण में महत्वपूर्ण स्थानिक विविधता है। KREEP (पोटेशियम (K), दुर्लभ-पृथ्वी तत्व, और फास्फोरस (P)) और दक्षिणी ध्रुव एटकेन इलाके सहित कई क्षेत्रों में स्थानीयकृत संवर्द्धन (आर्गन उभार के रूप में कहा जाता है) हैं।
CHACE-2 द्वारा आर्गन उभार के अवलोकन अज्ञात या अतिरिक्त हानि प्रक्रियाओं, चंद्रमा के भूकंप या कम सक्रियण ऊर्जा वाले क्षेत्रों के संकेत हैं, जो सतह-एक्सोस्फीयर इंटरैक्शन और Ar-40 के स्रोत वितरण की बेहतर समझ के लिए कहते हैं।
CHACE-2, चंद्रयान -1 मिशन के मून इम्पैक्ट प्रोब (MIP) पर CHACE प्रयोग की अगली कड़ी थी और भारतीय मार्स ऑर्बिटर मिशन पर मंगल एक्सोस्फेरिक न्यूट्रल कंपोज़िशन एनालाइज़र (MENCA) के प्रयोग से विरासत भी लेती है।
परिणाम 'जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स' जर्नल में प्रकाशित हुए हैं, doi: 10.1029/2021GL094970।
चंद्रमा की सतह पर एआर -40 के सापेक्ष संख्या घनत्व का नक्शा, जहां एक्स-अक्ष सेलेनोग्राफिक देशांतर का प्रतिनिधित्व करता है और वाई-अक्ष सेलेनोग्राफिक अक्षांश का प्रतिनिधित्व करता है। वर्धित Ar-40 सिग्नल वाले कुछ क्षेत्र स्पष्ट रूप से देखे जाते हैं