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ईएसए का क्लस्टर अंतरिक्ष यान सही समय पर सही स्थान पर था जब उन्होंने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के एक क्षेत्र से उड़ान भरी जो इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश की गति लगभग 1 / 100th तक बढ़ाता है। क्षेत्र को इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र कहा जाता है; एक सीमा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और सूर्य के बीच कुछ किलोमीटर मोटी है। एक घंटे के दौरान, अंतरिक्ष यान को इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र में संलग्न किया गया था, क्योंकि सौर हवा इस परत को आगे और पीछे ले जा रही थी।
ईएसए के क्लस्टर उपग्रह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्रों से गुजरे हैं जो इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश की गति से लगभग एक सौवां गति प्रदान करते हैं। अवलोकन इन घटनाओं की पहली पहचान के साथ क्लस्टर वैज्ञानिकों को प्रस्तुत करते हैं और उन्हें चुंबकीय पुनर्निर्माण के रूप में जाना जाने वाली एक सार्वभौमिक प्रक्रिया के विवरण पर एक नज़र डालते हैं।
25 जनवरी 2005 को, चार क्लस्टर अंतरिक्ष यान ने अपने आप को सही समय पर सही जगह पर पाया: अंतरिक्ष का एक क्षेत्र जो कि एक इलेक्ट्रॉन भ्रम क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। यह केवल कुछ किलोमीटर मोटी एक सीमा है जो पृथ्वी की सतह से लगभग 60 000 किलोमीटर की ऊँचाई पर होती है। यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और सूर्य के बीच की सीमा को चिह्नित करता है। सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत रूप से चार्ज कणों की एक हवा द्वारा सौर हवा के रूप में जाना जाता है।
एक इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र विद्युत स्विच की तरह है। जब इसे फ़्लिप किया जाता है, तो यह सूर्य के और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्रों में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करता है ताकि इसके आसपास के क्षेत्र में विद्युत आवेशित कणों को बड़ी गति से गर्म किया जा सके। इस तरह, यह एक प्रक्रिया शुरू करता है जिसके परिणामस्वरूप पृथ्वी पर अरोरा का निर्माण हो सकता है, जहां तेजी से चार्ज होने वाले कण वायुमंडलीय परमाणुओं से टकराते हैं और उन्हें चमक देते हैं।
इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्रों में एक और अधिक भयावह पक्ष भी है। त्वरित कण उपग्रह से टकराकर क्षतिग्रस्त हो सकते हैं और विद्युत आवेशों का निर्माण कर सकते हैं। ये शॉर्ट सर्किट और संवेदनशील उपकरणों को नष्ट कर देते हैं।
एक घंटे में उन्नीस बार, क्लस्टर चौकड़ी ने खुद को एक इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र में संलग्न पाया। ऐसा इसलिए था क्योंकि सौर हवा सीमा परत को बुफे कर रही थी, जिससे यह आगे और पीछे चला गया। इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र में से प्रत्येक को पार करना प्रत्येक अंतरिक्ष यान के लिए सिर्फ 10-20 मिलीसेकंड तक चला और फिर भी एक अद्वितीय उपकरण, जिसे इलेक्ट्रॉन बहाव यंत्र (EDI) के रूप में जाना जाता है, त्वरित इलेक्ट्रॉनों को मापने के लिए काफी तेज था।
अवलोकन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्र के अभी तक सबसे पूर्ण माप प्रदान करता है। “दुनिया के सर्वश्रेष्ठ कंप्यूटर भी इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्रों का अनुकरण नहीं कर सकते हैं; उनके पास यह करने के लिए कंप्यूटिंग शक्ति नहीं है, "फॉरेस्ट मेज़र, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले कहते हैं, जिन्होंने क्लस्टर डेटा की जांच का नेतृत्व किया।
डेटा चुंबकीय पुन: संयोजन की प्रक्रिया में अमूल्य अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा। घटना पूरे ब्रह्मांड में कई अलग-अलग पैमानों पर होती है, कहीं भी चुम्बकीय चुंबकीय क्षेत्र होते हैं। इन जटिल स्थितियों में, चुंबकीय क्षेत्र कभी-कभी अधिक स्थिर विन्यासों में ढल जाते हैं। यह इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्रों के माध्यम से ऊर्जा को फिर से जोड़ना और रिलीज करना है। सूर्य पर, चुंबकीय पुनर्मिलन सौर flares ड्राइव करता है जो कभी-कभी सूरज की किरणों के ऊपर भारी मात्रा में ऊर्जा छोड़ते हैं।
यह काम पृथ्वी पर ऊर्जा की जरूरतों को हल करने में एक महत्वपूर्ण असर भी हो सकता है। नाभिकीय भौतिकविद फ्यूजन जनरेटर बनाने की कोशिश करते हुए अपने रिएक्टरों में स्थिर चुंबकीय क्षेत्र बनाने का प्रयास करते हैं, लेकिन पुनरावृत्ति की घटनाओं से ग्रस्त होते हैं जो उनके विन्यास को बर्बाद कर देते हैं। यदि पुन: संयोजन की प्रक्रिया को समझा जा सकता है, तो शायद परमाणु रिएक्टरों में इसे रोकने के तरीके स्पष्ट हो जाएंगे।
हालाँकि, यह अभी भी भविष्य में निहित है। "हम पूरी तरह से सामंजस्य को समझने से पहले बहुत अधिक विज्ञान करने की आवश्यकता है," मोजर कहते हैं, जिसका उद्देश्य अब यह समझना है कि कौन सी सौर हवा की स्थिति पुनर्संरचना की घटनाओं और उनके संबद्ध इलेक्ट्रॉन प्रसार क्षेत्रों को क्लस्टर द्वारा देखी जाती है।
मूल स्रोत: ईएसए पोर्टल
