हमारे सौर मंडल का प्रत्येक ग्रह हमारे सूर्य से आने वाले ऊर्जावान कणों की धारा के साथ संपर्क करता है। अक्सर "सौर हवा" के रूप में संदर्भित, इन कणों में मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और अल्फा कण शामिल होते हैं जो लगातार इंटरस्टेलर स्पेस की ओर अपना रास्ता बना रहे हैं। जहां यह धारा किसी ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर या वायुमंडल के संपर्क में आती है, यह उनके चारों ओर एक क्षेत्र बनाती है जिसे "धनुष झटका" के रूप में जाना जाता है।
ये क्षेत्र ग्रह के सामने आते हैं, धीमी गति से और सौर हवा को मोड़ते हैं क्योंकि यह अतीत की तरह चलता है - जैसे कि एक नाव के चारों ओर पानी कैसे मोड़ दिया जाता है। मंगल के मामले में, यह ग्रह का आयनमंडल है जो प्रवाह को धनुष के लिए आवश्यक प्रवाहकीय वातावरण प्रदान करता है। और यूरोपीय वैज्ञानिकों की एक टीम के एक नए अध्ययन के अनुसार, ग्रह के वायुमंडल में बदलाव के परिणामस्वरूप मंगल की धनुष झटका है।
मंगल एक्सप्रेस मिशन द्वारा अवलोकन के रूप में "मार्शल धनुष शॉक लोकेशन में वार्षिक परिवर्तन" शीर्षक से अध्ययन किया गया था। जर्नल ऑफ जियोफिजिकल लेटर्स: स्पेस फिजिक्स। से डेटा का उपयोग करना मंगल एक्सप्रेस ऑर्बिटर, विज्ञान टीम ने यह जांचने की कोशिश की कि कैसे और क्यों शॉक का स्थान कई मार्टियन वर्षों के दौरान बदलता है, और मुख्य रूप से कौन से कारक जिम्मेदार हैं।
कई दशकों से, खगोलविदों को पता है कि धनुष के झटके एक ग्रह के ऊपर होते हैं, जहां सौर हवा और ग्रह के बीच बातचीत से ऊर्जावान कण धीमा हो जाते हैं और धीरे-धीरे डायवर्ट हो जाते हैं। जहां सौर हवा ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर या वायुमंडल से मिलती है, एक तीव्र सीमा रेखा बनती है, जो उन्हें एक विस्तृत चाप में ग्रह के चारों ओर फैलाती है।
यह वह जगह है जहाँ शब्द का आघात होता है, इसके विशिष्ट आकार के कारण। मंगल के मामले में, जिसके पास वैश्विक चुंबकीय क्षेत्र और बूट करने के लिए एक पतली वातावरण नहीं है (समुद्र तल पर पृथ्वी के वायुमंडलीय दबाव का 1% से कम), यह ऊपरी वायुमंडल (आयनमंडल) का विद्युत-आवेशित क्षेत्र है जो ग्रह के चारों ओर धनुष झटका बनाने के लिए जिम्मेदार है।
उसी समय, मंगल अपेक्षाकृत छोटे आकार, द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण एक विस्तारित वातावरण (यानी एक एक्सोस्फीयर) के गठन की अनुमति देता है। मंगल के वायुमंडल के इस हिस्से में, गैसीय परमाणु और अणु अंतरिक्ष में भाग जाते हैं और सीधे सौर हवा के साथ बातचीत करते हैं। इन वर्षों में, इस विस्तारित वातावरण और मंगल ग्रह के धनुष के झटके को कई ऑर्बिटर मिशनों द्वारा देखा गया है, जिन्होंने बाद की सीमा में भिन्नता का पता लगाया है।
यह कई कारकों के कारण माना जाता है, जिनमें से कम से कम दूरी नहीं है। क्योंकि मंगल की अपेक्षाकृत विलक्षण कक्षा है (पृथ्वी के 0.0167 की तुलना में 0.0934), सूर्य से इसकी दूरी काफी भिन्न है - 206.7 मिलियन किमी (128.437 मिलियन मील; 1.3814 AU) से लेकर 249.2 मिलियन किमी (154.8457 मिलियन मील) तक की दूरी पर है; 1.666; एयू) अपहेलियन में।
जब ग्रह करीब होता है, तो उसके वायुमंडल के खिलाफ सौर हवा का गतिशील दबाव बढ़ जाता है। हालांकि, दूरी में यह बदलाव आने वाले चरम पराबैंगनी (ईयूवी) सौर विकिरण की मात्रा में वृद्धि के साथ भी मेल खाता है। परिणामस्वरूप, ऊपरी वायुमंडल में आयनों और इलेक्ट्रॉनों (उर्फ प्लाज्मा) की दर का उत्पादन होता है, जिससे थर्मल दबाव बढ़ जाता है जो आने वाली सौर हवा का प्रतिकार करता है।
विस्तारित वायुमंडल के भीतर नव-निर्मित आयनों को भी उठाया जाता है और सौर पवन द्वारा किए जा रहे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों द्वारा त्वरित किया जाता है। इसने इसे धीमा करने और मंगल के धनुष को अपनी स्थिति को स्थानांतरित करने का प्रभाव डाला। यह सब एक एकल मंगल वर्ष के दौरान होने के लिए जाना जाता है - जो 686.971 पृथ्वी दिवस या 668.5991 मंगल दिवस (सोल) के बराबर है।
हालांकि, यह लंबे समय तक कैसे व्यवहार करता है यह एक सवाल है जो पहले अनुत्तरित था। जैसे, यूरोपीय वैज्ञानिकों की टीम ने प्राप्त आंकड़ों से परामर्श किया मंगल एक्सप्रेस पांच साल की अवधि में मिशन। यह डेटा स्पेस प्लाज़्मा और एनरजेटिक एटम्स (ASPERA-3) इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर (ELS) के एनालाइज़र द्वारा लिया गया था, जिसे टीम कुल 11,861 धनुष शॉक क्रॉसिंग की जांच करती थी।
उन्होंने पाया कि औसतन, धनुष का झटका मंगल ग्रह के करीब होता है जब यह अपहेलियन (8102 किमी) के पास होता है, और आगे से पेरीहेलियन (8984 किमी) दूर होता है। यह मार्टियन वर्ष के दौरान लगभग 11% की भिन्नता के लिए काम करता है, जो कि इसकी सनक के अनुरूप है। हालांकि, टीम यह देखना चाहती थी कि पहले से अध्ययन किए गए तंत्रों में से (यदि कोई हो) मुख्य रूप से इस बदलाव के लिए जिम्मेदार था।
इस छोर की ओर, टीम ने सौर वायु घनत्व में अंतर, ग्रहों के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और प्राथमिक कारणों के रूप में सौर विकिरण पर विचार किया - ये सभी गिरावट के रूप में ग्रह सूर्य से दूर हो जाते हैं। हालांकि, उन्होंने पाया कि धनुष के झटके का स्थान सूर्य की अत्यधिक यूवी विकिरण के उत्पादन में बदलाव के बजाय सौर हवा में भिन्नता के प्रति अधिक संवेदनशील दिखाई दिया।
बो शॉक डिस्टेंस में बदलाव भी मार्टियन वातावरण में धूल की मात्रा से संबंधित थे। यह बढ़ जाता है क्योंकि मंगल पेरीहेलियन तक पहुंच जाता है, जिससे वातावरण अधिक सौर विकिरण को अवशोषित करता है और गर्म होता है। ईयूवी के बढ़े हुए स्तर से आयनोस्फियर और एक्सोस्फीयर में प्लाज्मा की बढ़ी हुई मात्रा की तुलना में बहुत कुछ होता है, धूल की बढ़ी हुई मात्रा सौर हवा के खिलाफ एक बफर के रूप में कार्य करती है।
बेंजामिन हॉल के रूप में, यूके में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता और कागज के प्रमुख लेखक ने एक ईएसपी प्रेस में कहा:
"धूल के तूफान को पहले ऊपरी वायुमंडल और मंगल के आयनमंडल के साथ बातचीत करने के लिए दिखाया गया है, इसलिए धूल के तूफान और धनुष के झटके के स्थान के बीच एक अप्रत्यक्ष युग्मन हो सकता है ... हालांकि, हम इस पर कोई और निष्कर्ष नहीं निकालते हैं कि धूल का तूफान सीधे कैसे हो सकता है मार्टियन धनुष के झटके के स्थान को प्रभावित करें और भविष्य के अध्ययन के लिए ऐसी जांच को छोड़ दें। "
अंत में, हॉल और उनकी टीम किसी भी एक कारक का पता नहीं लगा सकी, जब पता चला कि मंगल की धनुष लंबे समय तक क्यों हिलती है। "ऐसा लगता है कि कोई भी तंत्र हमारी टिप्पणियों की व्याख्या नहीं कर सकता है, बल्कि उन सभी का एक संयुक्त प्रभाव है," उन्होंने कहा। "इस बिंदु पर उनमें से कोई भी बाहर रखा जा सकता है।"
आगे देखते हुए, हॉल और उनके सहयोगियों को उम्मीद है कि भविष्य के मिशन मंगल शिफ्टिंग बोशॉक के पीछे के तंत्र पर अतिरिक्त प्रकाश डालने में मदद करेंगे। जैसा कि हॉल ने संकेत दिया है, यह ईएसए द्वारा संयुक्त जांच की संभावना है मंगल एक्सप्रेस और ट्रेस गैस ऑर्बिटर, और नासा का MAVEN मिशन। MAVEN के शुरुआती डेटा ने हमारे द्वारा खोजे गए रुझानों की पुष्टि की।
हालांकि यह पहला विश्लेषण नहीं है जो यह समझने की कोशिश करता है कि मंगल का वातावरण सौर हवा के साथ कैसे संपर्क करता है, यह विशेष विश्लेषण किसी भी पहले के अध्ययन की तुलना में बहुत लंबे समय तक प्राप्त आंकड़ों पर आधारित था। अंत में, मंगल ग्रह का अध्ययन करने वाले कई मिशन इस ग्रह के वायुमंडलीय गतिशीलता के बारे में बहुत कुछ बता रहे हैं। एक ग्रह जो पृथ्वी के विपरीत है, एक बहुत ही कमजोर चुंबकीय क्षेत्र है।
हम प्रक्रिया में जो सीखते हैं, वह यह सुनिश्चित करने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करेगा कि मंगल और अन्य ग्रहों के लिए भविष्य के अन्वेषण मिशन कमजोर चुंबकीय क्षेत्र (जैसे शुक्र और बुध) सुरक्षित और प्रभावी हैं। यह किसी दिन इन दुनिया पर स्थायी ठिकानों के निर्माण में हमारी सहायता कर सकता है!
