चंद्राचे वातावरण: ते काय आहे, ते कसे बनते आणि ते कशापासून बनलेले आहे

आपला नैसर्गिक उपग्रह चंद्र हा नेहमीच कुतूहल, अभ्यास आणि कवितेचा विषय राहिला आहे. पण पृथ्वीवरील कविता आणि छायाचित्रांच्या पलीकडे, विज्ञान त्याचे रहस्य उलगडत राहते. सर्वात विशिष्ट पैलूंपैकी एक म्हणजे त्याचे वातावरण, किंवा त्याऐवजी, तांत्रिकदृष्ट्या ज्याला म्हणतात चंद्र बाह्यमंडल. पृथ्वीच्या विपरीत, चंद्रावर जाड, श्वास घेण्यायोग्य वातावरण नाही आणि त्याच्याकडे वायूंचा एक अत्यंत पातळ थर आहे जो क्वचितच असा विचार केला जाऊ शकतो. तथापि, हा थर त्याच्या उत्पत्तीमुळे आणि अवकाशाशी असलेल्या त्याच्या परस्परसंवादामुळे आकर्षक आहे. याव्यतिरिक्त, याबद्दल माहिती चंद्राची उत्सुकता तसेच त्याचा संदर्भ चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत होते.

या लेखात आपण या बाह्यमंडलाच्या जगात जाणार आहोत: ते कसे तयार होते, ते कशापासून बनलेले आहे, कोणत्या प्रक्रिया ते टिकवून ठेवतात आणि अंतराळ मोहिमांनी आपल्याला कोणत्या उत्सुकता दाखवल्या आहेत. चला, प्रत्येक गोष्टीकडे वैज्ञानिक काटेकोरपणे पाहूया, पण सहज समजणाऱ्या भाषेतही, जेणेकरून चंद्राभोवती खरोखर काय घडत आहे हे कोणालाही समजेल.

चंद्राला वातावरण आहे का?

जर आपण वातावरण म्हणजे पृथ्वीसारख्या वायूंचा दाट थर समजला तर त्या शास्त्रीय अर्थाने चंद्रावर वातावरणाचा अभाव आहे.. तथापि, त्याच्याभोवती अणू आणि रेणूंचा एक अतिशय पातळ थर आहे, जो इतका हलका आणि विखुरलेला आहे की ते क्वचितच एकमेकांशी टक्कर देतात. या थराला म्हणतात एक्सोस्फीयर आणि पृथ्वीच्या वातावरणापेक्षा स्पष्टपणे वेगळे आहे, जे खूपच दाट आहे. दोघांमधील तुलना मनोरंजक आहे, जसे की तपशीलवार वर्णन केले आहे चंद्र उपग्रह म्हणून.

आपल्याला कल्पना देण्यासाठी, पृथ्वीच्या वातावरणाच्या एका घन सेंटीमीटरमध्ये अंदाजे असतात १०० अब्ज अब्ज रेणू. चंद्राच्या वातावरणात, ती संख्या सुमारे कमी होते 100 रेणू. म्हणजेच, ते इतके रिकामे आहे की ते जवळजवळ रिकामेच आहे, जरी तांत्रिकदृष्ट्या त्यात शोधण्यायोग्य वायू रचना आहे.

हे मुख्यत्वे कारण आहे कमी चंद्र गुरुत्वाकर्षण. त्याचा सुटण्याचा वेग - एका कणाला अवकाशात जाण्यासाठी लागणारा किमान वेग - फक्त २,४०० मी/सेकंद आहे (पृथ्वीवर ११,२०० मी/सेकंदाच्या तुलनेत). इतक्या कमकुवत गुरुत्वाकर्षणासह, वायूचे कण सहजपणे अवकाशात पळून जातात, दाट आणि स्थिर वातावरण तयार होण्यास प्रतिबंध करणे. या घटनेची गतिशीलता माहितीशी संबंधित असू शकते वादळ लाटा ज्याचा परिणाम खगोलीय पिंडांवर देखील होतो.

जरी असे वाटत असले तरी, या अतिशय पातळ वातावरणात एकूण वस्तुमान अंदाजे २५,००० किलो आहे, एका पूर्ण ट्रकच्या आकाराएवढा. याव्यतिरिक्त, ते सतत बदलत असते: दिवसा, सूर्याची उष्णता ते पृष्ठभागाकडे पसरवते आणि रात्री कण थंड होतात आणि परत खाली पडतात..

चंद्राच्या बाह्यमंडलाची उत्पत्ती

या बाह्यमंडलाच्या उत्पत्तीवर अनेक दशकांपासून वादविवाद सुरू आहेत. तथापि, येथील शास्त्रज्ञांनी अलिकडेच केलेले संशोधन एमआयटी आणि शिकागो विद्यापीठनासासारख्या संस्थांनी केलेल्या मागील आणि समांतर अभ्यासांनुसार, मुख्य गुन्हेगार ही एक घटना आहे जी म्हणून ओळखली जाते याची पुष्टी झाली आहे. प्रभाव बाष्पीभवन. चंद्राच्या उत्क्रांती समजून घेण्यासाठी प्रभाव आणि चंद्राच्या वातावरणातील संबंध महत्त्वाचा आहे.

याचा अर्थ काय? मुळात, चंद्राचा पृष्ठभाग सतत सूक्ष्म उल्कापिंडांनी भडिमार केला. ते धुळीच्या कणांइतके लहान असतात, पण जेव्हा ते एकमेकांवर आदळतात तेव्हा ते तापमान निर्माण करतात जे दरम्यान पोहोचते 2000 आणि 6000 ºC. हे अतिरेकी तापमान त्यांनी जमिनीतील अणूंचे बाष्पीभवन केले, जे बाहेर पडतात आणि तरंगत राहतात. चंद्राभोवती काही काळासाठी.

दुसरी प्रक्रिया ज्याला म्हणतात आयन फवारणी किंवा थुंकणे देखील योगदान देते. हे तेव्हा घडते जेव्हा सौर वाऱ्याचे चार्ज केलेले कण, प्रामुख्याने प्रोटॉन, चंद्राच्या पृष्ठभागाशी टक्कर देतात आणि अणूंना फाडून टाकतात, जे नंतर एक्सोस्फीअरचा भाग बनतात. सूक्ष्म उल्कापिंडांपेक्षा वेगळे, सौर वारा जास्त जड पदार्थांचे बाष्पीभवन होत नाही, म्हणून त्याचे योगदान कमी आहे. ही घटना संदर्भाशी संबंधित आहे चंद्रावरील मोहिमा.

सर्वात अलीकडील अभ्यास असे दर्शवितात की अंदाजे चंद्राच्या बाह्यभागाचा ७०% भाग उल्कापिंडाच्या आघातामुळे येतो.तर ३०% सौर वाऱ्यामुळे होते.. दोन्ही प्रक्रियांचा तपशीलवार अभ्यास करणे शक्य झाले आहे, ज्यामुळे अपोलो कार्यक्रमातील नमुने आणि पोटॅशियम आणि रुबिडियम सारख्या घटकांच्या समस्थानिकांचा वापर.

चंद्राचे वातावरण कशामुळे बनते?

जरी चंद्राचे वातावरण पृथ्वीच्या तुलनेत खूपच कमी असले तरी, हो, त्यात अनेक वायू आणि अणू ओळखले गेले आहेत.. जमिनीवर आधारित स्पेक्ट्रोमीटर, अवकाश प्रोब आणि अपोलो नमुन्यांसह केलेल्या प्रयोगांमुळे, खालील घटक आढळून आले आहेत. या वायूंची रचना याबद्दल मौल्यवान माहिती प्रदान करू शकते आकाशातील घटना.

• हेलियम आणि आर्गॉन: अपोलो कार्यक्रम आणि इतर मोहिमांद्वारे शोधलेले ते सर्वात मुबलक घटक आहेत.
• सोडियम आणि पोटॅशियम: त्यानंतरच्या जमिनीवरील निरीक्षणांमुळे त्यांची ओळख पटली.
• ऑक्सिजन, नायट्रोजन, मिथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड आणि कार्बन डायऑक्साइड: कदाचित आघातांमुळे, ट्रेसमध्ये उपस्थित.
• रेडॉन आणि पोलोनियमचे किरणोत्सर्गी समस्थानिक: चंद्र प्रॉस्पेक्टर प्रोबने शोधलेला हा उपग्रह चंद्राच्या आतील भागातून येऊ शकतो.
• बर्फाच्या स्वरूपात पाण्याचे रेणू: ते काही कायमस्वरूपी सावली असलेल्या ध्रुवीय विवरांमध्ये अस्तित्वात असल्याचे मानले जाते.

या संयुगांची उपस्थिती दर्शवते की चंद्र रासायनिकदृष्ट्या पूर्णपणे मृत नाही.. खरं तर, हे ज्ञात आहे की अगदी काही पाण्याचे रेणू जर ते सूर्यापासून संरक्षित थंड भागात असतील तर ते त्याच्या पृष्ठभागावर टिकू शकतील. या पाण्याच्या रेणूंवरील संशोधनामुळे समजून घेण्यासाठी परिणाम आहेत सूर्यमालेतील वेगवेगळे चंद्र.

अंतराळ मोहिमांचा प्रभाव

चंद्राच्या वातावरणाबद्दलच्या आपल्या समजुतीमध्ये अपोलो मोहिमांनी मूलभूत भूमिका बजावली. केवळ त्यांनी चंद्राच्या मातीचे नमुने आणले म्हणून नाही तर कारण उपकरणे आणि अंतराळवीरांनी स्वतःच जवळच्या वातावरणात बदल केला. श्वास सोडताना किंवा वाहनाबाहेर जाताना (EVA) वायू सोडून. असा अंदाज आहे की चंद्राच्या मॉड्यूलमुळे चंद्राचे वातावरण स्थानिक पातळीवर दूषित झाले असावे. त्याच्या एकूण वस्तुमानाइतके वायू असतील, जरी त्यापैकी बहुतेक आधीच नाहीसे झाले असतील.

याव्यतिरिक्त, अलीकडील मोहिमा जसे की LADEE (चंद्र वातावरण आणि धूळ पर्यावरण संशोधक) या एक्सोस्फीअरचा अभ्यास चालू ठेवला. २०१३ मध्ये सुरू झालेल्या या प्रोबने महत्त्वाच्या प्रक्रिया म्हणून प्रभाव आणि थुंकण्याचे महत्त्व पुष्टी करण्यासाठी मौल्यवान माहिती गोळा केली. यामुळे अशा घटनांदरम्यान घनतेतील बदलांचे निरीक्षण करणे देखील शक्य झाले जसे की ग्रहण y उल्कावर्षाव, चंद्राच्या वातावरणाच्या सक्रिय गतिशीलतेची पुष्टी करते. यासारख्या घटना समजून घेण्यासाठी हे गतिमान आवश्यक आहे ओरिओनिड उल्कावर्षाव.

अलिकडच्या काळातही, नासाने मिनोटॉर ५ सारख्या मोहिमा सुरू केल्या आहेत, ज्यांचा उद्देश ऑप्टिकल लेसर प्रणाली वापरून चंद्राची धूळ आणि जवळच्या वायूंचा अभ्यास करणे आहे. हे सर्व चालू ठेवण्याच्या उद्देशाने चंद्राच्या वातावरणाचे स्पष्ट चित्र काढणे, जर आपल्याला तिथे कायमचे तळ स्थापन करायचे असतील तर काहीतरी आवश्यक आहे. या तळांचे नियोजन संशोधनाशी जोडलेले आहे मंगळाचे वसाहतीकरण.

चंद्राचे वातावरण समजून घेणे का महत्त्वाचे आहे?

या मंद वायू थराचा अभ्यास करणे अप्रासंगिक वाटू शकते, पण तसे नाही. प्रथम, कारण ते आपल्याला समजून घेण्यास मदत करते चंद्राचा गतिमान आणि भूगर्भीय इतिहास. सूक्ष्म उल्कापिंड आणि सौर वाऱ्याने त्याच्या पृष्ठभागाला कसा आकार दिला आहे हे जाणून घेतल्याने आपल्याला वातावरणाशिवाय इतर पिंडांच्या उत्क्रांतीबद्दल संकेत मिळतात, जसे की लघुग्रह आणि मंगळाचे चंद्र. हे विश्लेषण अशा घटना समजून घेण्यासाठी देखील मूलभूत आहे जसे की चंद्र मूळ.

दुसरे म्हणजे, ते महत्त्वाचे आहे भविष्यातील मानवी मोहिमा. चंद्रावर तळ स्थापित करण्यासाठी त्याच्या वातावरणात कोणते घटक आहेत, ते कालांतराने कसे प्रतिक्रिया देतात आणि ते उपकरणांमध्ये कसा व्यत्यय आणू शकतात हे समजून घेणे आवश्यक आहे. अर्थात, ते अंतराळवीरांना यापासून संरक्षण करण्यास देखील मदत करू शकते सौर आणि वैश्विक विकिरण संरक्षणात्मक वातावरणाच्या अनुपस्थितीत.

हे संशोधन याबद्दल व्यापक ज्ञानात योगदान देते अवकाशातील हवामान प्रक्रिया आतील सौर यंत्रणेत. चंद्रावर जे शिकले जाते ते इतर स्थळांच्या शोधासाठी लागू केले जाऊ शकते जसे की मंगळाचा चंद्र फोबोस, किंवा अगदी पृथ्वीजवळील लघुग्रह.

चंद्राचा बाह्यस्फियर, जरी अत्यंत कमकुवत असला तरी, मूलभूत विश्वविज्ञान प्रक्रियांचा अभ्यास करण्यासाठी एक नैसर्गिक प्रयोगशाळा आहे. भूतकाळात जे वाटले होते त्यापेक्षा खूप दूर, चंद्र हा फक्त एक मृत खडक नाही.. हे एक असे शरीर आहे जे त्याच्या अवकाशीय वातावरणाशी संवाद साधत राहते आणि जर आपण लक्ष देत राहिलो तर त्यातून आपल्याला बरेच काही शिकवता येईल.