સ્પેસ વેધર, સોલાર વિન્ડ ડિસ્ટર્બન્સ અને રેડિયો બર્સ્ટ્સ

સૂર્ય પવન, સૂર્યના બાહ્ય વાતાવરણીય સ્તર કોરોનામાંથી નીકળતા વિદ્યુત ચાર્જ કણોનો પ્રવાહ, જીવન સ્વરૂપ અને વિદ્યુત તકનીક આધારિત આધુનિક માનવ સમાજ માટે જોખમ ઊભું કરે છે. પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર આવનારા સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે સૌર તેમને દૂર વિચલિત કરીને પવન. કઠોર સૌર સૂર્યના કોરોનામાંથી ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ્ડ પ્લાઝ્માના સામૂહિક ઇજેક્શન જેવી ઘટનાઓ વિક્ષેપ પેદા કરે છે સૌર પવન તેથી, ની પરિસ્થિતિઓમાં વિક્ષેપનો અભ્યાસ સૌર પવન (કહેવાય છે જગ્યા હવામાન) એક આવશ્યક છે. કોરોનલ માસ ઇજેક્શન (CMEs), જેને '' પણ કહેવાય છેસૌર તોફાન' અથવા'જગ્યા તોફાનો' સાથે સંકળાયેલ છે સૌર રેડિયો વિસ્ફોટ નો અભ્યાસ સૌર રેડિયો વેધશાળાઓમાં રેડિયો વિસ્ફોટ CME અને સૌર પવનની સ્થિતિ વિશે ખ્યાલ આપી શકે છે. છેલ્લા સૌર ચક્ર 446 (દરેક ચક્ર દર 24 વર્ષે સૂર્યના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં થતા ફેરફારનો સંદર્ભ આપે છે) માં અવલોકન કરાયેલા 11 રેકોર્ડ કરેલ પ્રકાર IV રેડિયો વિસ્ફોટોના પ્રથમ આંકડાકીય અભ્યાસ (તાજેતરમાં પ્રકાશિત) માં જાણવા મળ્યું છે કે મોટાભાગની લાંબી અવધિનો પ્રકાર IV રેડિયો સૂર્ય વિસ્ફોટો કોરોનલ માસ ઇજેક્શન (CMEs) અને સૌર પવનની સ્થિતિમાં વિક્ષેપ સાથે હતા. 

જે રીતે પૃથ્વી પરના હવામાનને પવનના વિક્ષેપથી અસર થાય છે, જગ્યા 'સૌર પવન'ના વિક્ષેપથી હવામાનની અસર થાય છે. પરંતુ સમાનતા અહીં સમાપ્ત થાય છે. પૃથ્વી પરના પવનથી વિપરીત જે વાતાવરણીય વાયુઓ જેવા કે નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન વગેરેથી બનેલી હવામાંથી બને છે, સૌર પવનમાં ઈલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન, આલ્ફા કણો (હિલિયમ આયનો) અને ભારે આયનો જેવા કે ઈલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલા કણોનો સમાવેશ થાય છે. પૃથ્વીની દિશા સહિત તમામ દિશામાં સૂર્યનું વાતાવરણ.   

સૂર્ય એ પૃથ્વી પરના જીવન માટે ઊર્જાનો અંતિમ સ્ત્રોત છે તેથી ઘણી સંસ્કૃતિઓમાં તેને જીવન આપનાર તરીકે આદર આપવામાં આવે છે. પરંતુ બીજી બાજુ પણ છે. સૌર પવન, સૌર વાતાવરણમાંથી ઉદ્ભવતા વિદ્યુત ચાર્જ કણો (જેમ કે પ્લાઝ્મા)નો સતત પ્રવાહ પૃથ્વી પરના જીવન માટે ખતરો છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રને આભારી છે કે જે મોટાભાગના આયનાઇઝિંગ સૌર પવનને દૂર (પૃથ્વીથી) દૂર કરે છે અને પૃથ્વીના વાતાવરણને જે બાકીના મોટાભાગના કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે આમ આયનાઇઝિંગ કિરણોત્સર્ગથી રક્ષણ પૂરું પાડે છે. પરંતુ તેમાં ઘણું બધું છે - જૈવિક જીવન સ્વરૂપો માટે જોખમ ઉપરાંત, સૌર પવન વીજળી અને ટેકનોલોજી સંચાલિત આધુનિક સમાજ માટે પણ ખતરો છે. ઈલેક્ટ્રોનિક અને કોમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ, પાવર ગ્રીડ, ઓઈલ અને ગેસ પાઈપલાઈન, ટેલિકોમ, રેડિયો કોમ્યુનિકેશન સહિત મોબાઈલ ફોન નેટવર્ક, જીપીએસ, જગ્યા મિશન અને કાર્યક્રમો, ઉપગ્રહ સંચાર, ઈન્ટરનેટ વગેરે - સૌર પવનમાં વિક્ષેપ દ્વારા આ તમામ સંભવિત રીતે વિક્ષેપિત થઈ શકે છે અને અટકી શકે છે.¹. અવકાશયાત્રીઓ અને અવકાશયાન ખાસ કરીને જોખમમાં છે. ભૂતકાળમાં આના ઘણા ઉદાહરણો હતા, ઉદાહરણ તરીકે, માર્ચ 1989 'ક્વિબેક બ્લેકઆઉટકેનેડામાં મોટા પ્રમાણમાં સોલાર ફ્લેરના કારણે પાવર ગ્રીડને ખરાબ રીતે નુકસાન થયું હતું. કેટલાક ઉપગ્રહોને પણ નુકસાન થયું હતું. તેથી, પૃથ્વીની આજુબાજુમાં સૌર પવનની સ્થિતિઓ પર નજર રાખવાની હિતાવહ છે - કેવી રીતે તેની લાક્ષણિકતાઓ જેમ કે ઝડપ અને ઘનતા, ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિ અને અભિગમ, અને ઊર્જાસભર કણ સ્તરો (એટલે ​​કે, જગ્યા હવામાન) જીવન સ્વરૂપો અને આધુનિક માનવ સમાજ પર અસર કરશે.  

'હવામાનની આગાહી'ની જેમ, 'જગ્યા હવામાનની પણ આગાહી કરી શકાય? પૃથ્વીની આસપાસના વિસ્તારમાં સૌર પવન અને તેની સ્થિતિ શું નક્કી કરે છે? માં કોઈ ગંભીર ફેરફારો થઈ શકે છે જગ્યા પૃથ્વી પરની નુકસાનકારક અસરને ઘટાડવા માટે પૂર્વ-અનુક્રમિક પગલાં લેવા માટે હવામાન અગાઉથી જાણી શકાય? અને, સૌર પવન શા માટે રચાય છે?   

સૂર્ય એ ગરમ ઈલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ્ડ ગેસનો બોલ છે અને તેથી તેની કોઈ ચોક્કસ સપાટી નથી. ફોટોસ્ફિયર સ્તરને સૂર્યની સપાટી તરીકે ગણવામાં આવે છે કારણ કે આ તે છે જે આપણે પ્રકાશ સાથે અવલોકન કરી શકીએ છીએ. ફોટોસ્ફિયરની નીચે કોર તરફ અંદરની તરફના સ્તરો આપણા માટે અપારદર્શક છે. સૌર વાતાવરણ સૂર્યના પ્રકાશમંડળની સપાટી ઉપરના સ્તરોથી બનેલું છે. તે સૂર્યની આસપાસનો પારદર્શક વાયુ પ્રભામંડળ છે. કુલ સૂર્યગ્રહણ દરમિયાન પૃથ્વી પરથી વધુ સારી રીતે જોવામાં આવે છે, સૌર વાતાવરણમાં ચાર સ્તરો હોય છે: રંગમંડળ, સૌર સંક્રમણ ક્ષેત્ર, કોરોના અને હેલિયોસ્ફિયર.  

સૌર પવનની રચના કોરોનામાં થાય છે, જે સૌર વાતાવરણનું બીજું સ્તર (બહારથી) છે. કોરોના એ ખૂબ જ ગરમ પ્લાઝ્માનું સ્તર છે. જ્યારે સૂર્યની સપાટીનું તાપમાન લગભગ 6000K છે, ત્યારે કોરોનાનું સરેરાશ તાપમાન લગભગ 1-2 મિલિયન K છે. જેને 'કોરોનલ હીટિંગ પેરાડોક્સ' કહેવાય છે, કોરોનાને ગરમ કરવાની પદ્ધતિ અને પ્રક્રિયાઓ અને સૌર પવનને ખૂબ જ પ્રવેગિત કરે છે. માં ઉચ્ચ ઝડપ અને વિસ્તરણ આંતરગ્રહીય જગ્યા હજુ સારી રીતે સમજાયું નથી, ² જોકે તાજેતરના એક પેપરમાં, સંશોધકોએ આને એક્સિયન (કાલ્પનિક ડાર્ક મેટર એલિમેન્ટરી પાર્ટિકલ) મૂળના ફોટોન દ્વારા ઉકેલવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. ³.  

પ્રસંગોપાત, ગરમ પ્લાઝ્માનો વિશાળ જથ્થો કોરોનામાંથી સૌર વાતાવરણ (હેલિયોસ્ફિયર) ના સૌથી બહારના સ્તરમાં બહાર કાઢવામાં આવે છે. કોરોનલ માસ ઇજેક્શન્સ (CMEs) કહેવાય છે, કોરોનામાંથી પ્લાઝ્માનું સામૂહિક ઉત્સર્જન સૌર પવનના તાપમાન, વેગ, ઘનતા અને તેમાં મોટી વિક્ષેપ પેદા કરે છે. આંતરગ્રહીય ચુંબકીય ક્ષેત્ર. આ પૃથ્વીના ભૌગોલિક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મજબૂત ચુંબકીય તોફાનો બનાવે છે ⁴. કોરોનામાંથી પ્લાઝ્મા ફાટવાથી ઇલેક્ટ્રોનનું પ્રવેગ થાય છે અને ચાર્જ થયેલા કણોના પ્રવેગથી રેડિયો તરંગો ઉત્પન્ન થાય છે. પરિણામે, કોરોનલ માસ ઇજેક્શન્સ (CMEs) પણ સૂર્યના રેડિયો સિગ્નલોના વિસ્ફોટ સાથે સંકળાયેલા છે. ⁵. તેથી, જગ્યા હવામાન અધ્યયનમાં સંલગ્ન સૌર વિસ્ફોટો સાથે જોડાણમાં પ્લાઝ્માનાં સામૂહિક ઉત્સર્જનના સમય અને તીવ્રતાનો અભ્યાસ સામેલ હશે જે એક પ્રકાર IV રેડિયો વિસ્ફોટ છે જે લાંબા સમય સુધી ચાલે છે (10 મિનિટથી વધુ).    

કોરોનલ માસ ઇજેક્શન્સ (CMEs) ના સંબંધમાં અગાઉના સૌર ચક્ર (સૂર્યના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સામયિક ચક્ર દર 11 વર્ષે) માં રેડિયો વિસ્ફોટની ઘટનાનો ભૂતકાળમાં અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.  

દ્વારા તાજેતરના લાંબા ગાળાના આંકડાકીય અભ્યાસ અંશુ કુમારી વગેરે ના હેલસિન્કી યુનિવર્સિટી સૌર ચક્ર 24 માં અવલોકન કરાયેલા રેડિયો બર્સ્ટ્સ પર, CMEs સાથે લાંબા-ગાળાના, વિશાળ આવર્તન રેડિયો બર્સ્ટ્સ (જેને પ્રકાર IV બર્સ્ટ કહેવાય છે)ના જોડાણ પર વધુ પ્રકાશ પાડે છે. ટીમે શોધી કાઢ્યું કે લગભગ 81% પ્રકાર IV વિસ્ફોટો કોરોનલ માસ ઇજેક્શન (CMEs) દ્વારા અનુસરવામાં આવ્યા હતા. લગભગ 19% પ્રકાર IV વિસ્ફોટો CME સાથે ન હતા. વધુમાં, માત્ર 2.2% સીએમઈ પ્રકાર IV રેડિયો બર્સ્ટ સાથે છે. ⁶.  

ટાઈપ IV ના લાંબા ગાળાના વિસ્ફોટો અને CME ને વધતા જતા સમયને સમજવાથી ચાલુ અને ભવિષ્યની ડિઝાઇન અને સમયને મદદ મળશે. જગ્યા તદનુસાર કાર્યક્રમો, જેથી આવા મિશન પર અને આખરે પૃથ્વી પરના જીવન સ્વરૂપો અને સંસ્કૃતિ પરની અસરને ઓછી કરી શકાય. 

***

સંદર્ભ:    

1. સફેદ SM., nd. સોલર રેડિયો બર્સ્ટ અને જગ્યા હવામાન. યુનિવર્સિટી ઓફ મેરીલેન્ડ. પર ઓનલાઈન ઉપલબ્ધ છે https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf 29 જામૌરી 2021 ના ​​રોજ ઍક્સેસ. 

2. એશ્વાન્ડેન એમજે એટ અલ 2007. કોરોનલ હીટિંગ પેરાડોક્સ. ધ એસ્ટ્રોફિઝિકલ જર્નલ, વોલ્યુમ 659, નંબર 2. DOI: https://doi.org/10.1086/513070  

3. રુસોવ વીડી, શાર્ફ IV, એટ અલ 2021. એક્સિયન ઓરિજિન ફોટોન દ્વારા કોરોનલ હીટિંગ સમસ્યાનું નિરાકરણ. ફિઝિક્સ ઓફ ધ ડાર્ક યુનિવર્સ વોલ્યુમ 31, જાન્યુઆરી 2021, 100746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  

4. વર્મા PL., એટ અલ 2014. જીઓમેગ્નેટિક સ્ટોર્મ્સના સંબંધમાં સૌર પવન પ્લાઝ્મા પરિમાણોમાં કોરોનલ માસ ઇજેક્શન અને વિક્ષેપ. ભૌતિકશાસ્ત્રની જર્નલ: કોન્ફરન્સ સિરીઝ 511 (2014) 012060. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   

5. ગોપાલસ્વામી એન., 2011. કોરોનલ માસ ઇજેક્શન્સ અને સોલર રેડિયો ઉત્સર્જન. CDAW ડેટા સેન્ટર નાસા. પર ઓનલાઈન ઉપલબ્ધ છે https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf 29 જાન્યુઆરી 2021 ના ​​રોજ એક્સેસ.  

6. કુમારી એ., મોરોસન ડીઇ., અને કિલ્પુઆ ઇકેજે., 2021. સોલર સાયકલ 24માં પ્રકાર IV સોલર રેડિયો બર્સ્ટ અને કોરોનલ માસ ઇજેક્શન સાથેના તેમના જોડાણ પર. 11 જાન્યુઆરી 2021 ના ​​રોજ પ્રકાશિત. ધ એસ્ટ્રોફિઝિકલ જર્નલ, વોલ્યુમ 906, નંબર 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***