मंगल ग्रह के ऊपरी वायुमंडल में पाई गई उच्च-आवृत्ति तरंगें मंगल पर प्लाज्मा प्रक्रियाओं को समझने में कर सकती हैं मदद

वैज्ञानिकों ने अद्भुत नैरोबैंड और ब्रॉडबैंड विशेषताओं के साथ मंगल ग्रह के ऊपरी वायुमंडल में उच्च-आवृत्ति प्लाज्मा तरंगों के अस्तित्व का पता लगाया है जो मंगल ग्रह के प्लाज्मा वातावरण में प्लाज्मा प्रक्रियाओं को समझने में मदद कर सकते हैं।

विभिन्न प्लाज्मा तरंगें अक्सर पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर, पृथ्वी के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र गुहा, में देखी जाती हैं। सामान्य तौर पर, प्लाज्मा तरंगों को विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के अवलोकन में कम समय के पैमाने के उतार-चढ़ाव के रूप में पहचाना जाता है। ये प्लाज्मा तरंगें पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर में आवेशित कणों के ऊर्जाकरण और उन्‍हें ढोने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। कुछ प्लाज्मा तरंगें जैसे विद्युत चुम्बकीय आयन साइक्लोट्रॉन तरंगें पृथ्वी के विकिरण बेल्ट के लिए सफाई एजेंट के रूप में कार्य करती हैं, जो हमारे उपग्रहों के लिए खतरनाक है। इस परिदृश्य को जानकर, शोधकर्ता मंगल जैसे अचुंबकीय ग्रहों के आसपास विभिन्न प्लाज्मा तरंगों के अस्तित्व को समझने के लिए उत्सुक हैं। मंगल ग्रह में कोई आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र नहीं है इसलिए सूर्य से आने वाली उच्च गति वाली सौर हवा, प्रवाह में बाधा की तरह, मंगल के वायुमंडल के साथ सीधे संपर्क करती है।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्तशासी संस्थान, भारतीय भू-चुंबकत्व संस्थान (आईआईजी) के शोधकर्ताओं ने मंगल ग्रह के वायुमंडल से उच्च-रिज़ॉल्यूशन विद्युत क्षेत्र डेटा का उपयोग करके मंगल ग्रह के प्लाज्मा वातावरण में उच्च-आवृत्ति प्लाज्मा तरंगों और नासा के वोलेटाइल इवोल्यूशन मिशन (एमएवीईएन) अंतरिक्ष यान (https://pds-ppi.igpp.ucla.edu) के अस्तित्व की जांच की है। ये तरंगें या तो इलेक्ट्रॉन स्‍पंदन हो सकती हैं जो पृष्ठभूमि चुंबकीय क्षेत्र (लैंगमुइर तरंगें) के समानांतर फैलती हैं या इलेक्ट्रॉन स्‍पंदन हो सकती हैं जो मंगल के मैग्नेटोशीथ क्षेत्र में पृष्ठभूमि चुंबकीय क्षेत्र (ऊपरी-हाइब्रिड प्रकार की तरंगें) के लंबवत फैलती हैं।

उन्होंने मंगल ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर में इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा आवृत्ति के नीचे और ऊपर की आवृत्ति के साथ दो अलग-अलग तरंग मोड देखे। ये तरंगें 9 फरवरी, 2015 को 5 एलटी (स्थानीय समय) के आसपास देखी गईं, जब एमएवीईएन अंतरिक्ष यान ने मैग्नेटोपॉज़ सीमा को पार किया और मैग्नेटोशीथ क्षेत्र में प्रवेश किया। ये तरंगें या तो ब्रॉडबैंड- या नैरोबैंड-प्रकार की होती हैं जिनमें आवृत्ति डोमेन में विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। ब्रॉडबैंड तरंगों में लगातार 8-14 मिलीसेकेंड की आवधिकता के साथ आवधिक पैबंद वाली संरचनाएं पाई गईं।

ऐसी तरंगों का अवलोकन यह पता लगाने के लिए एक उपकरण प्रदान करता है कि मंगल ग्रह के प्लाज्मा वातावरण में इलेक्ट्रॉन कैसे ऊर्जा प्राप्त करते हैं या ऊर्जा का क्षय कैसे करते हैं। ब्रॉडबैंड-प्रकार की तरंगों के उत्पादन और इसके मॉड्यूलेशन के लिए जिम्मेदार भौतिक तंत्र अस्पष्ट बना हुआ है और आगे की जांच की आवश्यकता है। यह अध्ययन आईआईजी के वैज्ञानिकों ने जापान, अमेरिका और यूएई के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर किया था और इसे एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स जर्नल में प्रकाशित किया गया है।

प्रकाशन लिंक: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2023/11/aa44756-22.pdf

अधिक जानकारी के लिए, कृपया डॉ. अमर कक्कड़ से संपर्क करें, ईमेल: amar.kakad@iigm.res.in, फोन: +91-22-27484188।

चित्र 1: ऊपरी पैनल समय के कार्य के रूप में विद्युत क्षेत्र दिखाते हैं और उनके संबंधित स्पेक्ट्रोग्राम निचले पैनल में दिखाए जाते हैं। बाईं ओर के पैनल ब्रॉडबैंड प्रकार के लिए हैं और दाईं ओर के पैनल नैरोबैंड प्रकार की उच्च-आवृत्ति तरंगों के लिए हैं। ये उच्च-आवृत्ति तरंगें 9 फरवरी, 2015 को देखी गईं।