वैज्ञानिकों ने चंद्रमा के 60 साल के चुंबकीय रहस्य को हल किया

चंद्रमा का चुंबकीय विरोधाभास

चंद्रमा सौर मंडल के कुछ निकायों में से एक है जिसे व्यापक रूप से यह ज्ञात है कि उनके पास वैश्विक चुंबकीय क्षेत्र नहीं है। पृथ्वी के विपरीत, जो अपने पिघले हुए लोहे के कोर द्वारा संचालित एक डायनमो प्रभाव के माध्यम से एक सुरक्षात्मक चुंबकमंडल बनाती है, चंद्रमा में ऐसा क्षेत्र बनाए रखने के लिए आवश्यक सक्रिय आंतरिक गतिशीलता नहीं है। यह अनुपस्थिति चंद्रमा की सतह को सीधे सौर हवा के लिए उजागर करती है — आवेशित कणों की एक निरंतर धारा जो किसी भी वातावरण को दूर करती है और चंद्रमा की regolith में हानिकारक धूल कणों को आवेशित करती है।

फिर भी लगभग 60 वर्षों से, वैज्ञानिकों को पता है कि कहानी बिल्कुल वह नहीं है। चंद्रमा की सतह के कुछ स्थानीयकृत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति में अचानक वृद्धि प्रदर्शित करते हैं — कुछ पृष्ठभूमि चुंबकीकरण से 10 गुना अधिक मापते हैं। ये विसंगतियां पहले Apollo मिशन पर चुंबकमापी और बाद में रोबोटिक अंतरिक्ष यान द्वारा पाई गई थीं, और वे तब से ग्रह विज्ञानियों को हैरान करती रहीं। एक नए अध्ययन ने अब उनकी उत्पत्ति की पहचान की है, जिससे चंद्र विज्ञान के सबसे लंबे समय से खुले सवालों में से एक का समाधान हो गया है।

विसंगतियां कैसी दिखती हैं

चंद्रमा की चुंबकीय विसंगतियां एकसमान नहीं हैं। वे विशिष्ट क्षेत्रों में समूहित होती हैं — विशेष रूप से कई बड़े प्रभाव बेसिन के विपरीत — और शक्ति और स्थानिक सीमा में भिन्न होती हैं। सबसे मजबूत विसंगतियां चंद्र swirls की विशेषताओं से जुड़ी हैं: सतह पर रहस्यपूर्ण उज्ज्वल पैच जो अंतरिक्ष के मौसम से आंशिक रूप से संरक्षित प्रतीत होते हैं। चुंबकीय विसंगतियों और swirls के बीच संबंध लंबे समय से एक संबंध का सुझाव देता है, लेकिन उन्हें जोड़ने वाली भौतिक प्रणाली दशकों से बहस का विषय है।

कई प्रतिस्पर्धी परिकल्पनाएं प्रस्तावित की गई हैं। एक सुझाव दिया कि विसंगतियां एक समय से अवशिष्ट चुंबकीकरण का प्रतिनिधित्व करती हैं जब चंद्रमा के पास एक सक्रिय वैश्विक डायनमो था। एक अन्य प्रभावों से जुड़ा हुआ है, यह प्रस्ताव करते हुए कि बड़े उल्कापिंड प्रहार द्वारा उत्पन्न उच्च-वेग प्लाज्मा ejecta कंबरों में चट्टानों को चुंबकीय कर सकता है। एक तीसरा स्थानीय रूप से उत्पन्न क्षेत्रों के साथ सौर हवा की बातचीत पर केंद्रित है।

समाधान

नई अनुसंधान विसंगतियों को मुख्य रूप से प्रभाव ejecta चुंबकीकरण के लिए जिम्मेदार ठहराती है — चट्टानें और बड़े बेसिन-निर्माण प्रभावों द्वारा फेंकी गई महीन सामग्री जो विशिष्ट ज्यामितीय पैटर्न में उतरती है जो देखी गई विसंगति वितरण के अनुरूप है। शोधकर्ताओं ने कक्षीय चुंबकीय क्षेत्र माप, स्थलाकृतिक डेटा और कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग का उपयोग करके प्रदर्शित किया कि सबसे मजबूत विसंगतियां कई प्रमुख प्राचीन प्रभावों से अपेक्षित ejecta जमाव पैटर्न के साथ संरेखित हैं।

जब एक बड़ा प्रभावकार उच्च गति से चंद्रमा से टकराता है, तो यह प्रभाव की गतिज ऊर्जा ले जाने वाले तेजी से विस्तारशील प्लाज्मा बादल उत्पन्न करता है। इस प्लाज्मा का अपना क्षणिक चुंबकीय क्षेत्र है। जैसे ही प्लाज्मा विस्तारित होता है और ठंडा होता है, यह क्षेत्र के नष्ट होने से पहले ejecta सामग्री को चुंबकीय करता है — उस क्षणभंगुर क्षेत्र का एक रिकॉर्ड चट्टानों में जम जाता है। परिणाम एक स्थानीयकृत, दृढ़ता से चुंबकीय क्षेत्र है जो प्रभाव के बाद भी लंबे समय तक रहता है।

यह तंत्र विसंगतियों के दोनों स्थान और स्थानिक पैटर्न को समझाता है। antipodal सांद्रता होती है क्योंकि विशाल प्रभावों से ejecta चंद्रमा के विपरीत पक्ष की यात्रा कर सकते हैं, जहां अभिसारी जमाव केंद्रित चुंबकीकरण उत्पादन करते हैं। Swirls दिखाई देते हैं क्योंकि इन विसंगतियों द्वारा बनाए गए मिनी-चुंबकमंडल आंशिक रूप से सौर हवा को विक्षेपित करते हैं, संरक्षित सतह पैच पर अंतरिक्ष के मौसम को कम करते हैं और विशेषता उज्ज्वल रंग छोड़ते हैं।

भविष्य के चंद्र अन्वेषण के लिए प्रभाव

चंद्रमा की चुंबकीय विसंगतियों को समझना केवल शैक्षणिक नहीं है। Artemis कार्यक्रम और चंद्रमा पर निरंतर मानव उपस्थिति की योजनाओं ने चंद्र सतह पर विकिरण वातावरण पर काफी ध्यान केंद्रित किया है। एक वैश्विक चुंबकमंडल के बिना, मानव अन्वेषक और सतह अवसंरचना सौर ऊर्जावान कण घटनाओं और गेलेक्टिक cosmic किरणों के संपर्क में हैं। स्थानीयकृत विसंगतियों द्वारा आंशिक ढाल प्रदान करने वाले क्षेत्रों की पहचान भविष्य के चौकी के लिए साइट चयन को प्रभावित कर सकती है।

Lunar swirl क्षेत्र — सबसे मजबूत चुंबकीय विसंगतियों के साथ संबंधित — कम अंतरिक्ष के मौसम का अनुभव करते हैं और विशिष्ट regolith की तुलना में कुछ अलग सतह रसायन विज्ञान हो सकता है। इन क्षेत्रों की विशेषता मिशन योजना के लिए एक प्राथमिकता है कि क्या सतह दल के लिए विकिरण जोखिम को अर्थपूर्ण रूप से कम करने के लिए ढाल प्रभाव पर्याप्त है।

60 साल के रहस्य का समाधान चंद्रमा के भूवैज्ञानिक और चुंबकीय इतिहास की बड़ी पहेली में एक टुकड़ा जोड़ता है — जिसमें यह सवाल भी शामिल है कि चंद्र डायनमो कब काम करता था, यह कितना मजबूत था, और क्या इसके अंतिम शटडाउन को चलाया। चंद्र चुंबकत्व के बारे में प्रत्येक उत्तर प्रश्न एक बड़ी पहेली को समझने के लिए नई सड़कें खोलता है — चंद्रमा का भूवैज्ञानिक और चुंबकीय इतिहास और प्रक्रियाएं जो अरबों वर्षों में ग्रहीय निकायों को आकार दीं।

यह लेख Phys.org द्वारा रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.