सौर पवन क्या है?

यह धनुष के झटके के साथ पृथ्वी के वैश्विक चुंबकीय क्षेत्र की एक कलाकार की अवधारणा है। पृथ्वी छवि के बीच में है, जो अपने चुंबकीय क्षेत्र से घिरा हुआ है, जो बैंगनी रेखाओं द्वारा दर्शाया गया है। धनुष का झटका दाईं ओर नीला अर्धचंद्राकार होता है। सौर हवा में सोने में दर्शाए गए कई ऊर्जावान कण, पृथ्वी के चुंबकीय "ढाल" द्वारा विक्षेपित होते हैं।

(छवि: © वॉल्ट फीमर (HTSI) / नासा / गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर कॉन्सेप्चुअल इमेज लैब)

सौर हवाएं प्लाज्मा और सूर्य से निकलने वाले कणों को अंतरिक्ष में प्रवाहित करती हैं। हालांकि हवा स्थिर है, इसके गुण नहीं हैं। इस धारा का क्या कारण है, और यह पृथ्वी को कैसे प्रभावित करता है?

हवा का तारा

कोरोना, सूरज की बाहरी परत, 2 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट (1.1 मिलियन डिग्री सेल्सियस) के तापमान तक पहुँचती है। इस स्तर पर, सूर्य का गुरुत्वाकर्षण तेजी से बढ़ने वाले कणों पर पकड़ नहीं कर सकता है, और वे तारे से दूर जाते हैं।

सूरज की संख्या, विकिरण स्तर और समय के साथ परिवर्तित सामग्री के साथ सूर्य की गतिविधि अपने 11 साल के चक्र के दौरान बदल जाती है। ये परिवर्तन सौर हवा के गुणों को प्रभावित करते हैं, जिसमें इसके चुंबकीय क्षेत्र, वेग, तापमान और घनत्व शामिल हैं। हवा इस आधार पर भी भिन्न होती है कि सूर्य कहाँ से आता है और वह भाग कितनी जल्दी घूम रहा है।

सौर हवा का वेग कोरोनल छिद्रों पर अधिक होता है, जो 500 मील (800 किलोमीटर) प्रति सेकंड की गति तक पहुंचता है। कोरोनल छिद्रों के ऊपर तापमान और घनत्व कम होता है, और चुंबकीय क्षेत्र कमजोर होता है, इसलिए क्षेत्र रेखाएं अंतरिक्ष के लिए खुली होती हैं। ये छेद ध्रुवों और कम अक्षांशों पर होते हैं, जब सूरज पर गतिविधि अपने न्यूनतम स्तर पर होती है। तेज हवा में तापमान 1 मिलियन F (800,000 C) तक पहुंच सकता है।

भूमध्य रेखा के चारों ओर कोरोनल स्ट्रीमर बेल्ट में, सौर हवा लगभग 200 मील (300 किमी) प्रति सेकंड की गति से अधिक धीमी गति से यात्रा करती है। धीमी हवा में तापमान 2.9 मिलियन एफ (1.6 मिलियन सी) तक पहुंच जाता है।

सूर्य और उसका वातावरण प्लाज्मा से बना है, जो अत्यधिक उच्च तापमान पर सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज कणों का मिश्रण है। लेकिन जैसे-जैसे सामग्री सूर्य को छोड़ती है, सौर हवा द्वारा ले जाया जाता है, यह अधिक गैस जैसा हो जाता है।

"जैसा कि आप सूर्य से दूर जाते हैं, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत सामग्री के दबाव की तुलना में तेजी से गिरती है," कोलोराडो के बोल्डर में साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट (SwRI) के एक सौर भौतिक विज्ञानी क्रेग डेफॉरेस्ट ने एक बयान में कहा। "आखिरकार, सामग्री गैस की तरह अधिक कार्य करना शुरू कर देती है, और चुंबकीय रूप से संरचित प्लाज्मा की तरह कम होती है।"

पृथ्वी को प्रभावित करना

जैसे ही सूर्य से हवा निकलती है, वह आवेशित कणों और चुंबकीय बादलों को वहन करती है। सभी दिशाओं में उत्सर्जित, सौर हवाओं में से कुछ लगातार हमारे ग्रह को दिलचस्प प्रभाव के साथ बुफे कर रहा है।

यदि सौर हवा से ली गई सामग्री किसी ग्रह की सतह तक पहुंच गई, तो इसका विकिरण किसी भी जीवन को गंभीर नुकसान पहुंचाएगा जो मौजूद हो सकता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक ढाल के रूप में कार्य करता है, जो ग्रह के चारों ओर की सामग्री को पुनर्निर्देशित करता है ताकि यह उससे आगे निकल जाए। हवा का बल चुम्बकीय क्षेत्र को बाहर खींचता है जिससे कि यह सूर्य की तरफ अंदर की ओर धुल जाता है और रात की तरफ खिंच जाता है।

कभी-कभी सूरज कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई), या सौर तूफानों के रूप में जाना जाने वाले प्लाज्मा के बड़े फट से बाहर निकलता है। सौर अधिकतम के रूप में जाना जाने वाले चक्र की सक्रिय अवधि के दौरान अधिक आम है, मानक सौर हवा की तुलना में सीएमई का एक मजबूत प्रभाव है। [तस्वीरें: सौर फ्लेयर्स और सौर तूफान के तेजस्वी तस्वीरें]

नासा सौर ऊर्जा स्थलीय संबंध वेधशाला (एसटीएआरओ) के लिए अपनी वेबसाइट पर कहती है, "सूर्य-पृथ्वी कनेक्शन के सबसे शक्तिशाली चालक हैं।" "उनके महत्व के बावजूद, वैज्ञानिक सीएमई की उत्पत्ति और विकास को पूरी तरह से नहीं समझते हैं, न ही उनकी संरचना या अंतर-ग्रहीय अंतरिक्ष में सीमा।" STEREO मिशन को बदलने की उम्मीद है।

जब सौर हवा एक ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र में सीएमई और विकिरण के अन्य शक्तिशाली विस्फोटों को वहन करती है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र को पीछे की ओर एक साथ दबाने के लिए चुंबकीय प्रक्रिया का कारण बन सकता है। चार्ज किए गए कण तब ग्रह के चुंबकीय ध्रुवों की ओर वापस प्रवाहित होते हैं, जिससे ऊपरी वायुमंडल में औरोरा बोरेलिसिन के रूप में जाना जाता है। [तस्वीरें: 2012 का कमाल औरोरा]

हालांकि कुछ निकायों को एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा परिरक्षित किया जाता है, अन्य में उनके संरक्षण की कमी होती है। पृथ्वी के चंद्रमा के पास इसे संरक्षित करने के लिए कुछ भी नहीं है, इसलिए इसका पूरा खामियाजा उठाया गया। सबसे करीबी ग्रह बुध के पास एक चुंबकीय क्षेत्र है जो इसे नियमित मानक हवा से ढालता है, लेकिन यह सीएमई जैसे अधिक शक्तिशाली प्रकोपों ​​की पूरी ताकत लेता है।

जब उच्च और निम्न-गति की धाराएं एक-दूसरे के साथ बातचीत करती हैं, तो वे घने क्षेत्रों को सह-घूर्णन इंटरैक्शन क्षेत्र (CIRs) के रूप में जाना जाता है जो पृथ्वी के वायुमंडल के साथ बातचीत करते समय भू-चुंबकीय तूफानों को ट्रिगर करते हैं।

सौर हवा और चार्ज किए जाने वाले कण पृथ्वी के उपग्रहों और ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) को प्रभावित कर सकते हैं। शक्तिशाली फटने से उपग्रह क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, या दसियों मीटर तक जीपीएस सिग्नल को धक्का दे सकते हैं।

सौर हवा सौर मंडल के सभी ग्रहों को प्रभावित करती है। नासा के न्यू होराइजंस मिशन ने इसका पता लगाना जारी रखा क्योंकि यह यूरेनस और प्लूटो के बीच यात्रा करता था।

एक बयान में कहा कि सैन एंटोनियो, टेक्सास में स्विरी के एक अंतरिक्ष वैज्ञानिक हीथर इलियट ने कहा, "गति और घनत्व औसत एक साथ सौर हवा निकलते हैं।" "लेकिन हवा अभी भी संपीड़न द्वारा गर्म की जा रही है क्योंकि यह यात्रा करती है, इसलिए आप बाहरी सौर मंडल में भी तापमान में सूरज के रोटेशन पैटर्न के सबूत देख सकते हैं।

सौर वायु का अध्ययन

हम 1950 के दशक से सौर हवा के बारे में जानते हैं, लेकिन पृथ्वी और अंतरिक्ष यात्रियों पर इसके व्यापक प्रभावों के बावजूद, वैज्ञानिक अभी भी नहीं जानते हैं कि यह कैसे विकसित होता है। पिछले कुछ दशकों में कई मिशनों ने इस रहस्य को समझाने की कोशिश की है।

6 अक्टूबर, 1990 को नासा के यूलिसिस मिशन ने विभिन्न अक्षांशों पर सूर्य का अध्ययन किया। इसने एक दर्जन से अधिक वर्षों के दौरान सौर हवा के विभिन्न गुणों को मापा।

उन्नत संरचना एक्सप्लोरर (एसीई) उपग्रह पृथ्वी और सूर्य के बीच विशेष बिंदुओं में से एक पर परिक्रमा करता है जिसे लैग्रेंज बिंदु के रूप में जाना जाता है। इस क्षेत्र में, सूर्य और ग्रह से गुरुत्वाकर्षण समान रूप से खींचता है, उपग्रह को एक स्थिर कक्षा में रखता है। 1997 में लॉन्च किया गया, ACE सौर हवा को मापता है और कणों के निरंतर प्रवाह का वास्तविक समय माप प्रदान करता है।

नासा के जुड़वां अंतरिक्ष यान, STEREO-A और STEREO-B सूर्य की बढ़त का अध्ययन करते हैं कि सौर हवा कैसे पैदा होती है। नासा के अनुसार, अक्टूबर 2006 में लॉन्च, STEREO ने "सूर्य-पृथ्वी प्रणाली का एक अनूठा और क्रांतिकारी दृष्टिकोण" प्रदान किया है।

एक नया मिशन सूरज और उसके सौर हवा पर प्रकाश चमकने की उम्मीद करता है। नासा के पार्कर सोलर प्रोब ने 2018 की गर्मियों में लॉन्च करने की योजना बनाई है, जिसका उद्देश्य "सूरज को छूना" है। कई वर्षों तक तारे की परिक्रमा करने के बाद, कोरोना की समझ को बढ़ाने के लिए इमेजिंग और माप के संयोजन का उपयोग करते हुए और सौर हवा की उत्पत्ति और विकास की समझ को बढ़ाने के लिए जांच पहली बार कोरोना में डुबकी लगाएगी।

जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी के पार्कर सोलर प्रोब प्रोजेक्ट साइंटिस्ट निकोला फॉक्स ने एक बयान में कहा, "पार्कर सोलर प्रोब सोलर फिजिक्स के बारे में सवालों के जवाब देने जा रहा है, जिसे हमने छह दशकों से अधिक समय से देखा है।" "यह तकनीकी सफलताओं से भरा एक अंतरिक्ष यान है जो हमारे तारे के बारे में कई सबसे बड़े रहस्यों को सुलझाएगा, जिसमें यह पता लगाना भी शामिल है कि सूर्य का कोरोना अपनी सतह से इतना अधिक गर्म क्यों है।"

अतिरिक्त संसाधन

• वास्तविक समय सौर पवन (NOAA / अंतरिक्ष मौसम भविष्यवाणी केंद्र)
• 3-दिवस का पूर्वानुमान (NOAA / अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान केंद्र)
• साप्ताहिक हाइलाइट्स और 27-दिवसीय पूर्वानुमान (NOAA / Space Weather Prediction Center)