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अंतरिक्ष मौसम, सौर पवन विक्षोभ और रेडियो विस्फोट

सौर पवन, 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 है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र आने वाली सौर हवा को विक्षेपित करके सुरक्षा प्रदान करता है। सूर्य के कोरोना से विद्युत आवेशित प्लाज्मा के बड़े पैमाने पर निष्कासन जैसी कठोर सौर घटनाएं सौर हवा में गड़बड़ी पैदा करती हैं। इसलिए, सौर हवा (अंतरिक्ष मौसम कहा जाता है) की स्थितियों में गड़बड़ी का अध्ययन अनिवार्य है। कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई), जिसे 'सौर तूफान' या 'अंतरिक्ष तूफान' भी कहा जाता है, सौर रेडियो फटने से जुड़ा है। रेडियो वेधशालाओं में सौर रेडियो फटने का अध्ययन सीएमई और सौर हवा की स्थिति के बारे में एक विचार दे सकता है। पिछले सौर चक्र 446 (प्रत्येक चक्र प्रत्येक 24 वर्षों में सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को संदर्भित करता है) में देखे गए 11 रिकॉर्ड किए गए प्रकार IV रेडियो फटने के पहले सांख्यिकीय अध्ययन (हाल ही में प्रकाशित) में पाया गया है कि अधिकांश लंबी अवधि के प्रकार IV रेडियो सौर कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) और सौर हवा की स्थिति में गड़बड़ी के साथ विस्फोट हुए। 

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

सूर्य पृथ्वी पर जीवन के लिए ऊर्जा का अंतिम स्रोत है इसलिए कई संस्कृतियों में जीवन के दाता के रूप में सम्मान किया जाता है। लेकिन दूसरा पक्ष भी है। सौर वायु, सौर वायुमंडल से उत्पन्न होने वाले विद्युत आवेशित कणों (अर्थात प्लाज्मा) की निरंतर धारा पृथ्वी पर जीवन के लिए खतरा है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के लिए धन्यवाद जो अधिकांश आयनकारी सौर हवा (पृथ्वी से) और पृथ्वी के वायुमंडल को विक्षेपित करता है जो शेष विकिरण को अवशोषित करता है और इस प्रकार आयनकारी 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 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 आदि। सौर पवन1. 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।  

क्या 'मौसम की भविष्यवाणी' की तरह 'अंतरिक्ष मौसम' की भी भविष्यवाणी की जा सकती है? पृथ्वी के आसपास सौर हवा और उसकी स्थिति क्या निर्धारित करती है? क्या पृथ्वी पर हानिकारक प्रभाव को कम करने के लिए पूर्व-खाली कार्रवाई करने के लिए अंतरिक्ष मौसम में किसी भी गंभीर बदलाव को पहले से जाना जा सकता है? और, 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।  

Solar wind is formed in corona, the second layer (from outside) of the solar atmosphere. Corona is a layer of very hot plasma. While the temperature of the surface of the Sun is about 6000K, the average temperature of corona is about 1-2 million K. Called ‘Coronal Heating Paradox’, the mechanism and the processes of heating of corona and acceleration of the solar wind to very high speed and expansion into ग्रहों के बीच का space is not well understood yet, 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.  

Occasionally, huge amount of hot plasma is ejected from corona into the outermost layer of solar atmosphere (heliosphere). Called Coronal Mass Ejections (CMEs), the mass ejections of plasma from corona are found to generate large disturbances in solar wind temperature, velocity, density and ग्रहों के बीच का magnetic field. These create strong magnetic storms in the geomagnetic field of the Earth 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 संयोजन के साथ कोरोना से प्लाज्मा के बड़े पैमाने पर निष्कासन के समय और तीव्रता का अध्ययन शामिल होगा, जो कि लंबी अवधि (10 मिनट से अधिक) तक चलने वाला एक 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।  

द्वारा हाल ही में एक दीर्घकालिक सांख्यिकीय अध्ययन अंशु कुमारी और अन्य। का हेलसिंकी विश्वविद्यालय सौर चक्र 24 में देखे गए रेडियो फटने पर, सीएमई के साथ लंबी अवधि, व्यापक आवृत्ति वाले रेडियो बर्स्ट (जिसे टाइप IV बर्स्ट कहा जाता है) के जुड़ाव पर और प्रकाश डालता है। टीम ने पाया कि लगभग 81% टाइप IV फटने के बाद कोरोनल मास इजेक्शन (CME) हुए। लगभग 19% टाइप IV बर्स्ट सीएमई के साथ नहीं थे। इसके अलावा, केवल 2.2% सीएमई टाइप IV रेडियो बर्स्ट के साथ हैं 6.  

टाइप IV लंबी अवधि के विस्फोटों और सीएमई के समय को वृद्धिशील तरीके से समझने से चल रहे और भविष्य के अंतरिक्ष कार्यक्रमों के डिजाइन और समय के अनुसार मदद मिलेगी, ताकि ऐसे मिशनों पर और अंततः जीवन रूपों पर इनका प्रभाव कम हो सके। पृथ्वी पर सभ्यता. 

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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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