अंतराळ हवामान, सौर वाऱ्याचा त्रास आणि रेडिओ स्फोट

सौर वारा, सूर्याच्या बाह्य वातावरणातील थर कोरोनामधून निघणारा विद्युतभारित कणांचा प्रवाह, जीवसृष्टीला आणि विद्युत तंत्रज्ञानावर आधारित आधुनिक मानवी समाजाला धोका निर्माण करतो. पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र येणा-यापासून संरक्षण प्रदान करते सौर त्यांना दूर विचलित करून वारा. कठोर सौर सूर्याच्या कोरोनामधून विद्युतभारित प्लाझ्मा मोठ्या प्रमाणात बाहेर काढणे यासारख्या घटनांमध्ये अडथळा निर्माण होतो सौर वारा म्हणून, च्या परिस्थितीतील व्यत्ययांचा अभ्यास सौर वारा (म्हणतात जागा हवामान) एक अत्यावश्यक आहे. कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs), ज्याला 'असेही म्हणतात.सौर वादळे' किंवा 'जागा वादळे' शी संबंधित आहे सौर रेडिओ स्फोट चा अभ्यास सौर रेडिओ वेधशाळांमधील रेडिओ स्फोट सीएमई आणि सौर पवन परिस्थितीबद्दल कल्पना देऊ शकतात. शेवटच्या सौर चक्र २४ मध्ये (प्रत्येक चक्र सूर्याच्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये दर 446 वर्षांनी होणारा बदल दर्शवितो) मध्ये 24 रेकॉर्ड केलेल्या प्रकार IV रेडिओ स्फोटांचा पहिला सांख्यिकीय अभ्यास (अलीकडे प्रकाशित) आढळून आला आहे की बहुसंख्य दीर्घ कालावधी प्रकार IV रेडिओ सौर कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) आणि सौर वाऱ्याच्या स्थितीत अडथळा यांसह स्फोट होते. 

ज्या प्रकारे पृथ्वीवरील हवामानावर वाऱ्याच्या गडबडीचा परिणाम होतो, जागा 'सौर वारा'मधील विस्कळीत हवामानाचा परिणाम होतो. पण समानता इथेच संपते. नायट्रोजन, ऑक्सिजन इत्यादी वायुमंडलीय वायूंचा समावेश असलेल्या हवेपासून बनलेल्या वाऱ्याच्या विपरीत, सौर वाऱ्यामध्ये इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, अल्फा कण (हेलियम आयन) आणि जड आयन यांसारख्या विद्युत चार्ज केलेल्या कणांचा समावेश असतो. पृथ्वीच्या दिशेसह सर्व दिशांना सूर्याचे वातावरण.   

सूर्य हा पृथ्वीवरील जीवनासाठी उर्जेचा अंतिम स्त्रोत आहे म्हणून अनेक संस्कृतींमध्ये जीवनाचा दाता म्हणून आदर केला जातो. पण दुसरी बाजूही आहे. सौर वारा, सौर वातावरणातून निर्माण होणारा विद्युतभारित कणांचा (उदा. प्लाझ्मा) सतत प्रवाह पृथ्वीवरील जीवनाला धोका निर्माण करतो. पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राबद्दल धन्यवाद जे बहुतेक आयनीकरण सौर वारा दूर (पृथ्वीपासून) विचलित करते आणि पृथ्वीचे वातावरण जे बहुतेक उर्वरित विकिरण शोषून घेते त्यामुळे आयनीकरण किरणोत्सर्गापासून संरक्षण प्रदान करते. परंतु त्यात बरेच काही आहे - जैविक जीवनास धोक्याच्या व्यतिरिक्त, सौर वारा देखील वीज आणि तंत्रज्ञानावर आधारित आधुनिक समाजाला धोका निर्माण करतो. इलेक्ट्रॉनिक आणि संगणक प्रणाली, पॉवर ग्रिड, तेल आणि गॅस पाइपलाइन, टेलिकॉम, रेडिओ कम्युनिकेशनसह मोबाइल फोन नेटवर्क, जीपीएस, जागा मोहिमा आणि कार्यक्रम, उपग्रह संप्रेषणे, इंटरनेट इ. - हे सर्व संभाव्यतः विस्कळीत होऊ शकतात आणि सौर वाऱ्यातील अडथळ्यामुळे थांबू शकतात¹. अंतराळवीर आणि अवकाशयानांना विशेषतः धोका असतो. भूतकाळात याची अनेक उदाहरणे आहेत उदा. मार्च १९८९ 'क्यूबेक ब्लॅकआउट' कॅनडामध्ये मोठ्या प्रमाणात सोलार फ्लेअरमुळे पॉवर ग्रीड खराब झाले होते. काही उपग्रहांचेही नुकसान झाले आहे. म्हणून, पृथ्वीच्या आसपासच्या सौर वाऱ्याच्या परिस्थितीवर लक्ष ठेवणे आवश्यक आहे - त्याची गती आणि घनता यासारखी वैशिष्ट्ये कशी आहेत, चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्य आणि अभिमुखता, आणि ऊर्जावान कण पातळी (उदा., जागा हवामान) जीवन स्वरूप आणि आधुनिक मानवी समाजावर परिणाम करेल.  

'हवामानाचा अंदाज' प्रमाणे,'जागा हवामानाचाही अंदाज येईल का? सौर वारा आणि पृथ्वीच्या आसपासची परिस्थिती काय ठरवते? मध्ये कोणतेही गंभीर बदल होऊ शकतात जागा पृथ्वीवर होणारा हानीकारक प्रभाव कमी करण्यासाठी हवामानाची आगाऊ माहिती घ्यावी का? आणि, सौर वारा का तयार होतो?   

सूर्य हा गरम विद्युत चार्ज केलेल्या वायूचा गोळा आहे आणि म्हणून त्याला निश्चित पृष्ठभाग नाही. फोटोस्फियर लेयरला सूर्याचा पृष्ठभाग मानला जातो कारण हेच आपण प्रकाशाने पाहू शकतो. फोटोस्फियरच्या खाली गाभ्याकडे आतील बाजूचे स्तर आपल्यासाठी अपारदर्शक आहेत. सौर वातावरण हे सूर्याच्या प्रकाशक्षेत्राच्या पृष्ठभागाच्या वरच्या थरांनी बनलेले आहे. हा सूर्याभोवतीचा पारदर्शक वायूचा प्रभामंडल आहे. एकूण सूर्यग्रहणाच्या वेळी पृथ्वीवरून चांगले पाहिले, सौर वातावरणात चार स्तर असतात: क्रोमोस्फियर, सौर संक्रमण प्रदेश, कोरोना आणि हेलिओस्फियर.  

सौर वातावरणाचा दुसरा थर (बाहेरून) कोरोनामध्ये सौर वारा तयार होतो. कोरोना हा अतिशय गरम प्लाझ्माचा थर आहे. सूर्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान सुमारे 6000K असताना, कोरोनाचे सरासरी तापमान सुमारे 1-2 दशलक्ष के. आहे. याला 'कोरोनल हीटिंग पॅराडॉक्स' म्हणतात, कोरोना गरम करण्याची यंत्रणा आणि प्रक्रिया आणि सौर वाऱ्याचा प्रवेग मध्ये उच्च गती आणि विस्तार आंतरग्रहीय जागा अजून नीट समजले नाही, ² नुकत्याच झालेल्या एका शोधनिबंधात, संशोधकांनी अक्षीय (काल्पनिक गडद पदार्थ प्राथमिक कण) मूळ फोटॉनच्या मार्गाने याचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न केला आहे. ³.  

कधीकधी, सौर वातावरणाच्या (हेलिओस्फियर) सर्वात बाहेरील थरात कोरोनामधून प्रचंड प्रमाणात गरम प्लाझ्मा बाहेर टाकला जातो. कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) म्हणतात, कोरोनापासून प्लाझ्माचे मोठ्या प्रमाणात उत्सर्जन सौर वाऱ्याचे तापमान, वेग, घनता आणि मोठ्या प्रमाणात अडथळा निर्माण करतात. आंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र. हे पृथ्वीच्या भूचुंबकीय क्षेत्रात मजबूत चुंबकीय वादळे निर्माण करतात ⁴. कोरोनापासून प्लाझ्माच्या उद्रेकात इलेक्ट्रॉनचा प्रवेग होतो आणि चार्ज केलेल्या कणांच्या प्रवेगामुळे रेडिओ लहरी निर्माण होतात. परिणामी, कोरोनल मास इजेक्शन्स (CMEs) देखील सूर्याच्या रेडिओ सिग्नलच्या स्फोटांशी संबंधित आहेत. ⁵. त्यामुळे, जागा हवामान अभ्यासामध्ये संबंधित सौर स्फोटांच्या संयोगाने प्लाझ्माच्या मोठ्या प्रमाणात उत्सर्जनाची वेळ आणि तीव्रता यांचा अभ्यास केला जाईल जो एक प्रकार IV रेडिओ बर्स्ट आहे जो दीर्घ कालावधीसाठी (10 मिनिटांपेक्षा जास्त) टिकतो.    

कोरोनल मास इजेक्शन्स (CMEs) च्या संबंधात पूर्वीच्या सौर चक्रांमध्ये (सूर्यच्या चुंबकीय क्षेत्राचे नियतकालिक चक्र दर 11 वर्षांनी) रेडिओ फुटण्याच्या घटनांचा पूर्वी अभ्यास केला गेला आहे.  

द्वारे अलीकडील दीर्घकालीन सांख्यिकीय अभ्यास अंशु कुमारी इत्यादी. च्या हेलसिंकी विद्यापीठ सौर चक्र 24 मध्ये आढळलेल्या रेडिओ स्फोटांवर, CMEs सह दीर्घ-कालावधीच्या, विस्तीर्ण फ्रिक्वेंसी रेडिओ स्फोटांच्या (ज्याला प्रकार IV स्फोट म्हणतात) संबंधांवर अधिक प्रकाश टाकला जातो. टीमला आढळून आले की सुमारे 81% प्रकार IV फट हे कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) नंतर होते. सुमारे 19% प्रकार IV स्फोट सीएमई सोबत नव्हते. याव्यतिरिक्त, फक्त 2.2% सीएमई प्रकार IV रेडिओ स्फोटांसह आहेत ⁶.  

टाईप IV दीर्घ कालावधीचे स्फोट आणि वाढीव पद्धतीने CMEs ची वेळ समजून घेणे चालू आणि भविष्यातील डिझाइन आणि वेळेत मदत करेल. जागा त्यानुसार कार्यक्रम, जेणेकरून अशा मोहिमांवर आणि शेवटी पृथ्वीवरील जीवसृष्टीवर आणि सभ्यतेवर त्यांचा प्रभाव कमी होईल. 

***

संदर्भ:    

1. पांढरा SM., nd. सौर रेडिओ बर्स्ट आणि जागा हवामान. मेरीलँड विद्यापीठ. येथे ऑनलाइन उपलब्ध आहे https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf 29 जमौरी 2021 रोजी प्रवेश केला. 

2. एश्वांडेन एमजे एट अल 2007. द कोरोनल हीटिंग पॅराडॉक्स. द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल, खंड 659, क्रमांक 2. DOI: https://doi.org/10.1086/513070  

3. Rusov VD, Sharph IV, et al 2021. कोरोनल हीटिंग प्रॉब्लेम सोल्यूशन अॅक्सियन ओरिजिन फोटॉन्सद्वारे. फिजिक्स ऑफ द डार्क युनिव्हर्स खंड 31, जानेवारी 2021, 100746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  

4. वर्मा पीएल., एट अल 2014. भूचुंबकीय वादळांच्या संबंधात सौर पवन प्लाझ्मा पॅरामीटर्समध्ये कोरोनल मास इजेक्शन्स आणि डिस्टर्बन्सेस. जर्नल ऑफ फिजिक्स: कॉन्फरन्स सिरीज 511 (2014) 012060. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   

5. गोपालस्वामी एन., 2011. कोरोनल मास इजेक्शन्स आणि सोलर रेडिओ उत्सर्जन. CDAW डेटा सेंटर नासा. येथे ऑनलाइन उपलब्ध आहे https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf 29 जानेवारी 2021 रोजी प्रवेश केला.  

6. कुमारी ए., मोरोसन डीई., आणि किल्पुआ ईकेजे., 2021. सोलर सायकल 24 मधील प्रकार IV सौर रेडिओ बर्स्टच्या घटनेवर आणि कोरोनल मास इजेक्शनसह त्यांचा संबंध. 11 जानेवारी 2021 रोजी प्रकाशित. द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल, खंड 906, क्रमांक 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***