मंगल ग्रह की यात्रा की योजना बना रहे हैं? खूब परिरक्षण करें। नासा के ACE (एडवांस्ड कंपोजिशन एक्सप्लोरर) स्पेसक्राफ्ट पर लगे सेंसर के मुताबिक, गांगेय कॉस्मिक किरणों ने स्पेस-एज हाई मारा है।
कैलटेक के रिचर्ड मेवाडल कहते हैं, "2009 में, कॉस्मिक किरण तीव्रता में पिछले कुछ वर्षों में 19% की वृद्धि हुई है, जिसे हमने पिछले 50 वर्षों में देखा है।" "वृद्धि महत्वपूर्ण है, और इसका मतलब यह हो सकता है कि हमें यह सोचने की जरूरत है कि गहरे अंतरिक्ष में जाने वाले अंतरिक्ष यात्री अपने साथ कितने विकिरण परिरक्षण लेते हैं।"
उछाल का कारण सौर न्यूनतम है, सौर गतिविधि में एक गहरी खामोशी जो 2007 के आसपास शुरू हुई और आज भी जारी है। शोधकर्ताओं ने लंबे समय से जाना है कि सौर गतिविधि नीचे जाने पर कॉस्मिक किरणें ऊपर जाती हैं। अभी सौर गतिविधि उतनी ही कमजोर है जितनी कि आधुनिक समय में रही है, मेवाल्ड ने "कॉस्मिक किरणों का एक आदर्श तूफान" के लिए मंच की स्थापना की।
"हम लगभग एक सदी में सबसे कम सौर का अनुभव कर रहे हैं," गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के डीन पेसनेल कहते हैं, "इसलिए यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि अंतरिक्ष युग के लिए कॉस्मिक किरणें रिकॉर्ड स्तर पर हैं।"
गेलेक्टिक कॉस्मिक किरणें सौर मंडल के बाहर से आती हैं। वे उप-परमाणु कण हैं - मुख्य रूप से प्रोटॉन लेकिन कुछ भारी नाभिक भी हैं - जो दूर के सुपरनोवा विस्फोटों द्वारा लगभग हल्की गति तक त्वरित होते हैं। जब वे पृथ्वी के वायुमंडल से टकराते हैं तो कॉस्मिक किरणें द्वितीयक कणों की "वायु वर्षा" करती हैं। वे अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक स्वास्थ्य खतरा पैदा करते हैं। और एक एकल ब्रह्मांडीय किरण एक उपग्रह को अक्षम कर सकती है यदि यह एक अशुभ एकीकृत सर्किट से टकराता है।
सूरज का चुंबकीय क्षेत्र इन अत्यधिक आवेशित, ऊर्जावान कणों के खिलाफ हमारी पहली पंक्ति है। बुध से लेकर प्लूटो और उसके आगे का पूरा सौर मंडल "हेलिओस्फियर" नामक सौर चुंबकत्व के बुलबुले से घिरा हुआ है। यह सूर्य के आंतरिक चुंबकीय डायनेमो से झरता है और सौर हवा द्वारा इसे गर्गनुमा अनुपात में प्रवाहित करता है। जब एक ब्रह्मांडीय किरण सौर प्रणाली में प्रवेश करने की कोशिश करती है, तो उसे हेलिओस्फीयर की बाहरी परतों से लड़ना होगा; और अगर यह इसे अंदर करता है, तो घुसपैठियों को तितर बितर करने और बचाव के लिए चुंबकीय क्षेत्रों की एक मोटी परत होती है।
"कम सौर गतिविधि के समय, यह प्राकृतिक परिरक्षण कमजोर हो जाता है, और अधिक ब्रह्मांडीय किरणें आंतरिक सौर प्रणाली तक पहुंचने में सक्षम होती हैं," पेसनेल बताते हैं।
मेवाल्ड ने वर्तमान सौर न्यूनतम के तीन पहलुओं को सूचीबद्ध किया है जो सही तूफान बनाने के लिए संयोजन कर रहे हैं:
(१) सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र कमजोर है। वे कहते हैं, "सूरज की इंटरप्लैनेटरी मैग्नेटिक फील्ड (आईएमएफ) में 6 से 8 एनटीटी के विशिष्ट मूल्यों से केवल 4 नैनो टन (एनटीटी) तक की गिरावट आई है," वे कहते हैं। "यह रिकॉर्ड-कम आईएमएफ निस्संदेह रिकॉर्ड-हाई कॉस्मिक रे फ्लक्स में योगदान देता है।"
(२) सौर पवन झंडी दिखा रहा है। "यूलिसिस अंतरिक्ष यान के माप से पता चलता है कि सौर हवा का दबाव 50 साल के निचले स्तर पर है," वह जारी है, "इसलिए सौर प्रणाली की रक्षा करने वाले चुंबकीय बुलबुले को हमेशा की तरह फुलाया नहीं जा रहा है।" एक छोटा बुलबुला कॉस्मिक किरणों को सौर मंडल में एक छोटे से शॉट देता है। एक बार जब एक ब्रह्मांडीय किरण सौर प्रणाली में प्रवेश करती है, तो उसे सौर हवा के खिलाफ "ऊपर की ओर तैरना" चाहिए। 2008 और 2009 में सौर हवा की गति बहुत कम स्तर तक गिर गई है, जिससे कॉस्मिक किरण के लिए आगे बढ़ना आसान हो गया है।
(३) वर्तमान पत्रक समतल है। लहराती सिलवटों के साथ एक विद्युत प्रवाह के साथ पूरे सौर मंडल के रूप में एक बैलेरीना की स्कर्ट पहने हुए सूरज की कल्पना करें। यह "हेलिओस्फेरिक करंट शीट" है, जो एक विशाल संक्रमण क्षेत्र है जहां सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवीयता प्लस (उत्तर) से माइनस (दक्षिण) में बदल जाती है। वर्तमान शीट महत्वपूर्ण है क्योंकि कॉस्मिक किरणें इसकी परतों द्वारा निर्देशित होती हैं। हाल ही में, वर्तमान शीट अपने आप को समतल कर रही है, जिससे ब्रह्मांडीय किरणों की आंतरिक सौर प्रणाली तक अधिक सीधी पहुंच होती है।
"यदि चपटेपन के रूप में यह पिछले सौर मिनिमा में जारी रहता है, तो हम देख सकते हैं कि ब्रह्मांडीय फ़्लक्स पिछले अंतरिक्ष युग के उच्च से 30% ऊपर सभी तरह से कूद सकते हैं," मेवाडल भविष्यवाणी करता है।
पृथ्वी अतिरिक्त ब्रह्मांडीय किरणों से महान संकट में नहीं है। ग्रह का वायुमंडल और चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष विकिरण के खिलाफ एक दुर्जेय ढाल बनाने के लिए गठबंधन करते हैं, सतह पर मनुष्यों की रक्षा करते हैं। वास्तव में, हमने तूफानों को इससे बहुत खराब कर दिया है। सैकड़ों साल पहले, ब्रह्मांडीय किरण प्रवाह कम से कम 200% अधिक थे, जितना वे अब हैं। शोधकर्ताओं को यह पता है क्योंकि जब कॉस्मिक किरणें वायुमंडल से टकराती हैं, तो वे आइसोटोप बेरिलियम -10 का उत्पादन करती हैं, जो ध्रुवीय बर्फ में संरक्षित होता है। बर्फ के कोर की जांच करके, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि ब्रह्मांडीय किरणों का प्रवाह अतीत में एक हजार साल से अधिक है। हाल ही में वृद्धि के साथ, कॉस्मिक किरणें आज की तुलना में बहुत कमजोर हैं, जो कि पिछले सहस्राब्दी में कई बार हुई हैं।
"अंतरिक्ष युग ने अब तक अपेक्षाकृत कम ब्रह्मांडीय किरण गतिविधि का समय अनुभव किया है," मेवाल्ड कहते हैं। "हम अब पिछली शताब्दियों के स्तरों पर लौट सकते हैं।"
नासा के अंतरिक्ष यान सौर न्यूनतम खुलासा के रूप में स्थिति की निगरानी करना जारी रखेंगे। अपडेट के लिए बने रहें।
