Moja ya mambo mazuri kuhusu mama Ardhi ni uwepo wa anga. Uhai Duniani haungewezekana bila karatasi ya hewa hai ambayo inakumbatia kabisa Dunia kutoka pande zote. Katika awamu ya awali ya mabadiliko ya angahewa katika nyakati za kijiolojia, athari za kemikali ndani ya ukoko wa Dunia zilikuwa chanzo muhimu cha gesi. Hata hivyo, pamoja na mageuzi ya maisha, michakato ya biochemical inayohusishwa na maisha ilichukua na kudumisha usawa wa sasa wa gesi. Shukrani kwa mtiririko wa metali zilizoyeyuka katika mambo ya ndani ya Dunia ambayo huzaa uga wa sumaku wa Dunia unaohusika na kukengeusha sehemu kubwa ya upepo wa jua unaozaa (mkondo unaoendelea wa chembe zinazochajiwa na umeme yaani plasma inayotoka kwenye angahewa ya jua) mbali na Dunia. Safu ya juu kabisa ya angahewa inachukua mionzi ya ionizing iliyobaki, na kuwa ionised (kwa hivyo inaitwa ionosphere).
Je, Mwezi, satelaiti ya asili ya Dunia, ina angahewa?
Mwezi hauna angahewa kama tunavyouona Duniani. Sehemu yake ya uvutano ni dhaifu kuliko ya Dunia; wakati kasi ya kutoroka kwenye uso wa Dunia ni kama kilomita 11.2 kwa sekunde (upinzani wa hewa hauzingatiwi), kwenye uso wa Mwezi ni kilomita 2.4 tu kwa sekunde ambayo ni chini sana kuliko kasi ya mizizi ya mraba (RMS) ya molekuli za hidrojeni kwenye Mwezi. Kama matokeo, molekuli nyingi za hidrojeni hutoroka nafasi na Mwezi hauwezi kubakiza karatasi yoyote muhimu ya gesi karibu nayo. Walakini, hii haimaanishi kuwa Mwezi hauna anga hata kidogo. Mwezi una angahewa lakini ni nyembamba sana hivi kwamba hali ya karibu ya utupu hutawala kwenye uso wa Mwezi. Angahewa ya Mwezi ni nyembamba sana: karibu mara trilioni 10 kuliko angahewa ya Dunia. Msongamano wa angahewa la Mwezi ni sawa na msongamano wa sehemu za nje za angahewa ya dunia.1. Ni katika muktadha huu ambapo wengi wanasema kuwa Mwezi hauna angahewa.
The mwandamo anga ni muhimu kwa mustakabali wa mwanadamu. Kwa hivyo kumekuwa na mfululizo wa tafiti zaidi ya miaka 75 iliyopita.
NASAMisheni ya Appolo ilitoa mchango mkubwa ilipogunduliwa kwa mara ya kwanza mwandamo anga4. Lunar Jaribio la Muundo wa Anga (LACE) la Apollo 17 lilipata kiasi kidogo cha idadi ya atomi na molekuli (ikiwa ni pamoja na heliamu, argon, na pengine neon, amonia, methane na dioksidi kaboni) kwenye uso wa Mwezi.1. Baadaye, vipimo vya msingi vya ardhi viligundua mvuke wa sodiamu na potasiamu katika angahewa la Mwezi kwa kutumia uchunguzi wa mstari wa uzalishaji.2. Pia kulikuwa na ripoti juu ya kupatikana kwa ayoni za chuma zinazotoka kwa Mwezi ndani interplanetary nafasi na H2O barafu kwenye eneo la polar la Mwezi3.
Kwa Ga 3 zilizopita (1 Ga au giga-mwaka = miaka bilioni 1 au 109 miaka), angahewa ya Mwezi ni thabiti na exosphere ya mipaka ya uso wa chini-wiani (SBE). Kabla ya hapo, Mwezi ulikuwa na angahewa mashuhuri zaidi, ingawa ni ya muda mfupi kutokana na shughuli nyingi za volkano kwenye Mwezi.4.
Masomo yaliyochapishwa hivi majuzi kwa kutumia vipimo kutoka Mwezi wa ISRO orbiter onyesha kwamba ionosphere ya Mwezi inaweza kuwa na msongamano mkubwa wa elektroni. The mwandamo msongamano wa elektroni kwenye uso unaweza kuwa juu kama 1.2 × 105 kwa sentimeta ya ujazo lakini upepo wa jua hufanya kazi kama wakala mwenye nguvu wa kuondoa plazima yote hadi kwenye interplanetary kati5. Ugunduzi wa kuvutia hata hivyo ulikuwa uchunguzi wa maudhui ya juu ya elektroni katika eneo la wake (eneo la misukosuko inayofuata katika upepo wa jua katika mwelekeo wa kuzuia jua). Ilikuwa kubwa kuliko mwelekeo wa mchana kutokana na ukweli kwamba hakuna mionzi ya jua au upepo wa jua huingiliana moja kwa moja na chembe za upande wowote zinazopatikana katika eneo hili.6. Utafiti unaonyesha kwamba ioni zinazotawala katika eneo la wake ni Ar+, na Ne+ ambazo zina muda mrefu zaidi wa maisha kuliko ioni za molekuli (CO2+, na H2O+ ) ambazo zinatawala katika mikoa mingine. Kwa sababu ya maisha yao ya juu, Ar+ na Ne+ ioni huishi katika eneo la kuamka huku ioni za molekuli zikiungana na kutoweka. Msongamano mkubwa wa elektroni pia ulipatikana karibu mwandamo mikoa ya polar wakati wa vipindi vya mpito wa jua5,6.
NASA Misheni ya Artemis kwa Mwezi iliyopangwa inalenga kuanzisha Kambi ya Msingi ya Artemis kwenye mwandamo uso na Lango ndani mwandamo obiti. Hii hakika itasaidia utafiti wa kina na wa moja kwa moja wa mwandamo anga7.
***
Marejeo:
- NASA 2013. Je, Kuna Anga Juu ya Mwezi? Inapatikana mtandaoni kwa https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.
- Potter AE na Morgan TH 1988. Ugunduzi wa Mvuke wa Sodiamu na Potasiamu katika Anga ya Mwezi. SAYANSI 5 Ago 1988 Vol 241, Toleo la 4866 uk. 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67
- Stern SA 1999. Mazingira ya mwandamo: Historia, hadhi, matatizo ya sasa, na muktadha. Maoni ya Jiofizikia. Ilichapishwa kwa mara ya kwanza: 01 Novemba 1999. Juzuu 37, Toleo la 4 Novemba 1999. Kurasa 453-491. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005
- Needham DH na Kringab DA 2017. Volkano ya mwandamo ilitoa angahewa ya muda kuzunguka Mwezi wa kale. Barua za Sayansi ya Dunia na Sayari. Juzuu 478, 15 Novemba 2017, Kurasa 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002
- Ambili KM na Choudhary RK 2021. Usambazaji wa pande tatu wa ayoni na elektroni katika ionosfere ya mwezi ulitokana na athari za fotokemikali. Notisi za Kila Mwezi za Jumuiya ya Kifalme ya Astronomical, Juzuu 510, Toleo la 3, Machi 2022, Kurasa 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734
- Tripathi KR, et al 2022. Utafiti juu ya vipengele vya sifa za ionosphere ya mwezi kwa kutumia mzunguko wa mbili redio majaribio ya sayansi (DFRS) kwenye obita ya Chandrayaan-2. Notisi za Kila Mwezi za Jumuiya ya Kifalme ya Unajimu: Barua, Juzuu 515, Toleo la 1, Septemba 2022, Kurasa za L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058
- NASA 2022. Misheni ya Artemis. Inapatikana kwa https://www.nasa.gov/specials/artemis/
***
