हमारे पास ग्रहीय बिजली और ग्रहीय वायुमंडल विज्ञान से संबंधित मॉडलिंग, इंस्ट्रूमेंटेशन और डेटा विश्लेषण के संदर्भ में शोध गतिविधियों की विस्तृत श्रृंखला है। आकाशीय बिजली और वायुमंडलीय प्रोफ़ाइल का अध्ययन करने के लिए क्रमशः एक आकाशीय बिजली उपकरण और रेडियो उपगूहन प्रयोग के लिए उपकरण का विकास किया जा रहा है। हम ग्रहीय वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल, वायुमंडल पर धूल के प्रभाव और वायुमंडलीय रासायनिक मॉडल पर काम करते हैं। मंगल और शुक्र ग्रह जैसे विभिन्न ग्रहों पर बादल मॉडल, आकाशीय बिजली उत्पादन, ग्रहीय वायुमंडल और आयनमंडल में तरंग प्रसार के साथ-साथ शुमान अनुनाद का अध्ययन किया जाता है। संबंधित क्षेत्रों में विभिन्न स्तरों पर अनुसंधान करने की संभावना उपलब्ध है।

मंगल ग्रहीय वर्ष 25 में प्रमुख धूल भरी आंधी के दौरान मंगल ग्रहीय  असमरूप सतह-आयनमंडल गुहा में मोड l = 1, 2 और 3 के लिए शुमान अनुनाद प्रोफाइल की गणना के लिए एक सैद्धांतिक मॉडल विकसित किया गया है। यह पाया गया है कि बिजली ~ 20-30 किमी की ऊंचाई पर संचित धूल परत के भीतर हो सकती है।   (हैदर एवं अन्य, एडवांसेस इन स्पेस रिसर्च, 2018, स्वीकृत)

हमारे पास अंतरग्रहीय  धूल विज्ञान से संबंधित मॉडलिंग, इंस्ट्रूमेंटेशन और डेटा विश्लेषण के संदर्भ में अनुसंधान गतिविधियों की एक विस्तृत श्रृंखला है। हम निकट सतह धूल पर्यावरण, धूल भरे प्लाज्मा, धूल डेविल और वायुमंडलीय धूल पर काम करते हैं। उच्चवेग धूल कणों का अध्ययन करने के लिए एक प्रभाव आयनीकरण धूल डिटेक्टर विकसित किया जा रहा है। मंगल ग्रह, शुक्र ग्रह और ग्रहों के चंद्रों जैसे विभिन्न ग्रहीय पिंडों की ओर आनेवाले  सूक्ष्म उल्कापिंडों के साथ-साथ ग्रहीय वातावरण पर उनके प्रभावों का अध्ययन किया जाता है। संबंधित क्षेत्रों में विभिन्न स्तरों पर शोध करने की संभावना उपलब्ध है। 

• मावेन अवलोकनों का उपयोग करते हुए, मंगल पर आने वाली धूल के लिए एक व्यावहारिक शक्ति सिद्धांत आकार वितरण का सुझाव दिया गया है। यह पाया गया है कि अंतरग्रहीय  धूल प्रवाह फोबोस/डीमोस से धूल प्रवाह की तुलना में दो क्रम अधिक है और इसलिए, मंगल पर आने वाली धूल प्रकृति में अंतरग्रहीय  हो सकती है। (पाबारी और भालोड़ी, इकेरस, 288, 1-9, 2017)
• विशिष्ट रूप से, मंगल ग्रह पर आने वाले सूक्ष्म उल्कापिंडों के लिए हमारे व्यावहारिक मॉडल पर आधारित धूल का घनत्व 10−7 #/m3 है। (पाबारी और अन्य, ग्रहीय एवं अंतरिक्ष विज्ञान, 161, 68-75, 2018)

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नैनो सेकेंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमीटर (NanoSIMS) उच्च पार्श्व/स्थानिक विभेदन पर काम करने वाला एक अनूठा आयन माइक्रोप्रोब है। यह आयन बीम के एक समाक्षीय ऑप्टिकल डिजाइन और चुंबकीय क्षेत्र द्रव्यमान विश्लेषक और बहु-संग्रह प्रणाली के साथ माध्यमिक आयन निष्कर्षण पर आधारित है। इसके मुख्य लाभ इस प्रकार हैं:

(I) उच्च स्थानिक विभेदन: (Cs+ के लिए ~50 nm और O- के लिए ~200 nm) सब माइक्रोमीटर-आकार के नमूने का विश्लेषण करने में सक्षम।

(II) उच्च द्रव्यमान विभेदन : हस्तक्षेपों को MRP (m/Δm)= 10,000 से 15,000 के साथ विभेदित किया जा सकता है।

(III) उच्च संचरण: ~ 30 x

(IV) मल्टी-आइसोटोप डिटेक्शन; एक समय में पाँच।

(V) कम विनाशकारी तकनीक: कुछ Å.

(क) Fe-60 के स्रोत के रूप में उच्च द्रव्यमान सुपरनोवा

60Fe (अर्ध-जीवन = 2.62My) तारकीय नाभिकसंश्लेषण  का एक अनूठा उत्पाद है और प्रारंभिक सौर मंडल में इसकी उपस्थिति और इसकी प्रारंभिक बहुतायत (स्थिर 56Fe के सापेक्ष) भी इस रेडियोन्यूक्लाइड के तारकीय स्रोत की पहचान करने की अनुमति देती है। आरंभिक सौर प्रणाली [60Fe/56Fe]SSI की गणना दो कोंड्रूल्स से प्राप्त डेटा से की जाती है (7.2 ± 2.5) x 10-7 (wt. औसत)। कोंड्रूल्स में 26Al और 60Fe रिकॉर्ड के बीच के संबंध बताते हैं कि ये न्यूक्लाइड सह-आनुवंशिक हैं और एक उच्च द्रव्यमान सुपरनोवा सबसे संभाव्य स्रोत प्रतीत होता है जिससे प्रोटोसोलर क्लाउड में अल्पकालिक न्यूक्लाइड वितरित हुए।

(ख) चंद्रमा पर पानी: चंद्र ऐपाटाइट से वाष्पशील के अध्ययन से एक निष्कर्ष

वाष्पशील (जल) की उपस्थिति के लिए चंद्रमा के नमूने से फॉस्फेट युक्त खनिजों (ऐपाटाइट) को मापा गया है। वर्तमान अध्ययन इंगित करता है कि ऐपाटाइट कण में H2O कण होते हैं, जो ~ 2000 से 6000ppm तक भिन्न होती है। यदि हम मानते हैं कि ऐपाटाइट 99% स्तर पर अवशिष्ट पिघल से भिन्न होता है, तो 15555 के जनक गलन  में 80-240 ppm H2O था जिसे पानी की मात्रा का न्यूनतम मूल्य माना जा सकता है। यह मान गलन  समावेशन के अनुमान के करीब है और इस संभावना का समर्थन करता है कि 15555 बद्ध प्रणाली क्रिस्टलीकरण से गुजरे हैं।

(ग) पूर्वसौर कण की ऑक्सीजन समस्थानिक संरचना

उल्कापिंड खंड के भीतर ऑक्सीजन समस्थानिक संरचना पूर्वसौर कण (PSG) की पहचान करने और उसी की प्रचुरता का अनुमान लगाने की अनुमति देती है। संबंधित आइसोटोप विसंगतियाँ अलग-अलग कणों की तारकीय उत्पत्ति को स्पष्ट करने में आगे मदद करती हैं। 90% कण समूह 1 से संबंधित है, जो बड़े स्केल पर एसिम्प्टोटिक जायंट ब्रांच (एजीबी) सितारों से एक प्रणाली में पूर्वसौर का संकेत देता है, जो एजीबी स्टार से लेकर आणविक बादल तक कण का एक बड़ा योगदान दर्शाता है जिससे सौर मंडल का गठन हुआ।

(घ) लोहे के उल्कापिंड में सिलिकेट / ग्रेफाइट समावेशन के भीतर कोरंडम

भुक्का उल्कापिंड के सिलिकेट/ग्रेफाइट समावेशन से कोरंडम में Al-Mg सिस्टमैटिक्स को संबंधित गठन समय को समझने और यह जांचने के लिए शुरू किया गया है कि क्या यह उस प्रक्रिया को चित्रित कर सकता है जो उल्कापिंडों के समूह IAB श्रेणी का निर्माण करती है। इनमें से चार कोरन्डम कणों पर नैनो सेकेंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमीटर (नैनोएसआईएमएस) मापन (26Al/27Al)i ~ 5 x 10-5 का प्रारंभिक मान प्रदान करता है, जो लोहे के पिघलने में प्रारंभिक संघनन का संकेत देता है।

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आज तक 30 से अधिक एससीआई जर्नल प्रकाशन और विशेष रूप से नए उल्कापिंड गिरने (जैसे कटोल, कमरगाँव, मुकुंदपुरा) और लोहे के उल्कापिंडों (कवरपुरा, रघुनाथपुरा, भूका, आदि) की सूक्ष्म संरचनाओं के लिए उपयोगी।