सौर वायु क्या है?
हर पल, सूर्य अंतरिक्ष में एक परत (सौर कोरोना) द्वारा उत्सर्जित आयनीकृत कणों की एक धारा को १२०० किमी / घंटा तक पहुंचा देता है। इसकी अंतहीन "भंवर" पृथ्वी को घेर लेती है, सौर मंडल के स्थान को पार कर जाती है, और यहां तक कि अपनी सीमाओं से बहुत आगे निकल जाती है। सभी तारे इसका उत्सर्जन कर सकते हैं, और इस मामले में इसे तारकीय पवन कहा जाता है। सूर्य के कणों के प्रवाह को सूर्य की तारकीय हवा भी कहा जा सकता है और इसमें कोई त्रुटि नहीं होगी।
अवधारणा का इतिहास
दुनिया के बारे में एक व्यक्ति का वैज्ञानिक विचार लगातार परिवर्तनों से गुजर रहा है। पिछली हठधर्मिता और अवधारणाओं को नकारने की प्रक्रिया मौजूदा वास्तविकता पर नए सिरे से विचार करना संभव बनाती है।
लंबे समय तक, विज्ञान ने किसी भी तारे का स्थिर मुकुट माना। यही है, गुरुत्वाकर्षण बल परमाणु और थर्मोन्यूक्लियर विस्फोटों के दबाव बल को संतुलित करने के लिए लग रहा था, और लाल-गर्म पदार्थ के प्रवाह को खुद को आसपास के अंतरिक्ष में जारी करने की अनुमति नहीं दी।
अंग्रेजी भूभौतिकीविद् और खगोलविद सिडनी चैपमैन ने अपने समय में सौर वातावरण की स्थिरता के सिद्धांत को बनाया और विकसित किया। उनकी परिकल्पना ने खगोल भौतिकी समुदाय को विभाजित किया। यह सब हमारे समय तक जारी रहेगा। हालांकि, एक ऐसा व्यक्ति पाया गया, जिसने प्रसिद्ध वैज्ञानिक के विचारों का निराकरण किया।
उसका नाम यूजीन न्यूमैन पार्कर है। अमेरिकी एस्ट्रोफिजिसिस्ट ने अपने अंग्रेजी सहयोगी की अवधारणा को कुचलने का काम किया। अपने अग्रणी विकास के साथ, वह मुकुट से पदार्थ के बहिर्वाह की अपरिवर्तनीयता को साबित करने में सक्षम था। इसके अलावा, एक बहुत ही उत्सुक तथ्य उभरा: जैसे ही आप सूर्य से दूर जाते हैं, सौर हवा की गति में काफी वृद्धि होती है, सुपरसोनिक मूल्यों तक पहुंचती है, फिर घट जाती है और स्थिर हो जाती है। वैसे, इसके वितरण की सीमा अभी तक निर्धारित नहीं की गई है और वे अपने खोजकर्ताओं की प्रतीक्षा कर रहे हैं।
पहले इंटरप्लेनेटरी अंतरिक्ष यान पर किए गए मापों ने यू पार्कर के निष्कर्ष की पुष्टि की। थोड़ी देर बाद, खगोलविदों ने कई आकाशगंगाओं की विशालता में समान तारकीय हवाओं की खोज की।
सौर हवा कैसे दिखाई देती है?
धनात्मक और ऋणात्मक रूप से आवेशित कणों के मिश्रण से युक्त धारा के प्रकट होने का कारण है सूर्य के अंदर लगातार बना प्लाज्मा। यह थर्मोन्यूक्लियर संलयन की अंतहीन क्रियाशील प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, जो तारे के केंद्र को कई दसियों डिग्री सेल्सियस तक गर्म करता है। इस तरह से गर्म किया गया आयनित गैस तेजी से सशर्त रूप से "सीमित मात्रा" से बाहर निकल जाता है, जो हमारे स्टार सिस्टम की सीमाओं से परे उड़ान भरता है।
रोचक तथ्य: इस मात्रा की सीमा गुरुत्वाकर्षण की विशाल ताकतों के कारण होती है, "जैसे कि एक असीमित मात्रा के कई हाइड्रोजन बमों के विस्फोट को रोकना", हमारे चमकदार आकार के विशाल आकार से उत्पन्न होता है। और यह पृथ्वी से 109 गुना बड़ा है। इस प्रक्रिया का परिणाम प्लाज्मा के माइक्रोएक्सप्लोसियनों की एक श्रृंखला के कारण सूर्य के कोरोना का एक लाख डिग्री सेल्सियस तक गर्म होना है, जो "टूट गया"।
सितंबर 2016 में, नासा एसटीएआरओ वेधशालाओं का उपयोग करने वाले अमेरिकी वैज्ञानिकों ने पहली बार सौर हवा की घटना का पता लगाने में कामयाबी हासिल की। उनके कथन के अनुसार, जो हो रहा है वह पानी के निकलने के समान है: पहली धारा एक धारा में बहती है, फिर यह अलग-अलग कणों में बिखर जाती है, जो गैसीय "क्लाउड" रूपों तक छोटे और छोटे हो जाते हैं।
घटना का अध्ययन
यू पार्कर से सात साल पहले, पश्चिम जर्मन खगोलशास्त्री लुडविग बिरमैन ने धूमकेतु की पूंछ की संरचना का अध्ययन करते हुए सूर्य से कोरपसकुलर विकिरण के अस्तित्व का सुझाव दिया था, जिसे अब सौर हवा कहा जाता है। आवेशित कणों की एक धारा, कोरोनल होल्स (हमारे तारे की सतह पर एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कवर नहीं) के माध्यम से टूटकर, खुले स्थान में जाती है।
1959 में सोवियत इंटरप्लेनेटरी ऑटोमैटिक स्टेशन लूना -2 में सौर हवा के तकनीकी मापदंडों का पहला माप किया गया था।
तीन साल बाद, अमेरिकी उपग्रह "मेरिनर -2" ने एक अद्वितीय अंतरिक्ष घटना पर कई महीनों तक शोध किया। आगे के अध्ययनों को अंतर्राष्ट्रीय स्टेशन SOHO और कई राष्ट्रीय प्रबंधन कार्यक्रमों - NASA, USA द्वारा जारी रखा गया। सौर हवा के अध्ययन पर वैज्ञानिक गतिविधि ने सूर्य की सतह से लेकर तारकीय प्रणाली के बहुत किनारे तक अपने क्षितिज का विस्तार किया है।
सौर हवा की गति
महान वैज्ञानिक और व्यावहारिक रुचि का माप है, साथ ही साथ हाइड्रोजन प्लाज्मा के प्रवाह की गति के नियमों का अध्ययन, जो सौर हवा का आधार बनाता है।
मौलिक रूप से हीलियम, हाइड्रोजन, लोहा, सिलिकॉन, सल्फर और कई अन्य रासायनिक तत्वों के आयनित कण 300-450 किमी / सेकंड की गति से चलते हैं।
रोचक तथ्य: सौर फ्लेयर्स या कोरोनल मास इजेक्शन के दौरान, प्रवाह की गति बढ़ जाती है, 1200 किमी / सेकंड तक! सौर हवा "सौर तूफान" में बदल जाती है, जिससे अद्वितीय प्राकृतिक और भौतिक घटनाओं का एक पूरा सेट होता है।
भविष्य में, धारा की सौर हवा की गति बढ़ जाती है, पहुंचती है पृथ्वी के पास 400 - 800 किमी / सेकंड (यह वह जगह है जहाँ इसका त्वरण समाप्त होता है)। मंगल क्षेत्र में 1,500,000 किमी / घंटा (420 किमी / सेकंड)। विकिरण स्रोत से 10 बिलियन किमी तक की दूरी पर, सौर चार्ज कणों की गति की गति लगभग है - 1,000,000 किमी / घंटा (280 किमी / सेकंड)। आगे, इंटरस्टेलर माध्यम के प्रभाव में, यह कमजोर हो जाता है।
सौर हवा की गतिशीलता दो कारकों से प्रभावित होती है: सूर्य की आकर्षक शक्तियां और धारा के अंदर का दबाव। गणना, व्यावहारिक अनुसंधान (अमेरिकी मल्लाह की उड़ानें - 1, - 2 "और" पायनियर - 10, - 11 ") द्वारा समर्थित, हमारे ग्रह की कक्षा के बाहर पहले से ही आरोपित कणों के बहिर्वाह के वेग की गति को दर्शाता है।
सौर पवन के प्रकार
सूर्य के आयनीकृत प्रवाह की प्रकृति का आदेश दिया गया है और इसे दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:
- शांत (धीमा या तेज);
- बेहद नाराज।
शांत - धीमा
आयनीकृत गैसों के थर्मल विस्तार की अवधि के दौरान, धीमी गति से चलने वाली सौर हवा हमारे प्रकाशमान भूमध्य रेखा के आंत्र में होती है। गतिशील प्रक्रिया लगभग 400 किमी / सेकंड की सुपरसोनिक गति के लिए कोरोनल प्लाज्मा को तेज करती है। इसकी संरचना में, एक धीमी धारा घनी होती है और एक तेज की तुलना में व्यापक होती है।
शांत - तेज
कोरोनल होल तेज सौर हवा का जन्मस्थान हैं। इस हवा का प्रवाह 27 दिनों तक चलने वाले सूर्य के घूर्णन की अवधि के साथ पृथ्वी पर "हमला" कर सकता है।
बेहद नाराज
विकृत प्रवाह का कारण है: कोरोनल इजेक्शन की अभिव्यक्ति, साथ ही आगामी कोरोनल द्रव्यमान इजेक्शन या तेज सौर हवा से पहले इंटरप्लेनेटरी स्पेस में संपीड़न साइटों की उपस्थिति।
इंटरप्लेनेटरी शॉक वेव
एक कॉस्मिक शॉक वेव की उपस्थिति पहले से होती है: एक "धीमी भाई" पर एक तेज सौर हवा का "हमला", पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के साथ कोरोनल कणों की एक चार्ज धारा का टकराव, एक सुपरनोवा का विस्फोट, आकाशगंगाओं की टक्कर।
रोचक तथ्य: डेढ़ महीने पहले, एक संदेश दिखाई दिया कि नासा सौर हवा के झटके की ताकत को मापने में सक्षम था। अंतरिक्ष में लगातार 4 विशेष रूप से सुसज्जित, आवश्यक उपकरण, मल्टीसेले उपग्रहों से लैस; अमेरिकी शोधकर्ताओं ने शाब्दिक रूप से "पकड़ा" वैज्ञानिक सफलता का क्षण। और डबल: प्रयोग के परिणामस्वरूप, सौर कणों की गति के प्रकृति और मापदंडों पर उच्चतम सटीकता के डेटा प्राप्त किए गए थे।
सदमे की लहर किसी प्रकार की बाधा (उदाहरण के लिए: पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के साथ सौर हवा) के साथ तेजी से आगे बढ़ने वाले माध्यम (गैस) का टकराव क्षेत्र है, जो आने वाले प्रवाह के भौतिक मापदंडों (दबाव, घनत्व, तापमान, कण आवेश) में एक तीव्र परिवर्तन के "फ्रंट" का निर्माण करता है। और कई अन्य संकेतक)।
अंतरिक्ष में सौर हवा का प्रसार
अपने "पूर्वजन्म" से आगे बढ़ते हुए - सूर्य, हवा कमजोर हो जाता है और कई सीमा क्षेत्रों से गुजरता है। उनमें से पहले को 95 एयू की दूरी पर तारे से हटा दिया जाता है (एयू - पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी के बराबर और 149 598 100 ± 750 मिलियन तक की एक खगोलीय इकाई)।तथाकथित "सदमे की लहर सीमा"। यह उस पर है सौर हवा का ब्रेक लगाना सुपरसोनिक गति से।
एक और 40 एयू को प्रवाहित करने से, इंटरस्टेलर पदार्थ के प्रभाव में आयनित कणों का प्रवाह पूरी तरह से बाधित होता है। खगोलीय प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित निषेध की सीमा को हेलिओपॉज कहा जाता है। हेलिओपॉज से बंधे स्थानिक क्षेत्र को हेलिओस्फियर कहा जाता है। इसके आयाम समान नहीं हैं:
- 73 ए.यू. दक्षिण की ओर से;
- 85 a.u. उत्तर की ओर से।
मल्लाह श्रृंखला के 2 अमेरिकी अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के कारण खगोल भौतिक डेटा प्राप्त किया गया था, जो सौर प्रणाली की सीमाओं का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। हाल ही में, मल्लाह 2 ने मल्लाह 1 डेटा की पुष्टि की।
सौर हवा और पृथ्वी
सौर हवा की लगातार बदलती धाराएं पृथ्वी की सतह पर सभी जीवन को आसानी से नष्ट कर सकती हैं। ऐसे "दुर्जेय हथियार" से बचाने के लिए मैग्नेटोस्फीयर के रूप में एक "विश्वसनीय ढाल" है। इस टकराव की समता काफी परिवर्तनशील है और अक्सर भू-चुंबकीय तूफान का कारण बनती है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि 1990 में शब्द "अंतरिक्ष मौसम", जो मुख्य रूप से पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की वर्तमान स्थिति को दर्शाता है, प्रासंगिक हो गया।
स्थलीय जीवों के महत्वपूर्ण कार्यों पर हमारे ल्यूमिनरी के प्रभाव का अध्ययन करने वाले हेलिओबोलॉजी के विज्ञान के निर्माता, सोवियत वैज्ञानिक ए एल चिज़ेव्स्की थे। उसके लिए और कई अन्य शोधकर्ताओं के लिए धन्यवाद, मानव शरीर पर सौर गतिविधि में अंतर के प्रभाव के पैटर्न को स्पष्ट करना, खेती की गई पौधों की उपज को बढ़ाना और घटाना और पक्षियों, मछलियों और जानवरों की आबादी को गुणा और कम करना संभव था।
पृथ्वी पर सूर्य के प्रभाव की अवधियों की चक्रीयता की खोज और अध्ययन किया गया था। भू-चुंबकीय पृष्ठभूमि की गतिविधि के स्तर की नियमित रिपोर्ट आम हो गई है। पुरानी बीमारियों से पीड़ित लोगों को समय पर सही दवा लेने के लिए आवश्यक जानकारी है। आधुनिक फसल और पशुधन उत्पादन भी ज्ञान के साथ "सशस्त्र" है ताकि अपनी गतिविधियों को सबसे बेहतर ढंग से संचालित किया जा सके।
दिलचस्प तथ्य: एन.एस. शॉर्बिन्स्की की टिप्पणियों के अनुसार, खेतों में टिड्डी आने की आवृत्ति सूर्य की 11 साल की लय के साथ मेल खाती है।
विज्ञान आगे बढ़ता है और युवा को बुलाता है। आज, उनमें से प्रत्येक किसी विशेष उच्च शिक्षण संस्थान से स्नातक होने के बाद, एक हेलिओबोलॉजिस्ट की विशेषता प्राप्त कर सकता है।
सौर हवा के कारण प्राकृतिक घटनाएं
सौर हवा, पृथ्वी के चारों ओर उड़ती है, बहुत सारी प्राकृतिक घटनाओं का कारण बनती है। उनमें से: चुंबकीय तूफान, अरोरा, ग्रह के विकिरण बेल्ट। बहुत समय पहले नहीं, हमारे तारे के आयनित कणों के प्रवाह में वृद्धि से प्रकाश की संख्या में वृद्धि में एक पैटर्न का पता चला था।
सौर वायु द्वारा उत्पन्न कई भूभौतिकीय घटनाएं हैं। कुछ स्थानों पर, पृथ्वी की सतह से गैसीय राडोण का उत्पादन बढ़ेगा, जिससे वातावरण में रेडियोधर्मिता में वृद्धि हो सकती है। सौर गतिविधि और भूकंप की संख्या में वृद्धि के बीच एक संबंध है। एक चुंबकीय तूफान पृथ्वी की सतह पर विद्युत क्षेत्र को महत्वपूर्ण रूप से बदलता है और वायुमंडलीय दबाव में कूदता है।
सौर पवन का खतरा
ल्यूमिनरी बाधित रेडियो संचार की सतह से शक्तिशाली उत्सर्जन, कंप्यूटर के संचालन में बाधा, इंजीनियरिंग नेटवर्क में खराबी और धातु संरचनाओं और उपकरणों में "हानिकारक" विद्युत धाराओं को उत्पन्न करते हैं।
सौर हवा के हमलों के खतरों, कई समस्याओं के लिए अग्रणी, हमारे ग्रह पर चुंबकीय तूफान की सावधानीपूर्वक निगरानी और भविष्यवाणी की आवश्यकता पैदा की। दुनिया भर में मौसम सेवाएं आवश्यक उपकरणों से लैस हैं, और लगातार पृथ्वी की चुंबकीय पृष्ठभूमि के उतार-चढ़ाव का संकेत देती हैं। भूकंपीय गतिविधि के भविष्य के foci की पहचान करने और आसन्न खतरे की आबादी को चेतावनी देने के लिए एक तकनीक विकसित की गई है।
रोचक तथ्य: सौर हवा के प्रभाव के कारण चंद्र सतह पर पानी की घटना की एक वैज्ञानिक परिकल्पना है।तरल का पता लगाने से निकटतम स्थान "पड़ोसी" के भविष्य के विकास की संभावनाओं में आशा और आशावाद को जन्म मिलता है।
सौर पवन के उपयोग की संभावनाएँ
सौर पवन के रूप में इस तरह के एक अद्वितीय ब्रह्मांडीय घटना के सभी मौजूदा सुविधाओं के प्रकाश में, इसके लिए व्यावहारिक अनुप्रयोगों को खोजने के लिए बहुत दिलचस्प हो जाता है।
तथाकथित "इलेक्ट्रिक सेल", "सोलर सेल" (सौर वायु के आवेशित कणों की ऊर्जा के कारण गति करने वाला एक अंतरिक्ष यान) बनाने में अग्रणी फिनिश वैज्ञानिक थे - पक्के जाहुनेन।
2013 के वसंत में, इस उपकरण से लैस एस्टोनियाई उपग्रह ESTCube-1 को कक्षा में लॉन्च किया गया था। दुर्भाग्य से, प्रयास असफल रहा, क्योंकि पाल खुल नहीं सका।
अन्य लुभावनी परियोजनाएं हैं: विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ग्रहों की कक्षाओं में सूचना प्रसारित करने के लिए राज्याभिषेक की धाराओं का उपयोग, या "आयनोस्टेशन" का निर्माण।
हमारे सूरज का भविष्य
वैज्ञानिक विश्लेषण हमारे प्रकाशमान के अस्तित्व के 5 अरब वर्षों के लिए एक पूर्वानुमान देता है। प्रत्येक सेकंड में 600 मिलियन टन हाइड्रोजन को खोना, यह पहले लाल विशालकाय बनने के लिए बर्बाद है, और फिर - एक सफेद बौना। जिस तरह से, हाइड्रोजन और हीलियम के रूप में अपने सभी ऊर्जा भंडार को समाप्त कर दिया। सबसे अप्रिय बात यह है कि लगातार विस्तार करने वाला सूर्य बुध, शुक्र और संभवतः पृथ्वी को पिघला देगा। किसी भी मामले में, ग्रह पर जीवन पूरी तरह से गायब हो जाएगा।
इसलिए, मानवता अपने भविष्य के बारे में सोचने और हमारे सौर मंडल के बाहर अन्य दुनिया में पुनर्वास का आयोजन करने के लिए बाध्य है। यह अपरिहार्य है। महान दिमाग: रूसी वैज्ञानिक Tsiolkovsky, ब्रिटिश खगोल वैज्ञानिक स्टीफन हॉकिंग ने इस बारे में सीधे बात की। चंद्रमा, मंगल, सेरेस, प्लूटो - संभावित उपनिवेशों की सूची का विस्तार हो रहा है। तो: "सौर हवाओं पृथ्वी के अंतरिक्ष यान के ब्रह्मांड में उड़ाने, ब्रह्मांड की विशालता तूफान!"