ग्रह वैज्ञानिक चंद्रमा के चारों ओर पतले गैसीय लिफाफे को 'लूनर एक्सोस्फीयर' कहना पसंद करते हैं क्योंकि यह इतना पतला होता है कि गैस के परमाणु बहुत कम ही आपस में टकराते हैं। जबकि औसत समुद्र तल के पास पृथ्वी के वायुमंडल में एक घन सेंटीमीटर आयतन में ~ 1019 परमाणु होते हैं, चंद्र बाह्यमंडल में एक घन सेंटीमीटर में ~ 104 से 106 परमाणु होते हैं।

आर्गन-40 (40Ar), जो महान गैस आर्गन के समस्थानिकों में से एक है, चंद्र बाह्यमंडल का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह पोटेशियम -40 (40K) के रेडियोधर्मी विघटन से उत्पन्न होता है, जिसका आधा जीवन ~ 1.2 X 109 वर्ष है। रेडियोधर्मी 40K न्यूक्लाइड, जो चंद्र सतह के नीचे गहराई में मौजूद है, 40Ar में विघटित हो जाता है, जो बदले में, इंटरग्रेनुलर स्पेस के माध्यम से फैलता है और सीपेज और दोषों के माध्यम से चंद्र एक्सोस्फीयर तक पहुंच जाता है।

चंद्र एक्सोस्फीयर में 40Ar की उत्पत्ति और गतिकी का योजनाबद्ध

चंद्रयान -2 ऑर्बिटर पर चंद्र का वायुमंडलीय संरचना एक्सप्लोरर -2 (CHACE-2) पेलोड, एक तटस्थ द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर-आधारित पेलोड है जो 1-300 amu (परमाणु द्रव्यमान इकाई) की सीमा में चंद्र तटस्थ एक्सोस्फीयर में घटकों का पता लगा सकता है। . अपने शुरुआती ऑपरेशन के हिस्से के रूप में, इसने चंद्र एक्सोस्फीयर में ~ 100 किमी की ऊंचाई से 40Ar का पता लगाया है, जो एकाग्रता के दिन-रात के बदलावों को पकड़ रहा है। 40Ar तापमान और दबाव पर एक घनीभूत गैस होने के कारण, जो चंद्र सतह पर प्रबल होता है, चंद्र रात्रि के दौरान संघनित होता है। चंद्र भोर के बाद, 40Ar चंद्र बहिर्मंडल (आंकड़े में नीला छायांकित क्षेत्र) के लिए जारी होना शुरू हो जाता है।

चंद्रमा के दिन और रात के दौरान चंद्रयान -2 की एक कक्षा के दौरान आर्गन -40 की भिन्नता देखी गई। चंद्र बाह्यमंडलीय आर्गन के घनत्व का अनुमान लगाने के लिए प्रेक्षित आंशिक दबाव को पृष्ठभूमि और अन्य प्रभावों के लिए परिष्कृत किया जाना है। जब चंद्रयान -2 रात में था, तब अवलोकन पैनल के शीर्ष पर काले ठोस आयत और दो लंबवत धराशायी रेखाओं द्वारा दर्शाया गया है। एक ध्रुवीय कक्षा में होने के कारण, चंद्रयान -2 चंद्रमा के उत्तरी ध्रुव को पार करते हुए, दिन के समय में प्रवेश करता है और दक्षिणी ध्रुव को पार करके रात के हिस्से में प्रवेश करता है।