अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान: शोधकर्ताओं ने सूर्य से पृथ्वी के निकटवर्ती वातावरण तक सौर वायु का पता लगाया

शोधकर्ताओं ने पहली बार सूर्य पर इसकी शुरुआत से लेकर पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष वातावरण पर इसके प्रभाव तक सौर हवा के विकास को ट्रैक किया है और यह भी दिखाया है कि कैसे 2 से 2.5 दिन पहले अंतरिक्ष मौसम की घटना का पूर्वानुमान लगाया जा सकता है। यह अध्ययन अंतरिक्ष में विभिन्न सुविधाजनक बिंदुओं से सौर हवा के प्रसार और पृथ्वी के निकट के वातावरण पर इसके प्रभाव को जोड़ने में नया है। यह दर्शाता है कि अंतरिक्ष में सही जगह पर रखे गए उपग्रहों का उपयोग पृथ्वी की ओर सौर हवाओं के प्रसार की निगरानी के लिए किया जा सकता है जो अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान में काफी सुधार कर सकता है। इसके अलावा, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) के नियोजित "विजिल मिशन" का उद्देश्य सूर्य से 5 मिलियन किमी की निकटतम दूरी पर पांचवें लैग्रेंज बिंदु (L150) से आने वाले सौर तूफानों की अग्रिम चेतावनी देने के लिए सौर हवाओं पर नज़र रखना है। वर्तमान में विकास के चरण में, यह 2031 में लॉन्च होने के बाद अंतरिक्ष मौसम सेवाओं के लिए लगभग वास्तविक समय डेटा स्ट्रीम प्रदान करेगा।

किसी स्थान पर मौसम का पूर्वानुमान (अर्थात् वायु की गति, वर्षा, तापमान, धूप आदि कैसी होगी) हमारे लिए कृषि, परिवहन, अवकाश और मनोरंजन आदि सहित हमारे दैनिक जीवन से संबंधित कई कारणों से महत्वपूर्ण है। मौसम का सटीक पूर्वानुमान अर्थव्यवस्था में मदद करता है और हमारे जीवन को आसान और आरामदायक बनाता है, लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह हमें बाढ़, चक्रवात, गर्म लहरों, भारी वर्षा आदि जैसे प्रतिकूल मौसम की घटनाओं से जीवन और संपत्ति को होने वाले नुकसान से बचाने के लिए आवश्यक निवारक कार्रवाई करने हेतु संसाधन जुटाने का समय देता है।

पृथ्वी पर मौसम हमें प्रभावित करता है, वैसे ही "अंतरिक्ष में मौसम" भी। चूँकि हमारा गृह ग्रह पृथ्वी सूर्य नामक एक औसत तारे के तारकीय तंत्र का एक हिस्सा है (जो बदले में, ब्रह्मांड में मिल्की वे नामक एक अत्यंत महत्वहीन आकाशगंगा का एक छोटा सा हिस्सा है), पृथ्वी पर हमारा जीवन और सभ्यता अंतरिक्ष में स्थितियों से प्रभावित होती है, खासकर सौर मंडल में हमारे पड़ोस में होने वाली मौसम की घटनाओं से। अंतरिक्ष में मौसम में कोई भी प्रतिकूल परिवर्तन पृथ्वी और अंतरिक्ष में जैविक जीवन रूपों और विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स आधारित तकनीकी बुनियादी ढांचे के लिए खतरा पैदा करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर सिस्टम, पावर ग्रिड, तेल और गैस पाइपलाइन, दूरसंचार, मोबाइल फोन नेटवर्क सहित रेडियो संचार, जीपीएस, अंतरिक्ष मिशन और कार्यक्रम, उपग्रह संचार, इंटरनेट आदि - ये सभी संभावित रूप से अंतरिक्ष मौसम में गंभीर गड़बड़ी से बाधित और ठप हो सकते हैं। अंतरिक्ष यात्री और अंतरिक्ष-आधारित सुविधाएँ जैसे कि अंतरिक्ष यान विशेष रूप से जोखिम में हैं। अतीत में इसके कई उदाहरण थे, उदाहरण के लिए, मार्च 1989 में कनाडा में 'क्यूबेक ब्लैकआउट' ने बड़े पैमाने पर सौर भड़कने के कारण पावर ग्रिड को बुरी तरह से क्षतिग्रस्त कर दिया था। कुछ उपग्रहों को भी नुकसान पहुंचा है। इसलिए, अंतरिक्ष के मौसम की भविष्यवाणी के लिए एक प्रणाली की आवश्यकता है, ठीक उसी तरह जैसे हमारे पास पृथ्वी पर मौसम की भविष्यवाणी के लिए सिस्टम हैं।

शुरुआत के लिए, पृथ्वी पर मौसम की घटना में मुख्य भूमिका पृथ्वी के वायुमंडल में गैसों के अणुओं से बनी “हवा” की धाराओं की है। अंतरिक्ष में मौसम के मामले में, यह “सौर हवा” है जिसमें उच्च ऊर्जा वाले आयनित कणों जैसे इलेक्ट्रॉन, अल्फा कण आदि (जैसे प्लाज्मा) की धाराएँ शामिल हैं जो सूर्य के वायुमंडल की अति गर्म कोरोनल परत से पृथ्वी की ओर सहित सभी दिशाओं में निकलती हैं।

इसलिए, अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान में अंतरिक्ष में सौर हवा के निर्माण, तीव्रता और गति की वर्तमान समझ के आधार पर सौर हवा की स्थितियों का पूर्वानुमान लगाना शामिल है। हम जानते हैं कि सूर्य की कोरोनल परत से द्रव्यमान का अचानक निष्कासन (अर्थात कोरोनल मास इजेक्शन या CME) तीव्र सौर हवा की स्थिति या सौर तूफानों से जुड़ा हुआ है। इसलिए, CME या फोटोस्फेरिक चुंबकीय क्षेत्रों का अवलोकन सौर हवा के तूफान को रोकने के बारे में एक विचार दे सकता है, लेकिन अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान के लिए एक नियमित प्रणाली को वास्तविकता का अनुमान लगाने के लिए सौर हवा के अवलोकन के साथ एक मॉडल को संयोजित करने की आवश्यकता होगी (अर्थात डेटा आत्मसात)। इसके बदले में, सूर्य पर इसकी शुरुआत से लेकर पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष वातावरण पर इसके प्रभाव तक सौर हवा के विकास की नियमित ट्रैकिंग की आवश्यकता होगी।

जैसा कि 09 सितंबर 2024 को बताया गया है, इसरो के वीएसएससी के शोधकर्ताओं ने पहली बार सूर्य पर इसकी उत्पत्ति से लेकर पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष वातावरण पर इसके प्रभाव के लिए सौर हवा के विकास को ट्रैक किया है। 2015 से इसरो के मार्स ऑर्बिटर मिशन (एमओएम) के टीटीसी (टेलीमेट्री, ट्रैकिंग और कमांड) रेडियो संकेतों और इनस्विम (अंतरिक्ष मौसम प्रभाव निगरानी के लिए भारतीय नेटवर्क) नेटवर्क के आंकड़ों का उपयोग करते हुए, उन्होंने उच्च गति वाली सौर हवा धाराओं (एचएसएस) की उत्पत्ति, त्वरण और प्रसार का मानचित्रण किया और निम्न अक्षांश पृथ्वी के आयनमंडल पर उनके प्रभाव का अवलोकन किया। ने दिखाया है कि कैसे एक अंतरिक्ष मौसम की घटना का 2 से 2.5 दिन पहले अनुमान लगाया जा सकता है। इससे यह पता चलता है कि अंतरिक्ष में सही स्थान पर स्थापित उपग्रहों का उपयोग पृथ्वी की ओर सौर हवाओं के प्रसार की निगरानी में किया जा सकता है, जिससे अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान में काफी सुधार हो सकता है।

छवि: नासा, एसटीएससीआई *नासा, ईएसए और सीएसए*

यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) के नियोजित "विजिल मिशन" का उद्देश्य सूर्य से 5 मिलियन किलोमीटर की निकटतम दूरी पर पांचवें लैग्रेंज बिंदु (एल150) से आने वाले सौर तूफानों की अग्रिम चेतावनी देने के लिए सौर हवाओं पर नज़र रखना भी है। वर्तमान में विकास के चरण में, यह 2031 में लॉन्च होने के बाद अंतरिक्ष मौसम सेवाओं के लिए लगभग वास्तविक समय डेटा स्ट्रीम प्रदान करेगा।

***

सन्दर्भ:

जैन आरएन, एट अल 2024. निम्न अक्षांश आयनमंडलीय प्रणाली पर उच्च गति वाली सौर पवन धारा का प्रभाव - भारतीय MOM और InSWIM अवलोकनों को मिलाकर किया गया एक अध्ययन। रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस, stae2091. प्रकाशित: 09 सितंबर 2024. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae2091

टर्नर एच., 2024. सौर पवन डेटा आत्मसात से पूर्वानुमान में सुधार। पीएचडी थीसिस। रीडिंग विश्वविद्यालय। 21 मई 2024. डीओआई: https://doi.org/10.48683/1926.00116526 पर उपलब्ध https://centaur.reading.ac.uk/116526/1/Turner_thesis.pdf

ईएसए. अंतरिक्ष सुरक्षा - विजिल मिशन. यहाँ उपलब्ध है https://www.esa.int/Space_Safety/Vigil

ईस्टवुड जेपी, 2024. सूर्य-पृथ्वी L5 बिंदु से परिचालन अंतरिक्ष मौसम सेवाओं के लिए विजिल मैग्नेटोमीटर। अंतरिक्ष मौसम। पहली बार प्रकाशित: 05 जून 2024. DOI: https://doi.org/10.1029/2024SW003867

***

संबंधित लेख