This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
അയണമണ്ഡലം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
അയണമണ്ഡലം
lonosphere
ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ 50 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരം മുതല്‍ മുകളിലേക്ക് വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന അയണീകൃത (lonised) പാളി. അയോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളുമാണ് ഈ മണ്ഡലത്തിലെ മുഖ്യഘടകങ്ങള്‍. സൌര വികിരണത്തിലെ അള്‍ട്രാവയലറ്റ്, എക്സ്റേ ഘടകങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ആറ്റങ്ങളില്‍ നിന്നോ തന്മാത്രകളില്‍ നിന്നോ ഇലക്ട്രോണുകളെ തട്ടിത്തെറിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്നവയാണ് അയോണുകള്‍. അയണമണ്ഡലത്തിന്റെ ഘടനയും സ്വാഭാവവും നിര്‍ണയിക്കുന്നതില്‍ സൗരപ്രഭാവങ്ങള്‍ (Solar activity) മുഖ്യപങ്കു വഹിക്കുന്നു. പ്രത്യേക ആവൃത്തിയിലുളള റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനുളള അയണമണ്ഡലത്തിന്റെ കഴിവ് റേഡിയോ വാര്‍ത്താവിനിമയത്തില്‍ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതാണ്.
അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ശേഷി ഉപയോഗിച്ച് 1901-ല്‍ ജി. മാര്‍ക്കോണി അത്ലാന്തിക് സമുദ്രത്തിന് കുറുകെ റേഡിയോ തരംഗം അയയ്ക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ചതാണ് ഈ പാളിയെക്കുറിച്ചുളള പഠനത്തിന്റെ തുടക്കം. 1902-ല്‍ ഒ.ഹെവിസൈഡ്, എ.ഇ. കെന്നലി എന്നിവര്‍ അയണമണ്ഡലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തെക്കുറിച്ച് ആദ്യ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ അവതരിപ്പിച്ചു. ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ 'കെന്നലി-ഹെവിസൈഡ് പാളി' എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്ന ഈ അന്തരീക്ഷഭാഗത്തിന് അയണമണ്ഡലം എന്ന പേര് നിര്‍ദേശിച്ചത് 1926-ല്‍ റോബര്‍ട്ട് വാട്ട്സണ്‍ വാട്ട് എന്ന സ്കോട്ടിഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. 1927-ല്‍ എഡ്വേര്‍ഡ് വി.ആപ്പിള്‍ട്ടണ്‍ അയണമണ്ഡലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ സ്ഥിരീകരിച്ചു.
സൗരവികിരണങ്ങളുടെ സഹായത്താല്‍ അയണീകരണം നടക്കുന്നതുപോലെ, അയോണുകളുടെയും ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും പുനഃസംയോജനവും അയണമണ്ഡലത്തില്‍ നടക്കാറുണ്ട്. ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണവും സാന്ദ്രതയും കൂടുതലുളള, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഉയരം കുറഞ്ഞ ഭാഗങ്ങളില്‍ പുനഃസംയോജന നിരക്ക് താരതമ്യേന കൂടിയിരിക്കും. അയണീകരണ നിരക്കും പുനഃസംയോജന നിരക്കും തമ്മിലുള്ള സന്തുലനമാണ് പ്രത്യേക ഉയരത്തില്‍ പ്രത്യേക സമയത്തെ അയണമണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ നിര്‍ണയിക്കുന്നത്.
റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെ പ്രതിഫലനം
തരംഗങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രിക് ഫീല്‍ഡും അയണമണ്ഡലത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളും തമ്മിലുളള പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം മൂലം തരംഗങ്ങള്‍ക്ക് പ്രതിഫലനം സംഭവിക്കുന്നു. തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയും പ്രതിഫലനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളാണ്. ലംബമായി പതിക്കുന്ന തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി ക്രാന്തിക ആവൃത്തി (critical frequency) യെക്കാള്‍ കുറഞ്ഞിരുന്നാല്‍ മാത്രമേ പ്രതിഫലനം നടക്കുകയുള്ളൂ.
fcr =&sqrt;81N
(N = ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം/ഘനമീറ്റര്‍)
എന്നാല്‍ ചരിഞ്ഞുപതിക്കുന്ന തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി ളരൃ-ല്‍ കൂടിയിരുന്നാലും, മാക്സിമം യൂസബിള്‍ ഫ്രീക്വന്‍സി (maximum usable frequency) യെക്കാള്‍ കുറഞ്ഞിരുന്നാല്‍ പ്രതിഫലനം നടക്കാറുണ്ട്.
MUF = parse ചെയ്യുവാന്‍ പരാജയപ്പെട്ടു (Missing texvc executable; please see math/README to configure.): \frac{f_cr}{COSi}
i=പതനകോണ്‍
ഘടന
ഉയരത്തിനനുസരിച്ച് സൗരകിരണങ്ങളുടെ തീവ്രത, അന്തരീക്ഷമര്‍ദം, വാതകങ്ങളുടെ ക്രമീകരണം മുതലായവയിലുണ്ടാകാറുള്ള വ്യതിയാനം മൂലം അയണമണ്ഡലത്തില്‍ വിവിധ പാളികള്‍ രൂപപ്പെടുന്നു.
ഡി-ലെയര്‍
50-90 കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരം വരെ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഏറ്റവും താഴെയുള്ള അയണമണ്ഡല പാളി. 121.5 നാനോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുളള അള്‍ട്രാവയലറ്റ് രശ്മികള്‍ മൂലം അന്തരീക്ഷത്തിലെ നൈട്രിക് ഓക്സൈഡിന് അയണീകരണം സംഭവിച്ചാണിതുണ്ടാകുന്നത്. സൌര പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ വര്‍ധിക്കുന്ന അവസരങ്ങളില്‍ ഹാര്‍ഡ് എക്സ്-റേ രശ്മികള്‍ മൂലവും അയണീകരണം നടക്കാറുണ്ട്. സൂര്യന്റെ അഭാവത്തിലും കോസ്മിക തരംഗങ്ങള്‍ അയണീകരണത്തിന് കാരണമാകുമെങ്കിലും രാത്രിയില്‍ ഡി-ലെയര്‍ വളരെ ദുര്‍ബലമാണ്.
പുനഃസംയോജന നിരക്ക് വളരെക്കൂടിയ ഈ പാളിയില്‍ അയോണ്‍/ഇലക്ട്രോണ്‍ സാന്ദ്രത വളരെക്കുറവാണ്. അതിനാല്‍ത്തന്നെ ആവൃത്തി കൂടിയ റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍ ഈ പാളിയില്‍ തട്ടി പ്രതിഫലിക്കപ്പെടാറില്ല. ഈ തരംഗങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുമെന്ന പ്രത്യേകതയും ഡി-ലെയറിനുണ്ട്.
ഇ-ലെയര്‍
90 കിലോമീറ്റര്‍ മുതല്‍ 120 കിലോമീറ്റര്‍ വരെ വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്ന മധ്യപാളിയാണിത്. 1 മുതല്‍ 10 വരെ നാനോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള സോഫ്റ്റ് എക്സ്-റേ രശ്മികളും അള്‍ട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളും മൂലം അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജന് അയണീകരണം സംഭവിക്കുന്നു. 10 മെഗാഹെര്‍ട്സില്‍ താഴെ ആവൃത്തിയുളള റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് ഈ പാളിക്കുണ്ട്. എന്നാല്‍ ചില അപൂര്‍വ സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ 250 മെഗാഹെര്‍ട്സ് വരെ ആവൃത്തിയുള്ള തരംഗങ്ങളെയും പ്രതിഫലിപ്പിക്കാറുണ്ട്.
എഫ്-ലെയര്‍
120 കിലോമീറ്റര്‍ മുതല്‍ 400 കിലോമീറ്റര്‍ വരെ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഉപരിപാളി. 10 മുതല്‍ 100 വരെ നാനോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുളള അള്‍ട്രാവയലറ്റ് രശ്മികള്‍ മൂലം അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജന് അയണീകരണം സംഭവിച്ചാണ് ഇത് ഉണ്ടാകുന്നത്. പകല്‍ സമയങ്ങളില്‍ എഫ് 1, എഫ് 2 എന്ന് രണ്ടായിപ്പിരിയുന്ന ഈ പാളി, രാത്രി സമയങ്ങളില്‍ സംയോജിച്ച് ഒന്നാകുന്നു.
മിക്കവാറും എല്ലാ ഹൈ ഫ്രീക്വന്‍സി റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെയും പ്രതിഫലനത്തിനു കാരണം എഫ്-ലെയര്‍ ആണ്. വിദൂര റേഡിയോ പ്രക്ഷേപണം സാധ്യമാക്കുന്നതില്‍ ഈ പാളി പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
അയണമണ്ഡല പാളികളുടെ ഉയരവും ക്രാന്തിക ആവൃത്തിയും കണ്ടെത്തുന്ന ഉപകരണമാണ് അയണോസോണ്ട്. ഇത് പല ആവൃത്തിയിലുളള റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍ ലംബമായി അയണമണ്ഡലത്തിലേക്ക് അയക്കുകയും പ്രതിഫലന തരംഗങ്ങളെ ലേഖനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ലേഖനം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഇത്തരം രേഖകളാണ് അയണോഗ്രാം. അയണോഗ്രാം പഠനവിധേയമാക്കുന്നതിലൂടെ വിവിധ അയണമണ്ഡലപാളികളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകള്‍ മനസ്സിലാക്കാനാവും. നോ: സൂര്യന്‍
(പി.ആര്‍. പ്രിന്‍സ്)
