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अंतरिक्ष मौसम, सौर पवन विक्षोभ और रेडियो विस्फोट

सौर हवा, सूर्य की बाहरी वायुमंडलीय परत कोरोना से निकलने वाले विद्युत आवेशित कणों की धारा, जीवन रूप और विद्युत प्रौद्योगिकी आधारित आधुनिक मानव समाज के लिए खतरा पैदा करती है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र आने वाली आग से सुरक्षा प्रदान करता है सौर उन्हें दूर विक्षेपित करके हवा। भीषण सौर सूर्य के कोरोना से विद्युत आवेशित प्लाज़्मा के बड़े पैमाने पर निकलने जैसी घटनाएँ गड़बड़ी पैदा करती हैं सौर हवा। इसलिए, की स्थितियों में गड़बड़ी का अध्ययन सौर हवा (कहा जाता है) अंतरिक्ष मौसम) एक अनिवार्यता है। कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई), जिसे 'भी कहा जाता हैसौर तूफ़ान' या 'अंतरिक्ष तूफ़ान' का संबंध किससे है? सौर रेडियो फटना. का अध्ययन सौर रेडियो वेधशालाओं में रेडियो फटने से सीएमई और सौर हवा की स्थिति के बारे में अंदाजा लगाया जा सकता है। पिछले सौर चक्र 446 (प्रत्येक चक्र हर 24 साल में सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को संदर्भित करता है) में देखे गए 11 रिकॉर्ड किए गए टाइप IV रेडियो विस्फोटों के पहले सांख्यिकीय अध्ययन (हाल ही में प्रकाशित) में पाया गया है कि अधिकांश लंबी अवधि के टाइप IV रेडियो सौर विस्फोटों के साथ कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) और सौर हवा की स्थिति में गड़बड़ी भी हुई। 

जिस तरह पृथ्वी पर मौसम हवा में होने वाली गड़बड़ी से प्रभावित होता है, अंतरिक्ष मौसम' 'सौर हवा' में गड़बड़ी से प्रभावित होता है। लेकिन समानता यहीं ख़त्म हो जाती है. पृथ्वी पर हवा के विपरीत, जो नाइट्रोजन, ऑक्सीजन आदि जैसी वायुमंडलीय गैसों से बनी हवा से बनी होती है, सौर हवा में सुपरहीट प्लाज्मा होता है जिसमें इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, अल्फा कण (हीलियम आयन) और भारी आयन जैसे विद्युत आवेशित कण होते हैं जो लगातार निकलते रहते हैं। पृथ्वी की दिशा सहित सभी दिशाओं में सूर्य का वायुमंडल।   

सूर्य पृथ्वी पर जीवन के लिए ऊर्जा का अंतिम स्रोत है, इसलिए कई संस्कृतियों में इसे जीवनदाता के रूप में सम्मान दिया जाता है। लेकिन इसका दूसरा पहलू भी है. सौर वायु, सौर वायुमंडल से उत्पन्न होने वाले विद्युत आवेशित कणों (अर्थात प्लाज्मा) की निरंतर धारा पृथ्वी पर जीवन के लिए खतरा पैदा करती है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को धन्यवाद जो अधिकांश आयनकारी सौर हवा को (पृथ्वी से) दूर विक्षेपित कर देता है और पृथ्वी के वायुमंडल को धन्यवाद जो शेष अधिकांश विकिरण को अवशोषित कर लेता है और इस प्रकार आयनीकृत विकिरण से सुरक्षा प्रदान करता है। लेकिन इसमें और भी बहुत कुछ है - जैविक जीवन रूपों के लिए खतरे के अलावा, सौर हवा बिजली और प्रौद्योगिकी संचालित आधुनिक समाज के लिए भी खतरा पैदा करती है। इलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर सिस्टम, पावर ग्रिड, तेल और गैस पाइपलाइन, दूरसंचार, मोबाइल फोन नेटवर्क सहित रेडियो संचार, जीपीएस, अंतरिक्ष मिशन और कार्यक्रम, उपग्रह संचार, इंटरनेट इत्यादि - ये सभी संभावित रूप से सौर हवा में गड़बड़ी से बाधित और स्थिर हो सकते हैं1. अंतरिक्ष यात्री और अंतरिक्ष यान विशेष रूप से जोखिम में हैं। अतीत में इसके कई उदाहरण थे जैसे, मार्च 1989 'क्यूबेक ब्लैकआउट'' कनाडा में बड़े पैमाने पर सौर भड़कने के कारण बिजली ग्रिड को बुरी तरह क्षतिग्रस्त कर दिया था। कुछ उपग्रहों को भी नुकसान पहुंचा था। इसलिए, पृथ्वी के आसपास सौर हवा की स्थितियों पर नजर रखने की अनिवार्यता - गति और घनत्व जैसी इसकी विशेषताएं कैसी हैं, चुंबकीय क्षेत्र शक्ति और अभिविन्यास, और ऊर्जावान कण स्तर (यानी, अंतरिक्ष मौसम) का जीवन रूपों और आधुनिक मानव समाज पर प्रभाव पड़ेगा।  

'मौसम की भविष्यवाणी' की तरह, 'कर सकते हैं'अंतरिक्ष मौसम' की भी भविष्यवाणी की जा सकती है? पृथ्वी के आसपास सौर हवा और इसकी स्थितियाँ क्या निर्धारित करती हैं? क्या इसमें कोई गंभीर बदलाव हो सकता है? अंतरिक्ष पृथ्वी पर हानिकारक प्रभाव को कम करने के लिए पूर्व-निवारक कार्रवाई करने के लिए मौसम की पहले से जानकारी होनी चाहिए? और, आखिर सौर हवा क्यों बनती है?   

सूर्य गर्म विद्युत आवेशित गैस का एक गोला है और इसलिए इसकी कोई निश्चित सतह नहीं होती है। फोटोस्फीयर परत को सूर्य की सतह के रूप में माना जाता है क्योंकि इसे हम प्रकाश के साथ देख सकते हैं। क्रोड की ओर अंदर की ओर फोटोस्फीयर के नीचे की परतें हमारे लिए अपारदर्शी हैं। सौर वातावरण सूर्य के प्रकाशमंडल की सतह के ऊपर की परतों से बना है। यह सूर्य के चारों ओर पारदर्शी गैसीय प्रभामंडल है। कुल सूर्य ग्रहण के दौरान पृथ्वी से बेहतर देखा गया, सौर वातावरण में चार परतें होती हैं: क्रोमोस्फीयर, सौर संक्रमण क्षेत्र, कोरोना और हेलियोस्फीयर।  

सौर वायु सौर वायुमंडल की दूसरी परत (बाहर से) कोरोना में बनती है। कोरोना बहुत गर्म प्लाज्मा की एक परत है. जबकि सूर्य की सतह का तापमान लगभग 6000K है, कोरोना का औसत तापमान लगभग 1-2 मिलियन K है। 'कोरोनल हीटिंग पैराडॉक्स' कहा जाता है, कोरोना के गर्म होने और सौर हवा के बहुत तेज होने की प्रक्रिया और तंत्र उच्च गति और विस्तार ग्रहों के बीच का अंतरिक्ष अभी तक ठीक से समझ नहीं आया है, हालांकि हाल के एक पेपर में, शोधकर्ताओं ने इसे एक्सियन (काल्पनिक डार्क मैटर प्राथमिक कण) मूल फोटॉन के माध्यम से हल करने की मांग की है 3.  

कभी-कभी, कोरोना से भारी मात्रा में गर्म प्लाज्मा सौर वायुमंडल की सबसे बाहरी परत (हेलियोस्फीयर) में उत्सर्जित होता है। कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) कहा जाता है, कोरोना से प्लाज्मा के बड़े पैमाने पर इजेक्शन सौर हवा के तापमान, वेग, घनत्व और में बड़ी गड़बड़ी उत्पन्न करते पाए जाते हैं। ग्रहों के बीच का चुंबकीय क्षेत्र। ये पृथ्वी के भू-चुंबकीय क्षेत्र में तेज़ चुंबकीय तूफ़ान पैदा करते हैं 4. कोरोना से प्लाज्मा के विस्फोट में इलेक्ट्रॉनों का त्वरण शामिल है और आवेशित कणों के त्वरण से रेडियो तरंगें उत्पन्न होती हैं। नतीजतन, कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) भी सूर्य से रेडियो संकेतों के फटने से जुड़ा है 5। इसलिए, अंतरिक्ष मौसम के अध्ययन में संबंधित सौर विस्फोटों के साथ कोरोना से प्लाज्मा के बड़े पैमाने पर निष्कासन के समय और तीव्रता का अध्ययन शामिल होगा जो लंबी अवधि (10 मिनट से अधिक) तक चलने वाला प्रकार IV रेडियो विस्फोट है।    

कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) के संबंध में पहले के सौर चक्रों (हर 11 साल में सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र का आवधिक चक्र) में रेडियो फटने की घटना का अध्ययन अतीत में किया गया है।  

अंशू कुमारी एट अल द्वारा एक हालिया दीर्घकालिक सांख्यिकीय अध्ययन। सौर चक्र 24 में देखे गए रेडियो विस्फोटों पर हेलसिंकी विश्वविद्यालय का अध्ययन, सीएमई के साथ लंबी अवधि, व्यापक आवृत्ति वाले रेडियो विस्फोटों (जिन्हें टाइप IV विस्फोट कहा जाता है) के संबंध पर और प्रकाश डालता है। टीम ने पाया कि लगभग 81% प्रकार IV विस्फोटों के बाद कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) हुआ। प्रकार IV के लगभग 19% विस्फोट सीएमई के साथ नहीं थे। इसके अलावा, केवल 2.2% सीएमई में टाइप IV रेडियो विस्फोट होते हैं 6.  

टाइप IV लंबी अवधि के विस्फोटों और सीएमई के समय को वृद्धिशील तरीके से समझने से मौजूदा और भविष्य के डिजाइन और समय में मदद मिलेगी। अंतरिक्ष तदनुसार कार्यक्रम, ताकि ऐसे मिशनों और अंततः पृथ्वी पर जीवन रूपों और सभ्यता पर इनके प्रभाव को कम किया जा सके। 

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सन्दर्भ:    

  1. व्हाइट एस.एम., एन.डी. सौर रेडियो विस्फोट और अंतरिक्ष मौसम। मैरीलैंड विश्वविद्यालय. पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf 29 जमौरी 2021 को एक्सेस किया गया। 
  1. अस्चवांडेन एमजे एट अल 2007। कोरोनल ताप विरोधाभास। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल, वॉल्यूम 659, नंबर 2। डीओआई: https://doi.org/10.1086/513070  
  1. रुसोव वीडी, शार्प IV, एट अल 2021। एक्सियन मूल फोटॉन के माध्यम से कोरोनल हीटिंग समस्या समाधान। डार्क यूनिवर्स का भौतिकी खंड 31, जनवरी 2021, 100746। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  
  1. वर्मा पीएल।, एट अल 2014। जियोमैग्नेटिक स्टॉर्म के साथ संबंध में सौर पवन प्लाज्मा पैरामीटर्स में कोरोनल मास इजेक्शन एंड डिस्टर्बेंस। जर्नल ऑफ फिजिक्स: कॉन्फ्रेंस सीरीज 511 (2014) 012060। डीओआई: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   
  1. गोपालस्वामी एन., 2011. कोरोनल मास इजेक्शन और सौर रेडियो उत्सर्जन। सीडीएडब्ल्यू डाटा सेंटर नासा। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf 29 जनवरी 2021 को एक्सेस किया गया।  
  1. कुमारी ए, मोरोसन डीई, और किलपुआ ईकेजे।, 2021। सोलर साइकिल 24 में टाइप IV सोलर रेडियो बर्स्ट की घटना और कोरोनल मास इजेक्शन के साथ उनके संबंध पर। 11 जनवरी 2021 को प्रकाशित। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल, वॉल्यूम 906, नंबर 2। डीओआई: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

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उमेश प्रसाद
उमेश प्रसाद
विज्ञान पत्रकार | संस्थापक संपादक, साइंटिफिक यूरोपियन पत्रिका

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