ऑरोरा फॉर्म्स: पहली बार ज़मीन से “पोलर रेन ऑरोरा” का पता चला  

2022 की क्रिसमस की रात को ज़मीन से देखा गया विशाल एकसमान ऑरोरा, ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा होने की पुष्टि की गई है। यह ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा का पहला ज़मीनी अवलोकन था। सामान्य ऑरोरा के विपरीत, जो पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के मैग्नेटोटेल में संग्रहीत घटना इलेक्ट्रॉनों द्वारा संचालित होते हैं, ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा, सौर कोरोना से पृथ्वी के ध्रुवीय क्षेत्रों में खुले चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ सीधे यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित होता है, जो "ध्रुवीय वर्षा" इलेक्ट्रॉन वर्षा में परिणत होता है, जो वायुमंडल में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं के साथ बातचीत करने पर ऑप्टिकल उत्सर्जन को जन्म देता है।  

ऑरोरा की कहानी, रंगीन चमकदार प्रकाश शो (उत्तरी ध्रुव क्षेत्र में उत्तरी रोशनी या ऑरोरा बोरेलिस और दक्षिणी ध्रुव क्षेत्र में दक्षिणी रोशनी या ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस कहा जाता है) सौर वायुमंडल की कोरोनल परत में शुरू होती है। इस सौर वायुमंडलीय परत का तापमान बहुत अधिक है। जबकि उत्तरी ध्रुव क्षेत्र में ... फोटोस्फीयर परत (जिसे सूर्य की सतह माना जाता है क्योंकि इसे हम प्रकाश से देख सकते हैं) लगभग 6000 केल्विन है, कोरोना का औसत तापमान 'कोरोनल हीटिंग पैराडॉक्स' के कारण 1 से 2 मिलियन केल्विन के बीच है। इतना अधिक तापमान कोरोना को अति गर्म प्लाज्मा की एक परत बना देता है। अत्यधिक ऊर्जावान विद्युत आवेशित कणों (जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, अल्फा कण और भारी आयन) से युक्त सौर हवा लगातार पृथ्वी की दिशा सहित सभी दिशाओं में कोरोनल परत से निकलती है।    

सूर्य से पृथ्वी तक ऊर्जावान आवेशित कणों की बाहरी यात्रा सरल और सीधी नहीं है। आम तौर पर, आयनित कण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय क्षेत्र) द्वारा विक्षेपित हो जाते हैं, इस प्रकार पृथ्वी पर जीवन रूप और विद्युत प्रणालियाँ सौर हवा के हानिकारक प्रभावों से अप्रभावित रहती हैं।  

हालांकि, सूर्य से आवेशित कणों के बड़े पैमाने पर निष्कासन की स्थिति में, जैसा कि कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) के मामले में होता है, पृथ्वी का मैग्नेटोस्फीयर अभिभूत हो जाता है और चुंबकीय तूफान का परिणाम होता है। तूफान मैग्नेटोस्फीयर पर तब तक दबाव डालता है जब तक कि वह वापस आकर कुछ आवेशित कणों को पृथ्वी की ओर नहीं फेंक देता।  

चुंबकीय क्षेत्र का पीछे हटने वाला बैंड सौर हवा में इलेक्ट्रॉनों को ध्रुवीय क्षेत्रों में खींचता है, जहाँ ऊपरी वायुमंडल में सतह से 100-300 किमी ऊपर ऑरोरा देखा जाता है। ऑरोरा निर्माण में सौर हवा में प्रोटॉन और अन्य आयनों का योगदान नगण्य है।  

ऑरोरा मूल रूप से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं से होने वाला ऑप्टिकल उत्सर्जन है, जो पृथ्वी के बंद चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ मैग्नेटोस्फीयर से निकलने वाले ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्तेजित होता है (ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण या EEP का अर्थ है वायुमंडल में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का जमा होना)। वायुमंडल में ऑक्सीजन के साथ ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों की परस्पर क्रिया हरे और लाल रंगों के लिए जिम्मेदार है, जबकि नाइट्रोजन के साथ परस्पर क्रिया से नीले और गहरे लाल रंग का उत्पादन होता है। 

इस प्रकार, ऑरोरा का निर्माण मैग्नेटोटेल (पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर का वह क्षेत्र जो सौर हवा द्वारा सूर्य से दूर दिशा में एक विशाल पूंछ में बह जाता है) में संग्रहीत घटना इलेक्ट्रॉनों द्वारा संचालित होता है। मैग्नेटोस्फीयर में संग्रहीत इलेक्ट्रॉन सौर हवा के बल से सक्रिय हो जाते हैं और फिर ध्रुवीय क्षेत्रों में विस्फोट के रूप में वायुमंडल में अवक्षेपित होकर ऑरोरा को जन्म देते हैं।  

ध्रुवीय वर्षा औरोरा 

हालाँकि, बहुत कम ही, सौर कोरोना से पृथ्वी के ध्रुवीय क्षेत्रों में खुले चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ सीधे यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा ऑरोरा का निर्माण होता है, जो "ध्रुवीय वर्षा" इलेक्ट्रॉन वर्षा में परिणत होता है। सौर वायु घनत्व कम होने पर इस तरह के इलेक्ट्रॉन वर्षा तीव्र पाए जाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रॉनों के कारण होने वाले ऑप्टिकल उत्सर्जन कमजोर होते हैं और बनने वाले ऑरोरा को "ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा" कहा जाता है।  

उपग्रहों द्वारा अंतरिक्ष से ध्रुवीय वर्षा के ऑरोरा को कुछ अवसरों पर देखा गया है। हालाँकि, ज़मीनी सुविधाओं द्वारा कभी भी ऐसा कोई मामला नहीं देखा गया।  

25 को^th-26^th दिसंबर 2022 में, आर्कटिक क्षेत्र में ग्राउंड-बेस्ड कैमरों द्वारा एक असामान्य ऑरोरा कैप्चर किया गया था, जब सौर हवा लगभग गायब हो गई थी। देखा गया ऑरोरा एक समान और विशाल आकार का था। यह एक सामान्य ऑरोरा जैसा नहीं दिखाई दिया। एक सामान्य ध्रुवीय कैप ऑरोरा एक रंगीन चमकदार प्रकाश शो है जो इंद्रधनुष जैसी रोशनी के गतिशील पैटर्न को प्रदर्शित करता है। यह पर्दे, किरणों, सर्पिल या बदलती झिलमिलाहट के रूप में दिखाई दे सकता है। थीटा ऑरोरा उपग्रहों द्वारा ऊपर से देखे जाने पर यह ग्रीक अक्षर थीटा (बीच से होकर गुजरने वाली रेखा वाला एक अंडाकार) जैसा दिखाई देता है। थीटा ऑरोरा को इस नाम से भी जाना जाता है 'ट्रांसपोलर आर्क्स' क्योंकि ऊपर से देखने पर बड़े पैमाने पर चाप दिखाई देते हैं।सूर्य-संरेखित चाप' छोटे और धुंधले ऑरोरल आर्क्स हैं जिन्हें ज़मीनी वेधशालाओं से देखा जाता है। आर्क्स का एक सिरा सूर्य की ओर निर्देशित होता है इसलिए इसे ' कहा जाता है।सूर्य-संरेखित चाप'. 

2022 में क्रिसमस की रात को देखा गया ऑरोरा चिकना, फैला हुआ और आकार में विशाल था। यह एक सामान्य ऑरोरा जैसा नहीं लग रहा था इसलिए इसे ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा माना गया। इसकी पुष्टि करने के लिए, शोधकर्ताओं ने उपग्रह-आधारित और ज़मीन-आधारित डेटा का उपयोग करके इसकी जांच की।  

उपग्रह चित्रों से पता चला कि ध्रुवीय टोपी क्षेत्र शुरू में पूरी तरह से खाली था। 25 सितंबर को ध्रुवीय टोपी एक धुंधले फैले हुए अरोरा से भरने लगी।^th दिसंबर। इसके बाद, लगभग पूरा ध्रुवीय टोपी क्षेत्र जल्द ही तीव्र लेकिन कम संरचित उत्सर्जन से ढक गया। ध्रुवीय टोपी का यह बड़े पैमाने पर फैला हुआ ऑरोरा लगभग 28 घंटे तक जारी रहा। ध्रुवीय टोपी के अंदर तीव्र उत्सर्जन 26 की सुबह फीका पड़ने लगा^th दिसंबर के अंत में यह घटना घटी और कुछ ही घंटों में ध्रुवीय ज्योति की संरचना सामान्य वितरण पर आ गई तथा ध्रुवीय टोपी पुनः खाली हो गई।  

ध्रुवीय वर्षा इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण आम तौर पर केवल एक गोलार्ध में होता है जो अंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र (IMF) के अभिविन्यास पर निर्भर करता है। एक साथ उपग्रह छवियों ने उत्तरी गोलार्ध में ध्रुवीय टोपी के पूर्ण रूप से भरे होने को दिखाया जबकि दक्षिणी गोलार्ध की ध्रुवीय टोपी खाली थी। यह देखी गई अंतर-गोलार्द्धीय विषमता और IMF के अपेक्षित अभिविन्यास ने दृढ़ता से सुझाव दिया कि उत्तरी गोलार्ध की ध्रुवीय टोपी के अंदर पाया गया बड़े पैमाने पर अरोरा एक ध्रुवीय वर्षा अरोरा था। इलेक्ट्रॉन डेटा में अंतर-गोलार्द्धीय विषमता भी देखी गई। साथ ही, सौर हवा के गायब होने और ध्रुवीय टोपी के भरने के समय के बीच संबंध बहुत अच्छा था।  

आर्कटिक के लॉन्गयेरब्येन शहर में 25 सितम्बर को भू-आधारित सुविधा से लिए गए ऑप्टिकल माप^th - 26^th दिसंबर में पता चला कि उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन (>1 केवी) इलेक्ट्रॉन वर्षा का प्राथमिक घटक थे। उपग्रह द्वारा उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह भी देखा गया। परिणामस्वरूप, ऑरोरा जमीन से चमकीले हरे रंग के उत्सर्जन के रूप में दिखाई दे रहा था।  

पहले के एक अध्ययन में, यह प्रदर्शित किया गया था कि ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा 150 मीटर/सेकंड की गति से सूर्य के विपरीत दिशा में आगे बढ़ता है। 2022 की क्रिसमस की रात को देखे गए असामान्य ऑरोरा के मामले में, क्रॉस-सेक्शनल ऑप्टिकल डेटा के विश्लेषण से संकेत मिलता है कि ऑरोरा सूर्य के विपरीत दिशा में फैलता है, हालांकि जमीन से देखने पर ऑरोरा की गति दो से तीन गुना तेज थी।  

इस प्रकार, 2022 में क्रिसमस की रात को ज़मीन से दिखाई देने वाला विशाल एकसमान ऑरोरा एक ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा था। यह ध्रुवीय वर्षा ऑरोरा का पहला ज़मीनी अवलोकन था, जो जटिल सूर्य-पृथ्वी संबंध का एक अनूठा पहलू है।  

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सन्दर्भ:  

1. होसोकावा, के. एट अल 2024. ध्रुवीय टोपी में असाधारण रूप से विशाल अरोरा उस दिन जब सौर हवा लगभग गायब हो गई थी। विज्ञान अग्रिम। 21 जून 2024. खंड 10, अंक 25. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adn5276  

2. SWPC, NOAA. ऑरोरा. यहाँ उपलब्ध है https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/aurora  

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