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क्या किसी ग्रह का गुरुत्वाकर्षण उसके चंद्रमा के वायुमंडल को चीर सकता है?

क्या किसी ग्रह का गुरुत्वाकर्षण उसके चंद्रमा के वायुमंडल को चीर सकता है?


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हम सभी जानते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र कमजोर होने पर सौर ज्वाला ग्रह के वातावरण को चीर सकती है। सौर ज्वालाएं जबरदस्त गति से यात्रा करती हैं इसलिए जब वे वायुमंडल के गैस अणुओं से टकराती हैं तो अणु गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बाहर निकल जाते हैं और फेंक दिए जाते हैं।

क्या एक विशाल ग्रह का गुरुत्वाकर्षण उसके चंद्रमा के वातावरण को खींच सकता है? क्या गुरुत्वाकर्षण उसके वायुमंडल को खींचने के लिए पर्याप्त है या क्या हमें किसी वातावरण को उड़ाने के लिए तात्कालिक बल/प्रभाव की आवश्यकता है?


यह शायद दुर्लभ है कि चंद्रमाओं के साथ शुरू करने के लिए वायुमंडल होता है। ग्रह सौर ज्वाला उत्पन्न नहीं करते हैं। ग्रह अपनी गर्मी के परिणामस्वरूप थर्मल विकिरण उत्सर्जित करते हैं और गठन और टक्कर के दौरान ग्रह काफी गर्म हो सकते हैं। माना जाता है कि सैद्धांतिक विशाल प्रभाव के बाद पृथ्वी लाल गर्म हो गई है और उस गर्मी ने वास्तव में चंद्रमा को अपनी एकतरफा परत देने में मदद की हो सकती है। इस लेख का अर्थशाइन भाग देखें। चंद्रमा, जिसके बनने के बाद भी लाल गर्म चमकने की संभावना थी, के पास कभी भी एक वातावरण होने की संभावना नहीं थी, लेकिन सिद्धांत रूप में, एक गर्म ग्रह पास के चंद्रमा को थर्मल रूप से अलग कर सकता है यदि उस चंद्रमा का वातावरण होता।

दो हजार डिग्री के सतह के तापमान वाला एक ग्रह अपने चंद्रमा के नजदीकी हिस्से को तारे की तुलना में अधिक गर्म कर सकता है, जो कि वे दोनों कक्षा में हैं, शायद थर्मल या जीन्स एस्केप के माध्यम से चंद्रमा के वातावरण को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त गर्मी दे रहे हैं जो मूल रूप से ऊपरी वायुमंडलीय तापमान और पलायन वेग का उत्पाद। यह असामान्य भी नहीं हो सकता है कि जब ग्रह पर्याप्त बमबारी के दौर से गुजर रहा हो, तो चंद्रमाओं के लिए उन ग्रहों की तुलना में अधिक गर्मी प्राप्त करना जो वे परिक्रमा करते हैं, वे दोनों परिक्रमा करते हैं।

दूसरा तरीका है कि एक ग्रह चंद्रमा के वायुमंडल को छीन सकता है यदि चंद्रमा ग्रह की रोश सीमा के करीब था। वायुमंडल कम गुरुत्वाकर्षण से बंधा हुआ है और भले ही चंद्रमा आराम से रोश सीमा के बाहर खुद को एक साथ रखता है, इसका वातावरण इसकी सतह से मीलों ऊपर तक फैला होगा और कम गुरुत्वाकर्षण से बाध्य होगा जहां धीरे-धीरे वायुमंडलीय स्ट्रिपिंग संभव होगी।

चंद्रमाओं में शायद ही कभी वायुमंडल होता है, लेकिन सही तापमान पर बर्फ के चंद्रमा बाहर निकलने के माध्यम से वायुमंडल उत्पन्न कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्लूटो की सतह पर जमे हुए नाइट्रोजन और अन्य बर्फ के पिघलने से एक कमजोर वातावरण है और प्लूटो के कम गुरुत्वाकर्षण का मतलब है कि यह वातावरण बहुत फैला हुआ है और यह ग्रह से काफी दूर तक फैल सकता है, प्लूटो और उसके चंद्रमा चारोन हो सकता है विनिमय वातावरण (उस लेख के साथ नमक चेतावनी का अनाज, कहने के लिए कि वे एक वातावरण साझा करते हैं, यह एक व्याख्या है कि मैं 100% सहज नहीं हूं, लेकिन लेख इस बात को इंगित करता है कि तुलनात्मक रूप से कम गुरुत्वाकर्षण वस्तु द्वारा वातावरण को कम से कम रखा जा सकता है प्लूटो की तरह, और एक परिणाम के रूप में, प्रभावित और यहां तक ​​कि एक निकट की कक्षा में एक पास की वस्तु के साथ साझा)।

एक तीसरा सैद्धांतिक तरीका है कि कोई ग्रह अपने वायुमंडल के चंद्रमा को छीन सकता है, वह चुंबकत्व के माध्यम से होगा। बृहस्पति का विशाल चुंबकीय क्षेत्र एक विकिरण बेल्ट उत्पन्न करता है जो इसके आंतरिक चंद्रमाओं से परे फैली हुई है, निश्चित रूप से इसके 4 गैलीलियन चंद्रमाओं में से आंतरिक 3 से परे है। किसी ग्रह के विकिरण बेल्ट में आवेशित कणों का उच्च तापमान उसके वायुमंडल के चंद्रमा को उसी तरह से अलग कर सकता है जैसे सौर हवा उनके ग्रहों को छीन सकती है।

आपने अभी गुरुत्वाकर्षण के बारे में पूछा और मैंने आपको तीन संभावित परिदृश्य दिए; विकिरण बेल्ट और थर्मल विकिरण गुरुत्वाकर्षण नहीं हैं, लेकिन वे सैद्धांतिक रूप से इसके वायुमंडल के चंद्रमा को छीन सकते हैं। रोश सीमा परिदृश्य अनिवार्य रूप से गुरुत्वाकर्षण द्वारा संचालित होता है, इसलिए इसका उत्तर हां है, यह संभव है। यह वास्तव में गुरुत्वाकर्षण नहीं बल्कि ज्वारीय बल है, जो गुरुत्वाकर्षण का एक उत्पाद है जो चंद्रमा के वातावरण को उसके ग्रह की रोश सीमा के करीब ले जा सकता है।

वायुमंडल वाले चंद्रमा शायद बहुत दुर्लभ हैं और चंद्रमा जो अपने ग्रह की रोश सीमा के करीब कक्षा में हैं, वे भी काफी दुर्लभ हैं। तो यह एक दुर्लभ परिदृश्य हो सकता है जहां दो स्थितियां मेल खाती हैं।


संभवतः रोश सीमा (उपयोगकर्ता एलटीके द्वारा उपयुक्त रूप से वर्णित) का एक चरम मामला कम कक्षा में वायुमंडल वाला चंद्रमा ज्वारीय बलों को वायुमंडल को इस हद तक विकृत कर सकता है कि कम से कम कुछ गैस चंद्रमा की गुरुत्वाकर्षण से मुक्त हो जाती है। मैदान। मैं इस पर भरोसा नहीं करूंगा, क्योंकि यह कल्पना करना थोड़ा कठिन है कि ग्रह स्वयं वायुमंडल मुक्त है।


क्या चंद्रमा का वायुमंडल के साथ-साथ महासागरों पर भी ज्वार का प्रभाव पड़ता है?

संक्षिप्त उत्तर हां है, और कई बार वायुमंडल में चंद्र ज्वार के इस सवाल ने इसहाक न्यूटन और पियरे-साइमन लाप्लास जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों पर कब्जा कर लिया। न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत ने समुद्र के ज्वार की पहली सही व्याख्या और चंद्रमा के चरणों के साथ उनके लंबे समय से ज्ञात संबंध को प्रदान किया। मोटे तौर पर एक सदी बाद इसका उपयोग वायुमंडलीय ज्वार के अस्तित्व की भविष्यवाणी करने के लिए भी किया गया था जब लाप्लास ने एक ज्वारीय समीकरण के आधार पर एक मात्रात्मक सिद्धांत विकसित किया था जो अब उनके नाम का है। लैपलेस का समीकरण एक गोलाकार पृथ्वी को कवर करने वाले एक समान गहराई के महासागर की गति का वर्णन करता है [चित्रण देखें]।

समुद्र की सतह पर चंद्रमा के निकटतम बिंदु पर (चित्रण में बिंदु ए), चंद्र गुरुत्वाकर्षण आकर्षक बल सबसे मजबूत है और यह समुद्र को अपनी ओर खींचता है। पृथ्वी के विपरीत दिशा में (बिंदु बी), इसकी आकर्षक शक्ति सबसे कमजोर है, जो समुद्र को फिर से बाहर की ओर उभारने देती है, इस स्थिति में चंद्रमा से दूर। जैसे ही ग्रह पश्चिम से पूर्व की ओर घूमता है, दोनों उभार पृथ्वी-चंद्रमा रेखा पर बने रहते हैं। (चंद्रमा भी पृथ्वी के चारों ओर उसी दिशा में घूमता है जिस दिशा में पृथ्वी घूमती है लेकिन बहुत धीमी गति से।) सतह पर तैनात और इसके साथ घूमने वाले एक पर्यवेक्षक के लिए, उभार एक विशाल लहर के रूप में दिखाई देंगे, जो स्पष्ट गति का अनुसरण करती है। पश्चिम में चंद्रमा और प्रति चंद्र दिवस में दो शिखाएं हैं।

वास्तविक महासागरीय ज्वार निश्चित रूप से पानी की असमान गहराई और भूमि की उपस्थिति से जटिल होते हैं। लेकिन लाप्लास का सिद्धांत वायुमंडल पर पूरी तरह से लागू होता है यदि ज्वारीय समीकरण में समुद्र की गहराई को सतह के ऊपर के वातावरण की सीमा को दर्शाने वाली समतुल्य गहराई नामक मात्रा से बदल दिया जाए। जैसे हमारा वजन हमारे पैरों के नीचे की जमीन पर दबाव डालता है, वैसे ही हमारे ऊपर के वातावरण का भार ग्रह की सतह और उस पर स्थित हर चीज पर दबाव डालता है (याद रखें कि दबाव को प्रति इकाई सतह पर बल के रूप में परिभाषित किया जाता है)। यह सामान्य वायुमंडलीय सतही दबाव है जिसके बारे में हम मौसम के पूर्वानुमानों में सुनते हैं। तब यह स्पष्ट है कि लाप्लास का सिद्धांत दो महासागरीय उभारों के अनुरूप प्रति चंद्र दिन में दो दबाव मैक्सिमा की भविष्यवाणी करता है [चित्रण देखें]। एक लगभग तब होता है जब चंद्रमा सीधे ऊपर की ओर होता है, दूसरा आधे दिन बाद। इसलिए वायुमंडल में प्रमुख चंद्र ज्वार अर्ध-दैनिक (आधा दैनिक) है।

सिद्धांत उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में मजबूत चंद्र दबाव दोलनों की भविष्यवाणी करता है लेकिन उनका आयाम शायद ही कभी 100 माइक्रोबार या औसत सतह दबाव के 0.01 प्रतिशत से अधिक हो। मौसम की घटनाओं से जुड़े बहुत बड़े दबाव भिन्नताओं द्वारा नकाबपोश इस तरह के एक छोटे संकेत का पता लगाने के लिए विशेष सांख्यिकीय तकनीकों के विकास और नियमित टिप्पणियों की एक लंबी श्रृंखला के संचय की आवश्यकता होती है।

हैरानी की बात है कि इस तरह के अवलोकनों से पता चलता है कि सूर्य भी वायुमंडल में अर्ध-दैनिक ज्वार का कारण बनता है, जो 20 गुना से अधिक मजबूत है, हालांकि सौर गुरुत्वाकर्षण बल चंद्रमा के आधे से भी कम है। आखिरकार, यह चंद्रमा है जो समुद्र में प्रमुख ज्वार का कारण बनता है, न कि सूर्य। (पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा के घूमने के कारण औसत चंद्र दिवस सौर दिवस से लगभग 51 मिनट लंबा होता है और यह वैज्ञानिकों को लंबे अवलोकन रिकॉर्ड में दो ज्वारों को मज़बूती से अलग करने की अनुमति देता है।) जाहिर है, लैपलेस को इस पर संदेह था, यह सुझाव देते हुए कि मजबूत सौर ज्वार मुख्य रूप से सौर ताप द्वारा उत्पन्न किया गया था न कि सौर गुरुत्वाकर्षण द्वारा। वैज्ञानिकों ने अंततः 1960 के दशक में इस परिकल्पना की पुष्टि की जब सौर वायुमंडलीय ताप के पर्याप्त मॉडल विकसित करना संभव हो गया। एक खगोलीय पिंड के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के साथ, पृथ्वी के दिनों में असमान सौर ताप वातावरण की गोलाकार समरूपता को विकृत करता है, लेकिन अधिक जटिल तरीके से। इसलिए तापीय सौर ज्वार में कई प्रमुख तरंगें होती हैं, जिनमें से सबसे प्रमुख दैनिक और अर्ध-दैनिक तरंगें हैं।

दबाव भिन्नता अन्य वायुमंडलीय विशेषताओं में भी ज्वारीय दोलनों का कारण बनती है। वायुमंडलीय तरंगों का ऊंचाई के साथ आयाम में बढ़ना सामान्य है क्योंकि हवा पतली हो जाती है। हालांकि, ऊपरी वायुमंडल में सौर ज्वार की तुलना में चंद्र ज्वार कमजोर रहता है। फिर भी, लगभग 80 किलोमीटर (50 मील) से ऊपर की ऊंचाई पर हवाओं, तापमान, एयरग्लो उत्सर्जन और कई आयनोस्फेरिक मापदंडों में चंद्र ज्वार का पता चला है। वायुमंडलीय चंद्र ज्वार की भविष्यवाणी के लगभग दो शताब्दियों के बाद और पहली बार देखा गया, उनका अभी भी अध्ययन किया जाता है। वे एक अद्वितीय प्रकार की वायुमंडलीय गति का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसका बल तंत्र बड़ी सटीकता के साथ जाना जाता है, जिससे हम अपने संख्यात्मक मॉडल और सैद्धांतिक भविष्यवाणियों का परीक्षण कर सकते हैं।


अंतरिक्ष और परे ब्लॉग

1898 में यह सुझाव दिया गया था कि पृथ्वी और चंद्रमा कभी एक ही पिंड थे। यह परिकल्पना थी कि अपकेंद्रित्र जैसी शक्तियों के कारण एक पिघला हुआ चंद्रमा पृथ्वी से घूम गया था और प्रमुख व्याख्या बन गया। हमारे ग्रह उपग्रह को कैसे बनाया जा सकता है, इस बारे में तीन सिद्धांत हैं: विशाल प्रभाव परिकल्पना, सह-निर्माण सिद्धांत और कब्जा सिद्धांत।

विशाल प्रभाव परिकल्पना, जिसे थिया इम्पैक्ट के रूप में भी जाना जाता है

प्रारंभिक सौर मंडल एक हिंसक स्थान था और कई नवगठित पिंडों ने इसे पूर्ण ग्रह स्थिति में कभी नहीं बनाया। इनमें से एक युवा ग्रह के बनने के कुछ समय बाद ही पृथ्वी पर दुर्घटनाग्रस्त हो सकता था। विशाल प्रभाव परिकल्पना या थिया इम्पैक्ट के रूप में जाना जाता है, चंद्रमा का निर्माण प्रोटो-अर्थ और मंगल के आकार के ग्रह के बीच टकराव के बेदखल से हुआ, लगभग 4.5 अरब साल पहले हैडियन ईऑन में लगभग 20 मिलियन से 100 मिलियन वर्ष बाद हुआ था। सौर मंडल जम गया। थिया युवा ग्रह की पपड़ी के वाष्पीकृत टुकड़ों को अंतरिक्ष में फेंकते हुए पृथ्वी से टकरा गई। गुरुत्वाकर्षण ने बाहर निकले कणों को एक साथ बांधकर एक चंद्रमा बनाया जो अपने मेजबान ग्रह के संबंध में सौर मंडल में सबसे बड़ा है। इस प्रकार का गठन यह बताएगा कि चंद्रमा मुख्य रूप से हल्के तत्वों से क्यों बना है, जो इसे पृथ्वी से कम घना बनाता है। इसे बनाने वाली सामग्री क्रस्ट से आई है, जबकि ग्रह के चट्टानी कोर को पूरी तरह से अछूता छोड़ दिया है।

जब युवा पृथ्वी और यह दुष्ट शरीर टकराया, तो इसमें शामिल ऊर्जा उस घटना से 100 मिलियन गुना अधिक थी, जिसके बारे में माना जाता है कि इसने डायनासोर का सफाया कर दिया था। यह वैज्ञानिक समुदाय द्वारा समर्थित प्रचलित सिद्धांत है। कुछ सबूतों में शामिल है कि कैसे पृथ्वी की परिक्रमा और चंद्रमा की कक्षा में समान झुकाव है। हालांकि, दिन के अंत में, विशाल टकराव सौर मंडल के गठन के प्रमुख सिद्धांतों के अनुरूप हैं।

अपोलो मून रॉक्स से पता चलता है चंद्रमा की उत्पत्ति

नासा के इस मून रॉक को 1971 में अपोलो 14 मिशन पर चंद्र सतह पर अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा एकत्र किया गया था। फोटो: © नासा/सीन स्मिथ


चंद्रमा का एक बार वातावरण था

सदियों से इंसान चांद पर जाने का सपना देखता आया है। हमने 1969 में उस सपने को हासिल किया, लेकिन अपनी बहन की दुनिया को एक सूखी वायुहीन चट्टान पाया। चंद्रमा की यात्रा की अधिकांश शुरुआती कहानियों ने एक बहुत ही अलग चित्र चित्रित किया, जिससे चंद्रमा को एक सांस लेने वाला वातावरण मिला, और शायद विदेशी जीवन भी। अब हम जानते हैं कि चंद्रमा जीवन के लिए बांझ है, लेकिन एक समय था जब चंद्रमा का वातावरण था।

हमारे चंद्रमा में वायुमंडल नहीं है क्योंकि यह बहुत छोटा है और इसमें मजबूत चुंबकीय क्षेत्र नहीं है। कोई भी वातावरण जो हो सकता है वह सौर हवा से छीन लिया जाएगा जो छोटी दुनिया को बांधता है। इसके विपरीत, हमारे ग्रह के पास अपने वायुमंडल को पास रखने के लिए अधिक द्रव्यमान है, और इसकी रक्षा के लिए एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि चंद्रमा में थोड़े समय के लिए वातावरण नहीं हो सकता था, और नए सबूत बताते हैं कि उसने ऐसा किया।

लगभग ३.५ अरब साल पहले, हम सबसे पहले चांद की सतह पर जो व्यापक काले धब्बे देखते हैं, उनका निर्माण हुआ। मारिया के रूप में जाना जाता है, वे बड़े लावा प्रवाह द्वारा बनाए गए थे जो बाद में ठंडा होकर बेसाल्ट मैदान बन गए। 1960 और 1970 के दशक के अपोलो मिशन के दौरान, अंतरिक्ष यात्री इन मारिया के नमूने वापस लाए, और हमने पाया कि उनमें कार्बन मोनोऑक्साइड जैसे गैस के निशान थे। यह गैस चंद्रमा के आंतरिक भाग से उसी समय निकली जब मारिया बनी थी।

हाल ही में एक टीम ने गणना की कि इस प्रक्रिया से कितनी गैस निकली होगी, और पाया कि यह मूल रूप से संदेह से अधिक थी। इतनी गैस निकली कि इससे चंद्रमा के चारों ओर एक पतला वातावरण बन गया होगा। वातावरण केवल लगभग 70 मिलियन वर्षों तक चला, जो कि भूगर्भीय पैमानों के लिए संक्षिप्त है, लेकिन यह क्रेटरों के ठंडे धूप रहित क्षेत्रों में बर्फ और अन्य अणु जमा कर सकता था।

और यह भविष्य के अंतरिक्ष यात्रियों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। चंद्रमा पर स्थायी उपस्थिति बनाने के लिए, हमें बनाए रखने के लिए मनुष्यों को पानी और मिट्टी की आवश्यकता होगी। यदि चंद्रमा पर पानी और अन्य यौगिक पाए जा सकते हैं, तो हमें इसे पृथ्वी से लाने की आवश्यकता नहीं होगी।

तो हमारा चंद्रमा आज बंजर और वायुहीन है, लेकिन हम वहां रहने में सक्षम हो सकते हैं, उस संक्षिप्त अवधि के लिए धन्यवाद जब चंद्रमा का आकाश था।


शनि का सबसे बड़ा चंद्रमा पहले के शोधकर्ताओं की तुलना में 100 गुना तेजी से अंतरिक्ष में जा रहा है

टाइटन, शनि का सबसे बड़ा चंद्रमा, तीव्र गति से अपने ग्रह से दूरी बना रहा है, खगोलविदों ने इस सप्ताह घोषणा की। वैज्ञानिकों ने कहा कि चंद्रमा पहले की भविष्यवाणी की तुलना में बहुत तेजी से अंतरिक्ष में बह रहा है, संभवतः हमारे सौर मंडल की उनकी समझ को बदल रहा है।

नेचर एस्ट्रोनॉमी नामक पत्रिका में इस सप्ताह प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, टाइटन, जो वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि जीवन का समर्थन कर सकता है, शोधकर्ताओं की तुलना में लगभग 100 गुना तेजी से आगे बढ़ रहा है। नासा के कैसिनी अंतरिक्ष यान के डेटा का उपयोग करते हुए, जिसने 13 वर्षों से अधिक समय तक शनि का अवलोकन किया, खगोलविदों ने पाया कि टाइटन प्रति वर्ष लगभग चार इंच की दर से पलायन कर रहा है।

चंद्रमा का अपने मेजबान ग्रहों से धीरे-धीरे बहना असामान्य नहीं है और वास्तव में, हमारा अपना चंद्रमा प्रति वर्ष 1.5 इंच की दर से लगातार पृथ्वी से दूर तैर रहा है। हालांकि, टाइटन की शनि से दूरी के कारण, वैज्ञानिकों को लगा कि यह ग्रह से अधिक धीरे-धीरे दूर जा रहा है।

नासा के अनुसार, जैसे ही चंद्रमा परिक्रमा करता है, उसका गुरुत्वाकर्षण ग्रह में एक अस्थायी उभार पैदा करता है, जिससे ज्वार-भाटे आते हैं क्योंकि समुद्र एक तरफ से दूसरी तरफ जाते हैं। समय के साथ, इस अंतःक्रिया द्वारा बनाई गई ऊर्जा ग्रह से उसके चंद्रमा में स्थानांतरित हो जाती है, इसे और दूर धकेल देती है।

लेकिन हमारे चाँद की चिंता मत करो। कैलटेक के शोधकर्ताओं के मुताबिक, "पृथ्वी और चंद्रमा दोनों ही लगभग छह अरब वर्षों में सूर्य से घिरे हुए हैं, जब तक पृथ्वी चंद्रमा को 'खो' नहीं देगी।"

बुध ग्रह से बड़ा, टाइटन को यहां 2012 में शनि की परिक्रमा करते हुए देखा गया है। NASA/JPL-Caltech/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान

जबकि वैज्ञानिक जानते हैं कि शनि 4.6 अरब साल पहले बना था, इसके छल्ले के गठन और 80 से अधिक चंद्रमाओं की प्रणाली पर विवरण कम निश्चित है। यह जानते हुए कि टाइटन वर्तमान में ग्रह से 759,000 मील दूर है, इस नई खोज से पता चलता है कि पूरी प्रणाली का अपेक्षाकृत तेजी से विस्तार हुआ।

अंतरिक्ष और खगोल विज्ञान

मुख्य लेखक वालेरी लैनी ने एक समाचार विज्ञप्ति में कहा, "यह परिणाम शनि प्रणाली की उम्र और इसके चंद्रमाओं के गठन के अत्यधिक बहस वाले प्रश्न के लिए पहेली का एक महत्वपूर्ण नया टुकड़ा लाता है।"

सह-लेखक जिम फुलर ने कहा, "अधिकांश पूर्व कार्यों ने भविष्यवाणी की थी कि टाइटन या बृहस्पति के चंद्रमा कैलिस्टो जैसे चंद्रमा एक कक्षीय दूरी पर बने थे जहां हम उन्हें देखते हैं।" "इसका तात्पर्य यह है कि सैटर्नियन चंद्रमा प्रणाली, और संभावित रूप से इसके छल्ले, पहले की तुलना में अधिक गतिशील रूप से बने और विकसित हुए हैं।"

लगभग 50 वर्षों तक, वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि एक चंद्रमा अपने ग्रह से कितनी तेजी से इस धारणा के तहत बहता है कि बाहरी चंद्रमा निकट चंद्रमा की तुलना में अधिक धीरे-धीरे पलायन करते हैं क्योंकि वे मेजबान ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से और दूर हैं। चार साल पहले, फुलर ने उन सिद्धांतों का मुकाबला किया, शोध प्रकाशित करते हुए सुझाव दिया कि एक नया कक्षा पैटर्न बाहरी चंद्रमाओं को आंतरिक चंद्रमाओं के समान दर पर स्थानांतरित करने की अनुमति देगा।

टाइटन पर अपने नए निष्कर्षों तक पहुंचने के लिए, शोधकर्ताओं ने 10 वर्षों की अवधि में चंद्रमा को ट्रैक करने के लिए कैसिनी द्वारा कैप्चर की गई छवियों में पृष्ठभूमि सितारों की मैपिंग की। फिर उन्होंने अपने निष्कर्षों की तुलना कैसिनी के वेग को मापने वाले एक स्वतंत्र रेडियो विज्ञान डेटासेट से की क्योंकि यह चंद्रमा से प्रभावित था।

सह-लेखक पाओलो टोर्टोरा ने कहा, "दो पूरी तरह से अलग डेटासेट का उपयोग करके, हमने ऐसे परिणाम प्राप्त किए जो पूर्ण सहमति में हैं, और जिम फुलर के सिद्धांत के अनुरूप भी हैं, जिसने टाइटन के बहुत तेज प्रवास की भविष्यवाणी की थी।"

5,149 किमी के व्यास के साथ, टाइटन पूरे सौर मंडल में दूसरा सबसे बड़ा चंद्रमा है, जो बुध ग्रह से भी बड़ा है। घने वातावरण वाला यह एकमात्र चंद्रमा है, और यह तरल मीथेन और ईथेन से बनी नदियों और समुद्रों से आच्छादित है।

उन द्रव्यों के नीचे बर्फ की मोटी परत होती है। कैसिनी के डेटा से पता चला है कि एक तरल जल महासागर और भी गहरा है, जिसका अर्थ है कि टाइटन संभावित रूप से जीवन को बनाए रख सकता है।

2026 में, नासा ने अपने ड्रैगनफ्लाई मिशन के साथ चंद्रमा का और अध्ययन करने की योजना बनाई है, जो 2034 तक टाइटन पहुंच जाएगा। ड्रोन लगभग तीन वर्षों तक चंद्रमा की निगरानी करेगा ताकि यह पता लगाया जा सके कि क्या यह एक दिन रहने योग्य हो सकता है।

पहली बार 10 जून, 2020 / दोपहर 3:21 बजे प्रकाशित हुआ

&कॉपी 2020 सीबीएस इंटरएक्टिव इंक। सर्वाधिकार सुरक्षित।

सोफी लुईस एक सोशल मीडिया निर्माता और सीबीएस न्यूज के लिए ट्रेंडिंग राइटर हैं, जो अंतरिक्ष और जलवायु परिवर्तन पर ध्यान केंद्रित कर रही हैं।


खुलासा: मंगल ने कैसे खोया अपना वातावरण

मंगल के दक्षिणी हाइलैंड्स में Argyre प्रभाव बेसिन का चित्रण

मंगल ग्रह पर उड़ान भरने के बारे में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक यह याद रखना है कि आप वहां पहले स्थान पर क्यों गए थे। क्यूरियोसिटी रोवर लाल ग्रह पर लगभग एक साल से है, और लैंडिंग स्वयं - एक स्थिर होवरक्राफ्ट द्वारा प्राप्त एक अपमानजनक उपलब्धि जिसने 1 टन मंगल कार को केबलों द्वारा सतह पर उतारा - एक वैश्विक टेलीविजन कार्यक्रम था। लेकिन एक बार जब पहियों ने मिट्टी को छू लिया और सभी उच्च-पंक्तियों का आदान-प्रदान किया गया, तो अंतरिक्ष समुदाय के बाहर के अधिकांश लोग दूर हो गए।

क्यूरियोसिटी, हालांकि, काम करने के लिए मंगल ग्रह पर गई थी, और अगर उसकी बहन आत्मा और अवसर का चक्कर लगाती है - दोनों 2004 में आए थे और जिनमें से एक अभी भी चिपक रहा है - कोई संकेत है, यह लंबे समय तक होना चाहिए। पिछले एक साल में, क्यूरियोसिटी ने पहले ही मंगल के खनिज विज्ञान और ग्रह के पानी के अतीत के बारे में कुछ दिलचस्प खोज की है, और इस सप्ताह यह फिर से वितरित हुआ। जर्नल में प्रकाशित पत्रों की एक जोड़ी में विज्ञान, जांचकर्ताओं ने मंगल ग्रह के सबसे लंबे समय से चले आ रहे रहस्यों में से एक के बारे में अंतरिक्ष यान से नए निष्कर्षों की घोषणा की: इसने अपना वातावरण कैसे खो दिया, और क्यों।

मंगल का आधुनिक वातावरण पृथ्वी के घनत्व का केवल 1% है, लेकिन माना जाता है कि ग्रह का जल चरण अपने 4.5 अरब वर्षों में से पहले अरब तक चला है, जिसका अर्थ है कि इसकी हवा भी इतने लंबे समय तक रही होगी। लेकिन चीजें इस तरह रहने की संभावना कभी नहीं थी। मंगल का केवल आधा पृथ्वी का व्यास है, इसका द्रव्यमान ११% और गुरुत्वाकर्षण ३८% है, जिससे मूल वातावरण की ऊपरी परतों को अंतरिक्ष के निर्वात में उबालना और उल्का हिट से नष्ट होना आसान हो गया है। और वह चक्र अपने आप बन जाएगा: हवा जितनी पतली होगी, अंतरिक्ष चट्टानों के लिए जमीन से टकराना उतना ही आसान होगा, और भी अधिक विस्फोटक ऊर्जा को मुक्त करना और, वास्तव में, आकाश में और भी अधिक छेद करना।

लेकिन वह केवल एक तंत्र है। ग्रह न केवल ऊपर से बल्कि नीचे से भी अपनी हवा खो सकते हैं, क्योंकि वायुमंडल के तत्व मिट्टी के साथ - और पीछे हटते हैं - मिट्टी में। पृथ्वी पर उतरने वाले मंगल ग्रह के उल्कापिंडों में अक्सर मंगल ग्रह के आकाश से गैस के बुलबुले शामिल होते पाए गए हैं, इस बात का प्रमाण है कि यह मिलन चल रहा था।

क्यूरियोसिटी वैज्ञानिकों ने रोवर के सैंपल एनालिसिस एट मार्स (एसएएम) उपकरणों की मदद से मामले को सुलझाने की कोशिश की, सेंसर का एक संग्रह जो इसके रासायनिक मेकअप के लिए हवा को सूँघता है - विशेष रूप से इसके समस्थानिकों का मिश्रण। तत्व केवल एक रूप में नहीं आते हैं, लेकिन विभिन्न आकारों और भारों में - जैसे कार्बन 12 और कार्बन 13 - नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या से निर्धारित होते हैं। वायुमंडलीय अध्ययनों में वजन का मुद्दा महत्वपूर्ण है, क्योंकि जिस तरह भारी धातु नीचे की ओर डूबती है और पिघले हुए ग्रह के बनने के साथ हल्की धातुएं ऊपर उठती हैं, वैसे ही गैसें वजन के हिसाब से वातावरण में खुद को स्तरीकृत करती हैं।

मंगल के वर्तमान वातावरण के पहले के मापन में हमेशा कार्बन और ऑक्सीजन के भारी समस्थानिकों की उच्च सांद्रता दिखाई गई थी - मापने के लिए सुविधाजनक तत्व क्योंकि मंगल का वातावरण अत्यधिक कार्बन डाइऑक्साइड से बना है। वे निष्कर्ष सूर्य के समस्थानिक मेकअप और संपूर्ण रूप से प्रारंभिक सौर मंडल से भिन्न होते हैं, जिसमें हल्के समस्थानिकों का अधिक समान रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता था। मंगल, पृथ्वी और अन्य सभी ग्रहों की तरह, उसी अपेक्षाकृत समान मिश्रण के साथ शुरू हुआ होगा। तथ्य यह है कि भारी समस्थानिक शेष मंगल ग्रह की हवा पर हावी हैं, इसका मतलब है कि इसकी हल्की, उच्च-ऊंचाई वाली गैसों को पहले उड़ा दिया जाता है - ऊपर-नीचे सिद्धांत का समर्थन करता है।

एसएएम टीम के प्रमुख अन्वेषक नासा के पॉल महाफी ने एक बयान में कहा, "जैसा कि वातावरण खो गया था, प्रक्रिया के हस्ताक्षर समस्थानिक अनुपात में अंतर्निहित थे,"। वैसे भी यह सिद्धांत था, लेकिन भारी-आइसोटोप असंतुलन को साबित करने के लिए पर्याप्त संवेदनशीलता के साथ हवा का नमूना लेने के लिए एसएएम जैसे उपकरणों का एक सूट लिया। के रूप में विज्ञान कागज से पता चला, क्यूरियोसिटी ने वास्तव में उस सौदे को सील कर दिया।

निष्कर्षों को विशेष रूप से विश्वसनीय माना जाता है क्योंकि क्यूरियोसिटी ने अपना काम करने के लिए दो अलग-अलग उपकरणों का उपयोग किया: ट्यून करने योग्य लेजर स्पेक्ट्रोमीटर, जो विश्लेषण करता है कि कैसे एक कक्ष में मार्टियन हवा पंप की जाती है, इन्फ्रारेड लेजर और मास स्पेक्ट्रोमीटर की दो अलग-अलग आवृत्तियों को दर्शाती है, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, हवा के नमूने में मौजूद तत्वों के पूरे स्पेक्ट्रम को उनके द्रव्यमान के अनुसार मापता है। नासा के क्रिस वेबर ने कहा, "दो अलग-अलग तकनीकों के साथ समान परिणाम प्राप्त करने से हमारा विश्वास बढ़ा है कि कोई ज्ञात व्यवस्थित त्रुटि नहीं है," नए पेपर में से एक के प्रमुख लेखक क्रिस वेबर ने कहा।

मंगल की खोई हुई हवा कभी वापस नहीं आ रही है, लेकिन इसमें जो थोड़ा सा है वह अभी भी ग्रह को रासायनिक रूप से सक्रिय स्थान बनाता है - और पृथ्वी से पैराशूट और ब्रेकिंग-रॉकेट अंतरिक्ष यान के संयोजन में एक प्रमुख भूमिका निभाता है जो सतह पर सुरक्षित रूप से पहुंचने के लिए निर्भर करता है . लेकिन ब्रह्मांड में हर जगह परिवर्तन एक स्थिर है, और आज भी, लाल ग्रह के वायुमंडलीय नुकसान को जारी माना जाता है। यह कितनी तेजी से हो रहा है, यह तब तक पता नहीं चलेगा जब तक नासा की अगली मंगल जांच, मार्स एटमॉस्फियर एंड वोलेटाइल इवोल्यूशन (MAVEN) मिशन, जो नवंबर में लॉन्च के लिए तैयार है, के आने तक नहीं होगा। पहले से ही कठोर मंगल, मावेन को लग सकता है, तेजी से कठोर होता जा रहा है - अनुचित रूप से सख्त पृथ्वी की सराहना करने का एक और कारण।


यह यहाँ कैसे आया?

इसके लिए एक संभावित व्याख्या यह है कि ग्रह तारे से कूलर की दूरी पर बना और फिर अंदर की ओर चला गया। लेकिन इसका मतलब यह होगा कि हमने जीजे 1132 बी को अपेक्षाकृत संकीर्ण समय खिड़की में पकड़ा है: इसके बीच अपने वायुमंडल को खोने के लिए तारे के काफी करीब पहुंचना, लेकिन इससे पहले कि वातावरण अंतरिक्ष में गर्म हो गया था। संभावना बेहतर है कि ग्रह जहां है, उसके पास बना था और पहले के खो जाने के बाद एक दूसरा वातावरण उत्पन्न किया था।

सौभाग्य से, हबल द्वारा प्रदान किया गया डेटा वातावरण में क्या है, इसका कुछ संकेत देने में सक्षम था। वायुमंडल में मौजूद अणुओं द्वारा तारों की रोशनी पर छोड़े गए हस्ताक्षर कुछ संकेत देते हैं कि वे क्या हो सकते हैं। ये संकेत जटिल हैं - ऐसे कई अणु हैं जिनके हस्ताक्षर हैं जो स्पेक्ट्रम के कुछ क्षेत्रों में आंशिक रूप से ओवरलैप होते हैं लेकिन अन्य नहीं। लेकिन ग्रह के वायुमंडल से संकेत को देखना और उस संकेत के अनुकूल अणुओं के संयोजन की पहचान करना संभव है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि वातावरण में कुछ एरोसोल होने की संभावना है। और इसकी संरचना वास्तव में किसी अन्य ग्रह पर आश्चर्यजनक नहीं होगी: ज्यादातर मीथेन, ईथेन, हाइड्रोजन और हाइड्रोजन साइनाइड। लेकिन याद रखें, इस माहौल के दिलचस्प होने का पूरा कारण यह है कि ग्रह को अपने इतिहास में अपना वातावरण जल्दी खो देना चाहिए था - और सभी हाइड्रोजन को इसके साथ चला जाना चाहिए था।


अंतर्वस्तु

किसी विशेष स्थान पर वायुमंडलीय दबाव उस स्थान के ऊपर वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर स्तंभ के भार द्वारा निर्धारित सतह पर लंबवत प्रति इकाई क्षेत्र बल है। पृथ्वी पर, वायुदाब की इकाइयाँ अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक वातावरण (एटीएम) पर आधारित होती हैं, जिसे 101.325 kPa (760 Torr या 14.696 psi) के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे बैरोमीटर से मापा जाता है।

ऊपर गैस के घटते द्रव्यमान के कारण बढ़ती ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है। वह ऊंचाई जिस पर वायुमंडल से दबाव के कारक से कम हो जाता है (एक अपरिमेय संख्या जिसका मान २.७१८२८ है।) को स्केल ऊंचाई कहा जाता है और इसे निम्न द्वारा दर्शाया जाता है एच. एक समान तापमान वाले वातावरण के लिए, पैमाने की ऊंचाई तापमान के समानुपाती होती है और शुष्क हवा के औसत आणविक द्रव्यमान और उस स्थान पर गुरुत्वाकर्षण के स्थानीय त्वरण के उत्पाद के व्युत्क्रमानुपाती होती है। ऐसे मॉडल वातावरण के लिए, बढ़ती ऊंचाई के साथ दबाव तेजी से घटता है। हालांकि, तापमान में वायुमंडल एक समान नहीं होते हैं, इसलिए किसी विशेष ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव का अनुमान अधिक जटिल होता है।

ग्रहों के बीच सतही गुरुत्वाकर्षण काफी भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, विशाल ग्रह बृहस्पति का बड़ा गुरुत्वाकर्षण बल हाइड्रोजन और हीलियम जैसी हल्की गैसों को बरकरार रखता है जो कम गुरुत्वाकर्षण वाली वस्तुओं से बच जाती हैं। दूसरे, सूर्य से दूरी वायुमंडलीय गैस को उस बिंदु तक गर्म करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा को निर्धारित करती है, जहां इसके अणुओं की तापीय गति का कुछ अंश ग्रह के पलायन वेग से अधिक हो जाता है, जिससे वे ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से बच सकते हैं। इस प्रकार, दूर और ठंडे टाइटन, ट्राइटन और प्लूटो अपेक्षाकृत कम गुरुत्वाकर्षण के बावजूद अपने वायुमंडल को बनाए रखने में सक्षम हैं।

चूँकि गैस के अणुओं का एक संग्रह व्यापक श्रेणी के वेगों से गतिमान हो सकता है, इसलिए अंतरिक्ष में गैस के धीमे रिसाव को उत्पन्न करने के लिए हमेशा कुछ तेज़ होगा। हल्के अणु समान तापीय गतिज ऊर्जा वाले भारी अणुओं की तुलना में तेजी से चलते हैं, और इसलिए कम आणविक भार वाली गैसें उच्च आणविक भार की तुलना में अधिक तेजी से खो जाती हैं। ऐसा माना जाता है कि शुक्र और मंगल ने अपना अधिकांश पानी खो दिया होगा, जब सौर पराबैंगनी विकिरण द्वारा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में फोटोडिसोसिएट होने के बाद, हाइड्रोजन बच गया। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इसे रोकने में मदद करता है, क्योंकि सामान्य रूप से, सौर हवा हाइड्रोजन के पलायन को काफी बढ़ा देती है। हालांकि, पिछले 3 अरब वर्षों में पृथ्वी ने चुंबकीय ध्रुवीय क्षेत्रों के माध्यम से औरोरल गतिविधि के कारण गैसों को खो दिया हो सकता है, जिसमें इसकी वायुमंडलीय ऑक्सीजन का शुद्ध 2% शामिल है। [४] सबसे महत्वपूर्ण पलायन प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, शुद्ध प्रभाव यह है कि एक आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र किसी ग्रह को वायुमंडलीय पलायन से नहीं बचाता है और कुछ चुंबकीयकरणों के लिए चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति पलायन दर को बढ़ाने का काम करती है। [५]

अन्य तंत्र जो वायुमंडल में कमी का कारण बन सकते हैं, वे हैं सौर पवन-प्रेरित स्पटरिंग, प्रभाव क्षरण, अपक्षय और अनुक्रम-कभी-कभी "फ्रीजिंग आउट" के रूप में संदर्भित - रेजोलिथ और ध्रुवीय कैप में।

चट्टानी पिंडों की सतहों पर वायुमंडल का नाटकीय प्रभाव पड़ता है। जिन वस्तुओं में कोई वायुमंडल नहीं होता है, या जिनमें केवल एक एक्सोस्फीयर होता है, उनका भूभाग होता है जो क्रेटरों से ढका होता है। वायुमंडल के बिना, ग्रह को उल्कापिंडों से कोई सुरक्षा नहीं है, और ये सभी उल्कापिंडों के रूप में सतह से टकराते हैं और क्रेटर बनाते हैं।

अधिकांश उल्कापिंड किसी ग्रह की सतह से टकराने से पहले उल्का के रूप में जल जाते हैं। जब उल्कापिंड प्रभाव डालते हैं, तो हवा की क्रिया से प्रभाव अक्सर मिट जाते हैं। [६] नतीजतन, वायुमंडल वाली वस्तुओं पर क्रेटर दुर्लभ हैं। [ स्पष्टीकरण की आवश्यकता ]

वायुमंडलीय के साथ चट्टानी ग्रहों के भूभाग को आकार देने में पवन अपरदन एक महत्वपूर्ण कारक है, और समय के साथ क्रेटर और ज्वालामुखियों दोनों के प्रभाव को मिटा सकता है। इसके अलावा, चूंकि दबाव के बिना तरल पदार्थ मौजूद नहीं हो सकते हैं, एक वातावरण तरल को सतह पर मौजूद होने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप झीलें, नदियाँ और महासागर बनते हैं। पृथ्वी और टाइटन की सतह पर तरल पदार्थ होने के लिए जाना जाता है और ग्रह पर भूभाग से पता चलता है कि मंगल की सतह पर अतीत में तरल था।

एक ग्रह की प्रारंभिक वायुमंडलीय संरचना ग्रहों के निर्माण के दौरान स्थानीय सौर नीहारिका के रसायन विज्ञान और तापमान से संबंधित है और बाद में आंतरिक गैसों के पलायन से संबंधित है। मूल वायुमंडल गैसों की एक घूर्णन डिस्क के साथ शुरू हुआ जो कि ग्रहों को बनाने के लिए संघनित दूरी वाले छल्ले की एक श्रृंखला बनाने के लिए ढह गई। ग्रह के वायुमंडल को समय के साथ विभिन्न जटिल कारकों द्वारा संशोधित किया गया, जिसके परिणामस्वरूप काफी भिन्न परिणाम सामने आए।

शुक्र और मंगल ग्रह का वायुमंडल मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड से बना है, जिसमें थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन, आर्गन, ऑक्सीजन और अन्य गैसों के अंश हैं। [7]

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना काफी हद तक जीवन के उप-उत्पादों द्वारा नियंत्रित होती है जो इसे बनाए रखती है। पृथ्वी के वायुमंडल से शुष्क हवा में ७८.०८% नाइट्रोजन, २०.९५% ऑक्सीजन, ०.९३% आर्गन, ०.०४% कार्बन डाइऑक्साइड, और हाइड्रोजन, हीलियम, और अन्य "महान" गैसों (मात्रा के अनुसार) के निशान होते हैं, लेकिन आम तौर पर जल वाष्प की एक चर मात्रा होती है भी मौजूद है, समुद्र तल पर औसतन लगभग 1%। [8]

सौर मंडल के विशाल ग्रहों-बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून के निम्न तापमान और उच्च गुरुत्वाकर्षण-उन्हें कम आणविक द्रव्यमान वाले गैसों को बनाए रखने के लिए अधिक आसानी से अनुमति देते हैं। इन ग्रहों में हाइड्रोजन-हीलियम वायुमंडल हैं, जिनमें अधिक जटिल यौगिकों की मात्रा है।

बाहरी ग्रहों के दो उपग्रहों में महत्वपूर्ण वायुमंडल है। टाइटन, शनि का चंद्रमा, और ट्राइटन, नेपच्यून का चंद्रमा, में मुख्य रूप से नाइट्रोजन का वायुमंडल है। जब प्लूटो सूर्य के सबसे निकट अपनी कक्षा के भाग में ट्राइटन के समान नाइट्रोजन और मीथेन का वातावरण रखता है, लेकिन सूर्य से दूर होने पर ये गैसें जम जाती हैं।

सौर मंडल के अन्य पिंडों में बेहद पतले वातावरण हैं जो संतुलन में नहीं हैं। इनमें चंद्रमा (सोडियम गैस), बुध (सोडियम गैस), यूरोपा (ऑक्सीजन), आयो (सल्फर), और एन्सेलेडस (जल वाष्प) शामिल हैं।

पहला एक्सोप्लैनेट जिसकी वायुमंडलीय संरचना निर्धारित की गई थी, वह एचडी 209458 बी है, जो एक गैस विशालकाय है, जो नक्षत्र पेगासस में एक तारे के चारों ओर एक करीबी कक्षा के साथ है। इसका वातावरण 1,000 K से अधिक तापमान तक गर्म होता है, और लगातार अंतरिक्ष में भाग रहा है। ग्रह के फुलाए हुए वातावरण में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और सल्फर का पता लगाया गया है। [९]

पृथ्वी संपादित करें

पृथ्वी के वायुमंडल में कई परतें होती हैं जो संरचना, तापमान और दबाव जैसे गुणों में भिन्न होती हैं। सबसे निचली परत क्षोभमंडल है, जो सतह से नीचे समताप मंडल तक फैली हुई है। वायुमंडल के द्रव्यमान का तीन चौथाई हिस्सा क्षोभमंडल के भीतर रहता है, और यह वह परत है जिसके भीतर पृथ्वी का स्थलीय मौसम विकसित होता है। इस परत की गहराई भूमध्य रेखा पर 17 किमी से लेकर ध्रुवों पर 7 किमी के बीच होती है। समताप मंडल, जो क्षोभमंडल के शीर्ष से मध्यमंडल के नीचे तक फैला हुआ है, में ओजोन परत है। ओजोन परत की ऊंचाई 15 से 35 किमी के बीच होती है, और यह वह जगह है जहां सूर्य से अधिकांश पराबैंगनी विकिरण अवशोषित होती है। मेसोस्फीयर का शीर्ष, 50 से 85 किमी तक है, और वह परत है जिसमें अधिकांश उल्काएं जलती हैं। The thermosphere extends from 85 km to the base of the exosphere at 400 km and contains the ionosphere, a region where the atmosphere is ionized by incoming solar radiation. The ionosphere increases in thickness and moves closer to the Earth during daylight and rises at night allowing certain frequencies of radio communication over a greater range. The Kármán line, located within the thermosphere at an altitude of 100 km, is commonly used to define the boundary between Earth's atmosphere and outer space. The exosphere begins variously from about 690 to 1,000 km above the surface, where it interacts with the planet's magnetosphere. Each of the layers has a different lapse rate, defining the rate of change in temperature with height.

Others Edit

Other astronomical bodies such as sun, moon, Mercury, etc have known atmospheres.


Exploration of the Moon

Figure 2. Scientist on the Moon: Geologist (and later US senator) Harrison “Jack” Schmitt in front of a large boulder in the Littrow Valley at the edge of the lunar highlands. Note how black the sky is on the airless Moon. No stars are visible because the surface is brightly lit by the Sun, and the exposure therefore is not long enough to reveal stars.

Most of what we know about the Moon today derives from the US Apollo program, which sent nine piloted spacecraft to our satellite between 1968 and 1972, landing 12 astronauts on its surface. Before the era of spacecraft studies, astronomers had mapped the side of the Moon that faces Earth with telescopic resolution of about 1 kilometer, but lunar geology hardly existed as a scientific subject. All that changed beginning in the early 1960s.

Initially, Russia took the lead in lunar exploration with Luna 3, which returned the first photos of the lunar far side in 1959, and then with Luna 9, which landed on the surface in 1966 and transmitted pictures and other data to Earth. However, these efforts were overshadowed on July 20, 1969, when the first American astronaut set foot on the Moon.

Table 2 summarizes the nine Apollo flights: six that landed and three others that circled the Moon but did not land. The initial landings were on flat plains selected for safety reasons. But with increasing experience and confidence, NASA targeted the last three missions to more geologically interesting locales. The level of scientific exploration also increased with each mission, as the astronauts spent longer times on the Moon and carried more elaborate equipment. Finally, on the last Apollo landing, NASA included one scientist, geologist Jack Schmitt, among the astronauts (Figure 2).

Table 2. Apollo Flights to the Moon
Flight तारीख Landing Site Main Accomplishment
Apollo 8 Dec. 1968 First humans to fly around the Moon
Apollo 10 May 1969 First spacecraft rendezvous in lunar orbit
Apollo 11 July 1969 Mare Tranquillitatis First human landing on the Moon 22 kilograms of samples returned
Apollo 12 Nov. 1969 Oceanus Procellarum First Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP) visit to Surveyor 3 lander
Apollo 13 Apr. 1970 Landing aborted due to explosion in command module
Apollo 14 Jan. 1971 Mare Nubium First “rickshaw” on the Moon
Apollo 15 July 1971 Mare Imbrium/Hadley First “rover” visit to Hadley Rille astronauts traveled 24 kilometers
Apollo 16 Apr. 1972 Descartes First landing in highlands 95 kilograms of samples returned
Apollo 17 Dec. 1972 Taurus-Littrow highlands Geologist among the crew 111 kilograms of samples returned

Figure 3. Handling Moon Rocks: Lunar samples collected in the Apollo Project are analyzed and stored in NASA facilities at the Johnson Space Center in Houston, Texas. Here, a technician examines a rock sample using gloves in a sealed environment to avoid contaminating the sample. (credit: NASA JSC)

In addition to landing on the lunar surface and studying it at close range, the Apollo missions accomplished three objectives of major importance for lunar science. First, the astronauts collected nearly 400 kilograms of samples for detailed laboratory analysis on Earth (Figure 3).

These samples have revealed as much about the Moon and its history as all other lunar studies combined. Second, each Apollo landing after the first one deployed an Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP), which continued to operate for years after the astronauts departed. Third, the orbiting Apollo command modules carried a wide range of instruments to photograph and analyze the lunar surface from above.

The last human left the Moon in December 1972, just a little more than three years after Neil Armstrong took his “giant leap for mankind.” The program of lunar exploration was cut off midstride due to political and economic pressures. It had cost just about $100 per American, spread over 10 years—the equivalent of one large pizza per person per year. Yet for many people, the Moon landings were one of the central events in twentieth-century history.

Figure 4. Moon Rocket on Display. (credit: modification of work by David Morrison)

The giant Apollo rockets built to travel to the Moon were left to rust on the lawns of NASA centers in Florida, Texas, and Alabama, although recently, some have at least been moved indoors to museums (Figure 4). One of the unused Saturn 5 rockets built to go to the Moon is now a tourist attraction at NASA’s Johnson Space Center in Houston, although it has been moved indoors since the photo in Figure 4 was taken.

Today, neither NASA nor Russia have plans to send astronauts to the Moon, and China appears to be the nation most likely to attempt this feat. (In a bizarre piece of irony, a few people even question whether we went to the Moon at all, proposing instead that the Apollo program was a fake, filmed on a Hollywood sound stage. See the Link to Learning box below for some scientists’ replies to such claims.) However, scientific interest in the Moon is stronger than ever, and more than half a dozen scientific spacecraft—sent from NASA, ESA, Japan, India, and China—have orbited or landed on our nearest neighbor during the past decade.

Read The Great Moon Hoax about the claim that NASA never succeeded in putting people on the Moon.

Lunar exploration has become an international enterprise with many robotic spacecraft focusing on lunar science. The USSR sent a number in the 1960s, including robot sample returns. Table 3 lists some of the most recent lunar missions.

Table 3. Some International Missions to the Moon
Launch Year Spacecraft Type of Mission Agency
1994 Clementine Orbiter US (USAF/NASA)
1998 चंद्र प्रॉस्पेक्टर Orbiter US (NASA)
2003 SMART-1 Orbiter Europe (ESA)
2007 SELENE 1 Orbiter Japan (JAXA)
2007 Chang’e 1 Orbiter China (CNSA)
2008 Chandrayaan-1 Orbiter India (ISRO)
2009 LRO Orbiter US (NASA)
2009 LCROSS Impactor US (NASA)
2010 Chang’e 2 Orbiter China (CNSA)
2011 GRAIL Twin orbiters US (NASA)
2013 LADEE Orbiter US (NASA)
2013 Chang’e 3 Lander/Rover China (CNSA)


Mission to Mercury

Get the facts on Mercury, the closest planet to the sun.

Fast Facts

LOCATION: First rock from the sun

DISTANCE FROM THE SUN: 28,583,702 to 35,983,125 miles (46,001,200 to 69,816,900 kilometers)

AVERAGE SURFACE TEMPERATURE: 243° F (117° C)

LENGTH OF SPACE JOURNEY FROM EARTH TO MERCURY: 4 years

GRAVITY: If you weigh 100 pounds on Earth, you’d weigh 38 pounds here.

Don’t panic when you peer from the porthole of your spaceship as it plummets to the surface of Mercury: You haven’t taken a wrong turn and touched down on the moon. Cratered, contoured with hills, and covered with dark dust, Mercury’s landscape certainly looks a lot like the moon’s. This itty-bitty planet—the smallest in the solar system—is only slightly larger than our moon, too. But one look up from Mercury’s surface at high noon will tell you you’re far from home. Seen from here, the sun appears three times larger in the sky than it does when viewed from Earth. You’re standing on the closest planet to the sun. Forget your sunglasses? Okay, now you can panic.

Mercury is a planet of extremes. By day (which actually lasts roughly 30 Earth days), it’s one of the solar system’s most scorching spots—more than four times hotter than boiling water. By night, temperatures plummet hundreds of degrees below freezing. (The planet’s weak gravity can’t keep a grip on a heat-trapping atmosphere.) But despite its harsh environment, this hot-and-cold rock offers perks for the spacefarer. A weak magnetic field protects visitors from the sun’s deadly solar radiation (Earth has a similar but much stronger field), and the crater-pocked surface may contain valuable minerals. The speediest of all the planets, Mercury orbits the sun every 88 days—which means any Earthlings born here could celebrate four birthdays for your every one.

DID YOU KNOW?

• Don't bother scouring the sky here for any moons. Mercury doesn’t have any!

• NASA's MESSENGER spacecraft, which has been orbiting Mercury since 2011, carries a heavy-duty sunshade made from ceramic cloth.