वायुमंडलीय पलायन और विकास
अरबों वर्षों में ग्रहीय वायुमंडल का निर्माण, अंतरिक्ष में उनका क्षय, और उनका परिवर्तन, जो जलवायु और निवास-योग्यता को आकार देता है।
Definition
वायुमंडलीय पलायन और विकास इस बात का अध्ययन है कि ग्रहीय वायुमंडल कैसे उत्पन्न होते हैं, संरचना में बदलते हैं, और भूवैज्ञानिक समय के साथ अंतरिक्ष में गैस खोते हैं।
Scope
यह विषय ग्रहीय वायुमंडल की उत्पत्ति और दीर्घकालिक विकास तथा उन प्रक्रियाओं को शामिल करता है जिनके द्वारा वे अंतरिक्ष में लीक होते हैं। इसमें आउटगैसिंग और प्रभाव वितरण जैसे स्रोतों, तापीय पलायन, हाइड्रोडायनामिक पलायन, फोटोकेमिकल और आयन पलायन, और प्रभाव क्षरण जैसे सिंक, और समस्थानिक प्रभावन की नैदानिक भूमिका का वर्णन किया गया है जो पलायन के बाद पीछे छूट जाता है। केस स्टडीज में मंगल के प्रारंभिक वायुमंडल का क्षय, शुक्र पर अनियंत्रित जल क्षय, और निकट-स्थित एक्सोप्लैनेट से वायुमंडलीय पलायन शामिल हैं।
Core questions
- कौन सी प्रक्रियाएं वायुमंडलीय गैसों को किसी ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से बचने की अनुमति देती हैं?
- आउटगैसिंग, वितरण और पलायन ने वायुमंडल के निर्माण और क्षय के लिए कैसे संयुक्त रूप से कार्य किया?
- समस्थानिक प्रभावन पिछले वायुमंडलीय क्षय के बारे में क्या रिकॉर्ड करता है?
- पलायन किसी ग्रह की दीर्घकालिक जलवायु और निवास-योग्यता को कैसे नियंत्रित करता है?
Key theories
- तापीय और हाइड्रोडायनामिक पलायन
- गैस तब बच सकती है जब उच्च वायुमंडल में परमाणु व्यक्तिगत रूप से पलायन वेग तक पहुंचते हैं (जीन्स पलायन) या जब तीव्र तापन एक थोक हाइड्रोडायनामिक बहिर्वाह को चलाता है जो भारी प्रजातियों को भी खींच लेता है।
- गैर-तापीय और आयन पलायन
- गैर-चुंबकीय ग्रहों पर सौर पवन ऊपरी वायुमंडल से आयनों को छीन लेती है, मंगल पर मापी गई एक प्रक्रिया जो इसके प्रारंभिक वायुमंडल के क्षय को समझाने में मदद करती है।
- क्षय रिकॉर्ड के रूप में समस्थानिक प्रभावन
- क्योंकि हल्के समस्थानिक अधिमानतः बचते हैं, एक वायुमंडल में भारी समस्थानिकों का संवर्धन किसी ग्रह के इतिहास में खोई हुई गैस की संचयी मात्रा को रिकॉर्ड करता है।
Mechanisms
वायुमंडल ज्वालामुखी आउटगैसिंग और प्रभाव वितरण से गैस प्राप्त करते हैं और कई पलायन चैनलों के माध्यम से इसे खो देते हैं: हल्के परमाणुओं का तापीय पलायन, तीव्र तापन के तहत हाइड्रोडायनामिक बहाव जो भारी प्रजातियों को भी खींच लेता है, परमाणुओं को ऊर्जावान बनाने वाली फोटोकेमिकल प्रतिक्रियाएं, और सौर-पवन आयन स्ट्रिपिंग जहां कोई चुंबकीय क्षेत्र ग्रह को ढाल नहीं देता है। हल्के समस्थानिकों का अधिमान्य क्षय पिछले पलायन का एक मापने योग्य फिंगरप्रिंट छोड़ता है।
Clinical relevance
वायुमंडलीय पलायन यह नियंत्रित करता है कि कोई ग्रह निवास-योग्यता के लिए आवश्यक हवा और पानी को बनाए रखता है या नहीं, और यह शुक्र, पृथ्वी और मंगल के भिन्न भाग्य के साथ-साथ निकट-स्थित एक्सोप्लैनेट के विकास की व्याख्या करता है।
History
वायुमंडलीय पलायन का भौतिकी 20वीं शताब्दी के दौरान जीन्स के तापीय-पलायन सिद्धांत से लेकर हाइड्रोडायनामिक और गैर-तापीय क्षय के मॉडल तक विकसित हुआ। MAVEN मिशन के 2010 के मापों ने मंगल से चल रहे आयन पलायन को निर्धारित किया और इसके कुल वायुमंडलीय क्षय का अनुमान लगाने के लिए समस्थानिकों का उपयोग किया, जबकि वाष्पीकृत गर्म एक्सोप्लैनेट वायुमंडल के अवलोकनों ने इस क्षेत्र को सौर मंडल से परे विस्तारित किया।
Debates
- मंगल ने अपना प्रारंभिक वायुमंडल कैसे खोया
- मंगल के एक बार के मोटे वायुमंडल को हटाने में अंतरिक्ष में पलायन बनाम क्रस्ट में अनुक्रमण के सापेक्ष योगदान को अभी भी निर्धारित किया जा रहा है।
Key figures
- David Catling
- James Kasting
- Bruce Jakosky
- Donald Hunten
Related topics
Seminal works
- catlingkasting2017
- jakosky2017
Frequently asked questions
- ग्रह अपने वायुमंडल कैसे खोते हैं?
- जब ऊपरी वायुमंडल गर्म होता है तो गैस उबल सकती है, तीव्र विकिरण से उड़ सकती है, या सौर पवन द्वारा छीन ली जा सकती है, खासकर छोटे या गैर-चुंबकीय ग्रहों पर।
- वायुमंडलीय पलायन जीवन के लिए क्यों मायने रखता है?
- बहुत अधिक वायुमंडल खोने से एक ग्रह सूख सकता है और ठंडा हो सकता है, जिससे हवा और तरल पानी निकल जाता है जिसकी जीवन को आवश्यकता होती है, जैसा कि मंगल के साथ हुआ प्रतीत होता है।