आयनमंडल

28-12-2023

आयनमंडल

खबरों में क्यों ?

हाल ही में विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त निकाय, भारतीय भू-चुंबकत्व संस्थान (आईआईजी) के वैज्ञानिकों की एक टीम द्वारा 2010 और 2022 के बीच भारतीय अंटार्कटिका स्टेशन भारती पर दीर्घकालिक मौसमी आयनोस्फेरिक अवलोकनों और सौर गतिविधियों की जांच की गई है।

महत्वपूर्ण बिन्दु:

यह अध्ययन जर्नल ऑफ पोलर साइंस में प्रकाशित किया गया था।

अध्ययन के बारे में :

• अंटार्कटिका की ठंडी अंधेरी सर्दियाँ और तेज़ धूप वाली गर्मी आयनमंडल में एक रहस्य छिपाए हुए है जिसका वैज्ञानिकों ने हाल ही में पता लगाया है।
• अंटार्कटिका के भारती स्टेशन पर लगभग एक दशक तक चले आयनोस्फेरिक अवलोकन में गर्मी और सर्दी के बाद विषुव महीनों में अधिकतम कुल इलेक्ट्रॉन गणना (टीईसी) के साथ पर्याप्त मौसमी बदलाव पाया गया।
• वैज्ञानिकों ने अध्ययन में पाया कि आयनमंडल में कुल इलेक्ट्रॉन गिनती (टीईसी) विषुव महीनों के दौरान क्षेत्र में चरम पर होती है।
• वैज्ञानिकों ने चरम आयनीकरण के लिए कण वर्षा और उच्च अक्षांशों से संवहन प्लाज्मा के परिवहन को जिम्मेदार ठहराया।
• इसके अलावा, गर्मी के महीनों में जहां 24 घंटे सूरज की रोशनी मौजूद रहती है (ध्रुवीय दिन), अधिकतम आयनोस्फेरिक घनत्व भारती क्षेत्र में ध्रुवीय रातों की तुलना में लगभग दोगुना था।
• ऊपर प्रस्तुत चित्र में आयनोस्फेरिक घनत्व (टीईसी इकाइयों में) का परिवर्तन, वाई-अक्ष में समय के साथ कोडित रंग और एक्स-अक्ष में मौसमी और सौर गतिविधि को दर्शाने वाले वर्ष प्रभावित करते हैं

अध्ययन का महत्व:

इस तरह के दीर्घकालिक अध्ययन से हमें उपग्रह-आधारित नेविगेशन और संचार प्रणालियों पर आयनमंडल के प्रभावों को समझने और उन्हें कम करने में मदद मिल सकती है।

आयनमंडल (आयनोस्फीयर) के बारे में :

• आयनमंडल पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल का एक हिस्सा है, जो 100-1000 किमी तक फैला हुआ आंशिक रूप से आयनित है।
• "आयनोस्फीयर" नाम पहली बार 1920 के दशक में पेश किया गया था।
• औपचारिक रूप से 1950 में इंस्टीट्यूट ऑफ रेडियो इंजीनियर्स की एक समिति द्वारा इसे "पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल का हिस्सा" के रूप में परिभाषित किया गया।
• ध्रुवीय क्षेत्रों में आयनमंडल अत्यधिक गतिशील है और अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं और मैग्नेटोस्फीयर-आयनोस्फीयर प्रणालियों में संबंधित प्रक्रियाओं के लिए एक प्रमुख ऊर्जा सिंक के रूप में कार्य करता है क्योंकि इस क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं लंबवत होती हैं।
• भौगोलिक सीमाओं और स्टेशनों की सीमित संख्या के कारण आर्कटिक क्षेत्र की तुलना में अंटार्कटिका में आयनोस्फेरिक अवलोकन कम हैं।
• आयनमंडल पर पराबैंगनी उपकरण के द्वारा आयनमंडल के घनत्व को मापता जाता है, वहीं नाइट्रोजन उत्सर्जन के लिए गुलाबी रोशनी और ऑक्सीजन उत्सर्जन के लिए हरी रोशनी का प्रयोग किया जाता है।

आयनमंडल की प्रमुख विशेषता:

• रात के समय आयनमंडल पतला हो जाता है क्योंकि पहले से आयनित कण शिथिल हो जाते हैं और तटस्थ कणों में वापस जुड़ जाते हैं।
• आयनमंडल के बारे में यह जानना मुश्किल है कि किसी निश्चित समय में आयनमंडल कैसा होगा।
• यह पृथ्वी के वायुमंडल में सभी आवेशित कणों का घर है।
• आयनमंडल वह स्थान है जहां पृथ्वी का वायुमंडल अंतरिक्ष से मिलता है।
• यह कई उपग्रहों का घर है।
• आयनमंडल निरन्तर चमकता रहता है।
• आयनमंडल का अध्ययन हम अदृश्य प्रकार के प्रकाश से करते हैं।

आयनमंडल की परते :

• आयनमंडल को कई अपेक्षाकृत अलग परतों से बना माना गया है जिन्हें डी , ई और एफ अक्षरों द्वारा इंगित किया जाता था।
• F परत को बाद में क्षेत्रों F1 और F2 में विभाजित कर दिया गया।

D

• डी परत लगभग 70 से 90 किमी (40 से 55 मील) की ऊंचाई पर सबसे निचला आयनोस्फेरिक क्षेत्र है।
• डी क्षेत्र ई और एफ क्षेत्रों से इस मायने में भिन्न है कि इसके मुक्त इलेक्ट्रॉन रात के दौरान लगभग पूरी तरह से गायब हो जाते हैं, क्योंकि वे विद्युत रूप से तटस्थ ऑक्सीजन अणु बनाने के लिए ऑक्सीजन आयनों के साथ पुनः संयोजित हो जाते है।

E :

• ई परत को केनेली-हेविसाइड परत भी कहा जाता है, जिसका नाम 1902 में अमेरिकी इलेक्ट्रिकल इंजीनियर आर्थर ई. केनेली और अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ओलिवर हेविसाइड के नाम पर रखा गया था।
• यह 90 किमी (60 मील) की ऊंचाई से लगभग 160 किमी (100 मील) तक फैला हुआ है।
• डी क्षेत्र के विपरीत, ई क्षेत्र का आयनीकरण रात में रहता है, हालांकि यह काफी कम हो जाता है।

F :

• एफ परत लगभग 160 किमी (100 मील) की ऊंचाई से ऊपर की ओर फैला हुआ है।
• इस क्षेत्र में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता सबसे अधिक है।

कुल इलेक्ट्रॉन गणना (टीईसी) के बारे में :

• कुल इलेक्ट्रॉन सामग्री ( टीईसी ) पृथ्वी के आयनमंडल के लिए एक महत्वपूर्ण वर्णनात्मक मात्रा है ।
• टीईसी एक मीटर वर्ग क्रॉस सेक्शन की ट्यूब के साथ दो बिंदुओं के बीच एकीकृत इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या है।
• इसे सामान्यतः TEC इकाई के गुणकों में रिपोर्ट किया जाता है , जिसे TEC=10 16 el/m 2 ≈ के रूप में परिभाषित किया गया है।
• आयनोस्फेरिक कुल इलेक्ट्रॉन सामग्री (TEC) का अनुमान फ़्रीक्वेंसी बैंड f i (Hz) पर गुप्त रेडियो लिंक के चरण विलंब L i से लगाया जा सकता है।

    स्रोत: The Hindustan times