07 मार्च, 2025

नए अध्ययन से चंद्रमा के वातावरण में आश्चर्यजनक रूप से उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व का पता चला है, जो प्लाज्मा की गतिशीलता को आकार देने में चंद्र परत के चुंबकीय क्षेत्रों की संभावित भूमिका की ओर संकेत करता है।

अंतरिक्ष भौतिकी प्रयोगशाला, वीएसएससी के वैज्ञानिकों ने एक बड़ी खोज में भारत के चंद्रयान-2 (सीएच-2) कक्षीय यान - जो अच्छी स्थिति में है और डेटा प्रदान कर रहा है – उससे प्राप्त रेडियो संकेतों का विश्लेषण करते हुए खुलासा किया है कि चंद्रमा का आयनमंडल पृथ्वी की भू-चुंबकीय पुच्छ में प्रवेश करते समय अप्रत्याशित रूप से उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदर्शित करता है। यह खोज इस बात पर नई रोशनी डालती है कि चंद्रमा के वातावरण में प्लाज्मा कैसे व्यवहार करता है और पहले की तुलना में चंद्रमा के अवशिष्ट चुंबकीय क्षेत्रों के अधिक प्रभाव का संकेत देता है।

वैज्ञानिकों ने चंद्रमा के चारों ओर प्लाज्मा वितरण का अध्ययन करने के लिए एक अभिनव विधि का उपयोग किया है। इस विधि में उन्होंने द्विपथ / दो-तरफ़ा रेडियो उपगूहन प्रयोग में एस-बैंड टेलीमेट्री और टेलीकमांड (टीटीसी) रेडियो संकेतों का उपयोग करके प्रयोग किए, चंद्रमा की प्लाज्मा परत के माध्यम से सीएच-2 के रेडियो प्रसारण का अनुवर्तन किया। ये संकेत भारतीय गहन अंतरिक्ष नेटवर्क (आईडीएसएन), बैलालू, बेंगलूरु में प्राप्त किए गए थे। परिणामों ने चंद्र वातावरण में आश्चर्यजनक रूप से लगभग 23,000 इलेक्ट्रॉन प्रति घन सेंटीमीटर के उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व का खुलासा किया, जो चंद्रमा के पश्चवर्ती क्षेत्र (पहले भी इसी टीम द्वारा खोजा गया) में देखे गए घनत्वों के समान है और चंद्रमा के सूर्य के प्रकाश वाले हिस्से की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक है।

चंद्रमा प्रत्येक कक्षा में लगभग 4 दिनों के लिए पृथ्वी के विस्तारित चुंबकीय क्षेत्र या "जियोटेल" से होकर गुजरता है। इस अवधि के दौरान, चंद्रमा प्रत्यक्ष सौर पवन से सुरक्षित रहता है, और ऐसा माना जाता है कि पृथ्वी की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ मुक्त प्रसार के कारण इसका प्लाज्मा घनत्व कम होता है। हालाँकि, चंद्रयान-2 के प्रेक्षण इस धारणा को चुनौती देते हैं। वैज्ञानिकों ने प्रस्ताव दिया है कि अवशेष चंद्र पर्पटी (क्रस्टल) चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति प्लाज्मा को फँसाये रखकर इसके प्रसार को रोक सकती है, और इलेक्ट्रॉन घनत्व में स्थानीय वृद्धि को जन्म दे सकती है। इसकी पुष्टि करने के लिए, उन्होंने एसपीएल/वीएसएससी में विकसित आंतरिक त्रिविमय चंद्र आयनमंडलीय मॉडल (3डी-एलआईएम) का उपयोग किया, जिसने विभिन्न परिस्थितियों में प्लाज्मा की गतिशीलता का अनुकरण किया। अनुरूपण ने दिखाया कि ऐसे उच्च प्लाज्मा घनत्व को बनाए रखने के लिए आयनमंडल को प्रकाश रसायनिक संतुलन में होना चाहिए, एक ऐसी स्थिति जो केवल जियोटेल में तब प्राप्त की जा सकती है जब पर्पटी (क्रस्टल) चुंबकीय क्षेत्र मौजूद हों। मॉडल ने चंद्रमा के ध्रुवों के पास तटस्थ आर्गन (Ar) और निऑन (Ne) घनत्व में स्थानीय कमी का भी सुझाव दिया, जो पिछले अंतरिक्ष यान के प्रेक्षणों के अनुरूप है।

उच्च प्लाज़्मा घनत्व रेडियो संचार, सतह आवेशन प्रभाव और चंद्र धूल के साथ अंतःक्रिया को प्रभावित कर सकता है, जो सभी चंद्र कक्षीय चुंबकीय क्षेत्र के निकट आने वाले रोबोटिक और कर्मीदल के मिशनों के लिए महत्वपूर्ण हैं। चंद्र आयनमंडल विभिन्न अंतरिक्ष वातावरणों में कैसे व्यवहार करता है, इस बात को समझने से चंद्र आवासों के लिए योजना बनाने में भी सुधार होगा, विशेष रूप से पर्पटी (क्रस्टल) चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित क्षेत्रों में

यह अध्ययन चंद्रमा के आसपास के जटिल प्लाज्मा वातावरण को उजागर करने में एक महत्वपूर्ण कदम है और चंद्र अनुसंधान को आगे बढ़ाने में चंद्रयान-2 के विज्ञान मिशन के निरंतर प्रभाव को उजागर करता है। जैसे-जैसे अधिक से अधिक देश चंद्रमा अन्वेषण के लिए तैयार हो रहे हैं, इस तरह के निष्कर्ष चंद्र विज्ञान और प्रौद्योगिकी के भविष्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।

Reference: "Lunar Ionosphere in the Geotail Region as Observed by Chandrayaan-2 Orbiter Using Two-way Radio Occultation Measurements”, Keshav R. Tripathi, R. K. Choudhary, and K. M. Ambili, The Astrophysical Journal - Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/adb3a7).