ບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນ: Ionosphere ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ Plasma ສູງ  

ຫນຶ່ງໃນສິ່ງທີ່ສວຍງາມທີ່ສຸດກ່ຽວກັບແມ່ ແຜ່ນດິນໂລກ ແມ່ນມີ ບັນ​ຍາ​ກາດ. ຊີວິດເທິງໂລກຄົງຈະເປັນໄປບໍ່ໄດ້ຖ້າບໍ່ມີແຜ່ນອາກາດອັນມີຊີວິດຊີວາທີ່ເອົາແຜ່ນດິນໂລກຈາກທົ່ວທຸກມຸມໄປ. ໃນໄລຍະຕົ້ນຂອງການວິວັດທະນາການຂອງບັນຍາກາດໃນຍຸກທາງທໍລະນີສາດ, ປະຕິກິລິຍາເຄມີພາຍໃນເປືອກໂລກແມ່ນແຫຼ່ງອາຍແກັສທີ່ສໍາຄັນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍການວິວັດທະນາການຂອງຊີວິດ, ຂະບວນການຊີວະເຄມີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊີວິດໄດ້ເຂົ້າມາແລະຮັກສາຄວາມສົມດຸນຂອງທາດອາຍແກັສໃນປະຈຸບັນ. ຂໍຂອບໃຈກັບການໄຫຼເຂົ້າຂອງໂລຫະ molten ໃນພາຍໃນຂອງໂລກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຂອງໂລກຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການ deflection ຂອງພະລັງງານແສງຕາເວັນ ionizing ສ່ວນໃຫຍ່ (ກະແສຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງອະນຸພາກທີ່ມີປະລິມານໄຟຟ້າ viz. plasma ກໍາເນີດຈາກບັນຍາກາດແສງຕາເວັນ) ຫ່າງຈາກໂລກ. ຊັ້ນເທິງສຸດຂອງບັນຍາກາດດູດເອົາລັງສີ ionizing ທີ່ຍັງເຫຼືອ, ຕໍ່ມາກາຍເປັນ ionised (ເພາະສະນັ້ນເອີ້ນວ່າ ionosphere).  

ດວງຈັນ, ດາວທຽມທໍາມະຊາດຂອງໂລກ, ມີຊັ້ນບັນຍາກາດບໍ?  

ດວງຈັນບໍ່ມີຊັ້ນບັນຍາກາດແບບທີ່ເຮົາປະສົບຢູ່ເທິງໂລກ. ພາກສະຫນາມ gravitational ຂອງມັນອ່ອນກວ່າຂອງໂລກ; ໃນຂະນະທີ່ຄວາມໄວຫລົບຫນີຢູ່ພື້ນຜິວໂລກແມ່ນປະມານ 11.2 ກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີ (ການຕໍ່ຕ້ານອາກາດບໍ່ສົນໃຈ), ຢູ່ເທິງຫນ້າດວງຈັນແມ່ນພຽງແຕ່ 2.4 ກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີ, ເຊິ່ງຫນ້ອຍກວ່າຄວາມໄວຂອງໂມເລກຸນໄຮໂດເຈນໃນດວງຈັນ (RMS). ດັ່ງນັ້ນ, ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງໂມເລກຸນ hydrogen ຫນີໄປ ຊ່ອງ ແລະດວງຈັນບໍ່ສາມາດເກັບກ໊າຊອັນສຳຄັນຢູ່ອ້ອມຮອບມັນໄວ້ໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນີ້ບໍ່ໄດ້ຫມາຍຄວາມວ່າດວງຈັນບໍ່ມີບັນຍາກາດທັງຫມົດ. ດວງຈັນມີຊັ້ນບັນຍາກາດ ແຕ່ມັນບາງຫຼາຍຈົນມີສະພາບສູນຍາກາດຢູ່ບໍລິເວນໜ້າດວງຈັນ. ຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນແມ່ນບາງທີ່ສຸດ: ບາງກວ່າຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງໂລກປະມານ 10 ພັນຕື້ເທົ່າ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນ ເທົ່າກັບຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຊັ້ນນອກສຸດຂອງຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງໂລກ.¹. ມັນແມ່ນຢູ່ໃນສະພາບການນີ້ທີ່ຫຼາຍຄົນໂຕ້ຖຽງວ່າດວງຈັນບໍ່ມີບັນຍາກາດ.  

ໄດ້ lunar ບັນຍາກາດເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບອະນາຄົດຂອງມະນຸດຊາດ. ດັ່ງນັ້ນ, ໄດ້ມີການສຶກສາຫຼາຍຄັ້ງໃນໄລຍະ 75 ປີຜ່ານມາ.  

ອົງການ NASAພາລະກິດຂອງ Appolo ໄດ້ປະກອບສ່ວນທີ່ສໍາຄັນເມື່ອມັນກວດພົບຄັ້ງທໍາອິດ lunar ບັນ​ຍາ​ກາດ⁴. lunar ການທົດລອງອົງປະກອບຂອງບັນຍາກາດ (LACE) ຂອງ Apollo 17 ໄດ້ພົບເຫັນຈໍານວນອະຕອມແລະໂມເລກຸນຈໍານວນນ້ອຍໆ (ລວມທັງ helium, argon, ແລະອາດຈະເປັນ neon, ammonia, methane ແລະ carbon dioxide) ຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງດວງຈັນ.¹. ຈາກນັ້ນ, ການວັດແທກພື້ນດິນໄດ້ຄົ້ນພົບອາຍໂຊດຽມ ແລະ ໂພແທດຊຽມໃນຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນໂດຍໃຊ້ spectroscopy line emission line.². ນອກ​ນີ້​ຍັງ​ມີ​ລາຍ​ງານ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ຄົ້ນ​ພົບ​ຂອງ​ທາດ ion ໂລຫະ​ທີ່​ໄຫຼ​ອອກ​ມາ​ຈາກ​ດວງ​ຈັນ​ໃນ ດາວເຄາະສາກົນ ຊ່ອງ ແລະ H₂ນ້ຳກ້ອນຢູ່ບໍລິເວນຂົ້ວໂລກຂອງດວງຈັນ³.  

ສໍາລັບ 3 Ga (1 Ga ຫຼື giga-annum = 1 ຕື້ປີຫຼື 10⁹ ປີ), ບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງກັບ exosphere ຂອບເຂດຫນ້າດິນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ (SBE). ກ່ອນ​ໜ້າ​ນັ້ນ, ດວງ​ຈັນ​ມີ​ບັນ​ຍາ​ກາດ​ທີ່​ພົ້ນ​ເດັ່ນ​ກວ່າ, ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ມີ​ບັນ​ຍາ​ກາດ​ຊົ່ວ​ຄາວ​ຍ້ອນ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ພູ​ເຂົາ​ໄຟ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ​ຢູ່​ເທິງ​ດວງ​ຈັນ.⁴.

ການສຶກສາທີ່ຈັດພີມມາບໍ່ດົນມານີ້ການນໍາໃຊ້ການວັດແທກຈາກ ດວງຈັນຂອງ ISRO ວົງໂຄຈອນ ເປີດເຜີຍວ່າ ionosphere ຂອງດວງຈັນສາມາດມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູງຫຼາຍ. ໄດ້ lunar ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກດ້ານຫນ້າສາມາດສູງເຖິງ 1.2 × 10⁵ ຕໍ່ cubic cm ແຕ່ລົມແສງຕາເວັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວກໍາຈັດທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ຈະກວາດເອົາ plasma ທັງຫມົດໄປສູ່ ດາວເຄາະສາກົນ ຂະຫນາດກາງ⁵. ການຄົ້ນພົບທີ່ຫນ້າສົນໃຈຢ່າງໃດກໍ່ຕາມແມ່ນການສັງເກດການຂອງປະລິມານເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສູງຢູ່ໃນພາກພື້ນຕື່ນ (ພາກພື້ນຂອງການລົບກວນການຕິດຕໍ່ກັນຂອງລົມແສງຕາເວັນໃນທິດທາງຕ້ານ sunward). ມັນມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າທິດທາງກາງເວັນໂດຍຄວາມຈິງທີ່ວ່າທັງລັງສີແສງຕາເວັນຫຼືລົມແສງຕາເວັນບໍ່ພົວພັນໂດຍກົງກັບອະນຸພາກທີ່ເປັນກາງທີ່ມີຢູ່ໃນພາກພື້ນນີ້.⁶. ການສຶກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ions ເດັ່ນໃນພາກພື້ນ wake ແມ່ນ Ar^+, ແລະ ນ⁺ ເຊິ່ງມີອາຍຸການປຽບທຽບທີ່ຍາວກວ່າ ion ໂມເລກຸນ (CO₂^+, ແລະ H₂O⁺ ) ທີ່​ເດັ່ນ​ໃນ​ພາກ​ພື້ນ​ອື່ນໆ​. ເນື່ອງຈາກວ່າອາຍຸສູງສຸດຂອງພວກເຂົາ, Ar⁺ ແລະ ນ⁺ ion ລອດຢູ່ໃນພາກພື້ນ wake ໃນຂະນະທີ່ ions ໂມເລກຸນ recombine ແລະຫາຍໄປ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູງໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃກ້ໆ lunar ພື້ນທີ່ຂົ້ວໂລກໃນໄລຍະການປ່ຽນແປງຂອງແສງຕາເວັນ^5,6. 

ອົງການ NASA ພາລະກິດຂອງ Artemis ທີ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ກັບດວງຈັນມີຈຸດປະສົງເພື່ອສ້າງຕັ້ງສູນ Artemis Base lunar ດ້ານ ແລະ Gateway ໃນ lunar orbit. ນີ້ແນ່ນອນຈະຊ່ວຍໃຫ້ການສຶກສາລະອຽດແລະໂດຍກົງຂອງ lunar ບັນ​ຍາ​ກາດ⁷.  

*** 

ເອກະສານ:  

1. NASA 2013. ມີບັນຍາກາດຢູ່ເທິງດວງຈັນບໍ? ມີໃຫ້ອອນໄລນ໌ຢູ່ 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 ແລະ Morgan TH 1988. ການຄົ້ນພົບຂອງ Sodium ແລະ Potassium Vapor ໃນບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນ. ວິທະຍາສາດ 5 ສິງຫາ 1988 ສະບັບ 241, ສະບັບ 4866 ຫນ້າ 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. Stern SA 1999. ບັນຍາກາດຂອງດວງຈັນ: ປະຫວັດສາດ, ສະຖານະພາບ, ບັນຫາໃນປະຈຸບັນ, ແລະສະພາບການ. ການທົບທວນຄືນຂອງ Geophysics. ພິມຄັ້ງທຳອິດ: 01 ພະຈິກ 1999. ສະບັບທີ 37, ສະບັບທີ 4 ພະຈິກ 1999. ໜ້າ 453-491. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. Needham DH ແລະ Kringab DA 2017. ພູເຂົາໄຟຕາມດວງຈັນສ້າງບັນຍາກາດຊົ່ວຄາວຢູ່ອ້ອມດວງຈັນບູຮານ. ໜັງສືວິທະຍາສາດໂລກ ແລະດາວເຄາະ. ເຫຼັ້ມທີ 478, 15 ພະຈິກ 2017, ໜ້າ 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. Ambili KM ແລະ Choudhary RK 2021. ການກະຈາຍສາມມິຕິຂອງ ion ແລະເອເລັກໂຕຣນິກໃນ ionosphere lunar ມາຈາກປະຕິກິລິຍາ photochemical. ແຈ້ງການປະຈຳເດືອນຂອງ Royal Astronomical Society, ເຫຼັ້ມທີ 510, ສະບັບທີ 3, ເດືອນມີນາ 2022, ໜ້າ 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  

6. Tripathi KR, et al 2022. ການສຶກສາກ່ຽວກັບຄຸນລັກສະນະຂອງ ionosphere lunar ໂດຍໃຊ້ຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າ ວິທະຍຸ ການທົດລອງວິທະຍາສາດ (DFRS) ຢູ່ເທິງຍານອະວະກາດ Chandrayaan-2. ແຈ້ງການປະຈໍາເດືອນຂອງ Royal Astronomical Society: Letters, Volume 515, Issue 1, September 2022, Page L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  

7. NASA 2022. ພາລະກິດຂອງ Artemis. ມີຢູ່ https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

***