চাঁদের বায়ুমণ্ডল: আয়নোস্ফিয়ারে প্লাজমা ঘনত্ব বেশি  

মায়ের সম্পর্কে সবচেয়ে সুন্দর জিনিসগুলির মধ্যে একটি পৃথিবী একটি উপস্থিতি বায়ুমণ্ডল. চারিদিক থেকে পৃথিবীকে পুরোপুরি আলিঙ্গনকারী বাতাসের প্রাণবন্ত চাদর ছাড়া পৃথিবীতে জীবন সম্ভব হত না। ভূতাত্ত্বিক যুগে বায়ুমণ্ডলের বিবর্তনের প্রাথমিক পর্যায়ে, পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি গ্যাসের গুরুত্বপূর্ণ উৎস ছিল। যাইহোক, জীবনের বিবর্তনের সাথে, জীবনের সাথে যুক্ত জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি দখল করে নেয় এবং বর্তমান গ্যাসীয় ভারসাম্য বজায় রাখে। পৃথিবীর অভ্যন্তরে গলিত ধাতুর প্রবাহের জন্য ধন্যবাদ যা পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্ম দেয় যা পৃথিবী থেকে দূরে বেশিরভাগ আয়নযুক্ত সৌর বায়ু (বিদ্যুৎ চার্জযুক্ত কণার ক্রমাগত প্রবাহ যেমন সৌর বায়ুমণ্ডল থেকে উদ্ভূত প্লাজমা) এর বিচ্যুতির জন্য দায়ী। বায়ুমণ্ডলের উপরের স্তরটি অবশিষ্ট আয়নাইজিং বিকিরণ শোষণ করে, ফলস্বরূপ আয়নিত হয় (অতএব আয়নোস্ফিয়ার বলা হয়)।  

পৃথিবীর প্রাকৃতিক উপগ্রহ চাঁদের কি বায়ুমণ্ডল আছে?  

আমরা পৃথিবীতে যেভাবে অনুভব করি চাঁদের বায়ুমণ্ডল নেই। এর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র পৃথিবীর তুলনায় দুর্বল; যদিও পৃথিবীর পৃষ্ঠে এস্কেপ বেগ প্রায় 11.2 কিমি/সেকেন্ড (বায়ু প্রতিরোধের উপেক্ষা করা হয়), চাঁদের পৃষ্ঠে এটি শুধুমাত্র 2.4 কিমি/সেকেন্ড যা চাঁদে হাইড্রোজেন অণুর মূল গড় বর্গক্ষেত্র (RMS) বেগের চেয়ে অনেক কম। ফলস্বরূপ, বেশিরভাগ হাইড্রোজেন অণু পালিয়ে যায় স্থান এবং চাঁদ তার চারপাশে গ্যাসের কোন উল্লেখযোগ্য শীট ধরে রাখতে অক্ষম। যাইহোক, এর অর্থ এই নয় যে চাঁদের কোনও বায়ুমণ্ডল নেই। চাঁদের একটি বায়ুমণ্ডল রয়েছে তবে এটি এতটাই পাতলা যে চাঁদের পৃষ্ঠে একটি কাছাকাছি ভ্যাকুয়াম অবস্থা বিরাজ করে। চাঁদের বায়ুমণ্ডল অত্যন্ত পাতলা: পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের চেয়ে প্রায় 10 ট্রিলিয়ন গুণ পাতলা। চাঁদের বায়ুমণ্ডলের ঘনত্ব পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের বাইরের প্রান্তের ঘনত্বের সমান¹. এই প্রেক্ষাপটেই অনেকে যুক্তি দেখান যে চাঁদের কোন বায়ুমণ্ডল নেই।  

সার্জারির চান্দ্র মানবজাতির ভবিষ্যতের জন্য বায়ুমণ্ডল গুরুত্বপূর্ণ। তাই গত 75 বছরে একাধিক গবেষণা হয়েছে।  

নাসাঅ্যাপোলো মিশন প্রথম শনাক্ত করার সময় উল্লেখযোগ্য অবদান রেখেছিল চান্দ্র বায়ুমণ্ডল⁴. চান্দ্র Apollo 17 এর বায়ুমণ্ডলীয় রচনা পরীক্ষা (LACE) চাঁদের পৃষ্ঠে অল্প পরিমাণে পরমাণু এবং অণু (হিলিয়াম, আর্গন এবং সম্ভবত নিয়ন, অ্যামোনিয়া, মিথেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড সহ) পাওয়া গেছে¹. পরবর্তীকালে, স্থল ভিত্তিক পরিমাপ নির্গমন লাইন স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে চাঁদের বায়ুমণ্ডলে সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম বাষ্প আবিষ্কার করে।². চাঁদ থেকে নির্গত ধাতব আয়নগুলির সন্ধানের বিষয়েও প্রতিবেদন ছিল আন্তঃগ্রহ স্থান এবং H₂চাঁদের মেরু অঞ্চলে হে বরফ³.  

শেষ 3 Ga (1 Ga বা giga-বার্ষিক = 1 বিলিয়ন বছর বা 10) জন্য⁹ বছর), চাঁদের বায়ুমণ্ডল নিম্ন-ঘনত্বের সারফেস বাউন্ডারি এক্সোস্ফিয়ার (SBE) সহ স্থিতিশীল। তার আগে, চাঁদে যথেষ্ট আগ্নেয়গিরির কার্যকলাপের কারণে চাঁদের একটি আরও বিশিষ্ট, যদিও ক্ষণস্থায়ী বায়ুমণ্ডল ছিল।⁴.

থেকে পরিমাপ ব্যবহার করে সম্প্রতি প্রকাশিত গবেষণা ইসরোর চন্দ্র পরিক্রমাকারী প্রকাশ করে যে চাঁদের আয়নোস্ফিয়ারে খুব বেশি ইলেকট্রন ঘনত্ব থাকতে পারে। দ্য চান্দ্র পৃষ্ঠ ইলেকট্রন ঘনত্ব 1.2 × 10 হিসাবে উচ্চ হতে পারে⁵ প্রতি ঘন সেমি কিন্তু সৌর বায়ু একটি শক্তিশালী অপসারণ এজেন্ট হিসাবে কাজ করে যা সমস্ত প্লাজমাকে ঝাড়ু দেয় আন্তঃগ্রহ মধ্যম⁵. তবে আকর্ষণীয় অনুসন্ধানটি ছিল জাগ্রত অঞ্চলে উচ্চ ইলেক্ট্রন সামগ্রীর পর্যবেক্ষণ (সূর্য-বিরোধী দিকে সৌর বায়ুতে পিছনের ব্যাঘাতের অঞ্চল)। এটি দিনের দিক থেকে বড় ছিল এই সত্য যে সৌর বিকিরণ বা সৌর বায়ু এই অঞ্চলে উপলব্ধ নিরপেক্ষ কণার সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে না।⁶. সমীক্ষা দেখায় যে জেগে থাকা অঞ্চলে প্রভাবশালী আয়নগুলি হল আর^+, এবং নে⁺ যার আণবিক আয়ন (CO₂^+, এবং H₂O⁺ ) যা অন্যান্য অঞ্চলে প্রভাবশালী। তাদের উচ্চতর জীবনকালের কারণে, আর⁺ এবং নে⁺ আয়নগুলি জাগ্রত অঞ্চলে বেঁচে থাকে যখন আণবিক আয়নগুলি পুনরায় সংযুক্ত হয়ে অদৃশ্য হয়ে যায়। উচ্চ ইলেকট্রন ঘনত্ব কাছাকাছি পাওয়া গেছে চান্দ্র সৌর পরিবর্তনের সময় মেরু অঞ্চল^5,6. 

নাসার চাঁদে পরিকল্পিত আর্টেমিস মিশনের লক্ষ্য আর্টেমিস বেস ক্যাম্প স্থাপন করা চান্দ্র পৃষ্ঠ এবং প্রবেশদ্বার মধ্যে চান্দ্র কক্ষপথ. এটি অবশ্যই আরও বিস্তারিত এবং সরাসরি অধ্যয়ন করতে সহায়তা করবে চান্দ্র বায়ুমণ্ডল⁷.  

*** 

তথ্যসূত্র:  

1. NASA 2013. চাঁদে কি একটি বায়ুমণ্ডল আছে? অনলাইনে উপলব্ধ https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  

2. Potter AE এবং Morgan TH 1988. চাঁদের বায়ুমণ্ডলে সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম বাষ্পের আবিষ্কার। বিজ্ঞান 5 আগস্ট 1988 ভলিউম 241, ইস্যু 4866 পৃ. 675-680। DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. স্টার্ন এসএ 1999. চন্দ্র বায়ুমণ্ডল: ইতিহাস, অবস্থা, বর্তমান সমস্যা এবং প্রসঙ্গ। জিওফিজিক্সের রিভিউ। প্রথম প্রকাশিত: 01 নভেম্বর 1999। ভলিউম 37, সংখ্যা 4 নভেম্বর 1999। পৃষ্ঠা 453-491। DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. Needham DH এবং Kringab DA 2017. চন্দ্র আগ্নেয়গিরি প্রাচীন চাঁদের চারপাশে একটি ক্ষণস্থায়ী বায়ুমণ্ডল তৈরি করেছিল। পৃথিবী এবং গ্রহ বিজ্ঞান চিঠি ভলিউম 478, 15 নভেম্বর 2017, পৃষ্ঠা 175-178। DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. Ambili KM এবং Choudhary RK 2021. চন্দ্র আয়নোস্ফিয়ারে আয়ন এবং ইলেকট্রনের ত্রিমাত্রিক বন্টন আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়েছে। রয়্যাল অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল সোসাইটির মাসিক নোটিশ, ভলিউম 510, ইস্যু 3, মার্চ 2022, পৃষ্ঠা 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  

6. ত্রিপাঠি কেআর, এট আল 2022. দ্বৈত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে চন্দ্র আয়নোস্ফিয়ারের বৈশিষ্ট্যের উপর একটি গবেষণা রেডিও চন্দ্রযান-২ অরবিটারে বিজ্ঞান (DFRS) পরীক্ষা। রয়্যাল অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল সোসাইটির মাসিক বিজ্ঞপ্তি: চিঠিপত্র, ভলিউম 2, ইস্যু 515, সেপ্টেম্বর 1, পৃষ্ঠা L2022–L61, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  

7. NASA 2022. আর্টেমিস মিশন। সহজলভ্য https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

***