उत्तरी रोशनी और सौर तूफान

सौर तूफान आर्कटिक रोशनी, जिसे उत्तरी रोशनी भी कहा जाता है, के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण होते हैं, जो सबसे अद्भुत प्राकृतिक घटनाओं में से एक है। यह खूबसूरत विकिरण घटना तब प्रकट होती है जब सौर तूफानों द्वारा तेज़ किए गए सौर वायु कण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और वायुमंडल के साथ बातचीत करते हैं।

यह इस तरह से काम करता है:

चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत

जब सौर कण (अधिकतर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) पृथ्वी पर आते हैं, तो वे उसके चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का पालन करते हुए ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, जहाँ चुंबकत्व कम होता है और इसलिए वे वायुमंडल में प्रवेश कर सकते हैं।

वायुमंडलीय कणों के साथ टकराव

ध्रुवीय क्षेत्रों में, सौर आयन ऑक्सीजन या नाइट्रोजन अणुओं से टकराते हैं जो पृथ्वी के वायुमंडलीय गैसों का हिस्सा बनते हैं। ये टकराव गैस अणुओं के लिए एक उत्तेजित स्थिति का परिणाम देते हैं, जिसका अर्थ है कि इन अणुओं में कुछ इलेक्ट्रॉन संक्षिप्त रूप से उच्च ऊर्जा स्तरों पर बदल सकते हैं।

रोशनी का उत्सर्जन

कुछ समय बाद, वायुमंडलीय अणुओं में उत्तेजित इलेक्ट्रॉन अपने मूल ऊर्जा स्तर पर लौटते हैं और प्रकाश उत्सर्जन का अवलोकन करते हैं। विभिन्न प्रकार की गैसों और उस ऊँचाई के आधार पर जिस पर टकराव हुआ; यह प्रकाश हरा, लाल, नीला या बैंगनी हो सकता है। विशेष रूप से, ऑक्सीजन मुख्य रूप से हरे-लाल प्रकाश का उत्सर्जन करती है जबकि नाइट्रोजन नीले-बैंगनी प्रकाश का उत्सर्जन करती है।/n

दृश्य प्रस्तुति

इन्हीं इंटरएक्शनों के कारण एक शानदार प्रकाश प्रदर्शनी होती है जिसे आर्कटिक रोशनी कहा जाता है, जो रात के आसमान में होती है। यह ज्यादातर ध्रुवीय क्षेत्रों के चारों ओर होती है क्योंकि ये चुंबकीय ध्रुवों के निकट होते हैं, लेकिन कभी-कभी तीव्र सौर तूफानों के दौरान; इसे निम्न अक्षांशों में भी देखा जा सकता है।

इस प्रकार, एक सौर तूफान न केवल आर्कटिक रोशनी को प्रारंभ करता है बल्कि उनकी तीव्रता और क्षेत्र को भी प्रभावित करता है जिसमें वे प्रकट होते हैं। सौर तूफानों का अवलोकन करके यह अनुमान लगाना संभव है कि कब और कहाँ ठीक से आर्कटिक रोशनी दिखाई देगी।

सौर तूफान तीव्र अंतरिक्ष मौसम की घटनाएँ होती हैं जो सूर्य की सतह और आसपास के प्लाज्मा वातावरण (चुंबकीय क्षेत्रों) के बीच जटिल अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप होती हैं। ये विभिन्न रूपों में प्रकट होती हैं जैसे कि भड़कना, जिसे कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) कहा जाता है, और तेज सौर वायु।

निम्नलिखित यह दर्शाता है कि ये प्रत्येक घटनाएँ सौर तूफान में कैसे योगदान करती हैं:

सौर भड़कना

सौर भड़कना सूर्य की सतह पर अचानक, तीव्र विस्फोट होते हैं जो बड़ी मात्रा में विद्युतचुंबकीय विकिरण का उत्सर्जन करते हैं, जिसमें प्रकाश, रेडियो तरंगें और एक्स-रे शामिल हैं। यह तब होता है जब सूर्य के वायुमंडल में संग्रहीत चुंबकीय ऊर्जा अचानक मुक्त होती है। कभी-कभी ये विस्फोट पृथ्वी तक पहुँचने में केवल मिनटों से घंटों का समय ले सकते हैं, जिससे रेडियो संचार प्रणाली में हस्तक्षेप हो सकता है या यहां तक कि उपग्रह उपकरण को सीधे नुकसान हो सकता है।

कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs)

CMEs विशाल बादल होते हैं जो electrically charged कणों से भरे होते हैं, जो सूर्य द्वारा अंतरिक्ष में प्रक्षिप्त होते हैं। ये कुछ अरब टन कोरोनल सामग्री ले जाने में सक्षम होते हैं क्योंकि ये कई सौ किलोमीटर प्रति सेकंड से लेकर कई हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करते हैं। जब ये पृथ्वी तक पहुँचते हैं, तो ये भू-चुंबकीय तूफानों का निर्माण कर सकते हैं, जो पृथ्वी के वायुमंडल और उसके सतह में विद्युत धाराएँ उत्पन्न करते हैं, जिससे पावर लाइनों का गिरना और संचार एवं नेविगेशन प्रणाली में व्यवधान उत्पन्न होता है।

बढ़ता हुआ सौर वायु और कण धाराएँ

सूर्य लगातार electrically charged कणों को सौर वायु के रूप में अंतरिक्ष में छोड़ता है। CMEs से जुड़े नियमित परिवर्तन उनके संख्या घनत्व या गति में, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर प्रभाव को बढ़ा सकते हैं, जिससे अधिक भू-चुंबकीय गतिविधि हो सकती है।

अंतरिक्ष मौसम के प्रभाव

इन सभी प्रक्रियाओं का मिलकर पृथ्वी के आयनोस्फीयर और चुंबकीय क्षेत्र पर प्रभाव पड़ सकता है, जिससे कई अंतरिक्ष मौसम के प्रभाव उत्पन्न हो सकते हैं जैसे ऑरोरा, रेडियो तरंगों का विकृति, अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यात्रियों के लिए खतरे और स्थलीय पावर ग्रिड के लिए संभावित समस्याएँ। यह महत्वपूर्ण है कि सौर तूफानों की निगरानी और भविष्यवाणी की जाए ताकि उनका प्रभाव न्यूनतम हो सके।

सूर्य तूफान के खतरें

सौर तूफान पृथ्वी पर विभिन्न परिणाम उत्पन्न करते हैं, जिनमें से कुछ आधुनिक तकनीक और अवसंरचना के लिए विशेष रूप से खतरनाक होते हैं। इसलिए, हम देखेंगे कि सौर तूफान हमें कैसे प्रभावित कर सकते हैं।

संचार प्रणाली या नेविगेशन

मजबूत सौर वायु रेडियो संचार और GPS संकेतों में व्यवधान उत्पन्न कर सकती है। यह विशेष रूप से हवाई और समुद्री परिवहन के लिए महत्वपूर्ण है जब सटीक संचार और नेविगेशन सुरक्षा के लिए आवश्यक होते हैं।

उपग्रह

सौर गतिविधि पृथ्वी के चारों ओर वायुमंडल की मात्रा को बढ़ा सकती है, जिससे निम्न पृथ्वी कक्षा के उपग्रहों पर खींचाव बढ़ता है, जिससे वे अपनी कक्षा बदल सकते हैं या वायुमंडल में फिर से प्रवेश करते समय जल सकते हैं। इसके अलावा, सौर वायु उपग्रहों पर इलेक्ट्रॉनिक्स और सौर सेल को नुकसान पहुँचाती है।

पावर ग्रिड

सूर्य तूफान का सबसे गंभीर संभावित परिणाम पावर ग्रिड पर इसका प्रभाव है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और सौर कणों का संयोजन भू-चुंबकीय तूफानों के रूप में बड़े पैमाने पर पावर ग्रिड में धारा उत्पन्न कर सकता है, जिससे ट्रांसफार्मर ओवरलोड और लंबे समय तक ब्लैकआउट हो सकते हैं।

विकिरण

उच्च अक्षांशों पर, जहाँ अंतरिक्ष यात्री हवाई उड़ानों में रहते हैं, सूर्य की गतिविधि के कारण विकिरण बढ़ जाता है, जिससे विकिरण के संपर्क में आने का जोखिम बढ़ जाता है, जिसके लिए ऐसे परिस्थितियों से प्रभावित लोगों की सुरक्षा के लिए विशेष उपायों की आवश्यकता होती है।

अंतरिक्ष मौसम द्वारा नुकसान

हालाँकि दृश्य रूप से प्रभावशाली, ऑरोरा भी सूर्य के तूफान के कारण उत्पन्न एक भूभौतिक ठोस घटना का संकेत दे सकते हैं।

हालांकि अत्यधिक सूर्य तूफान अक्सर नहीं होते, वैज्ञानिक और इंजीनियर हमारे सौर पड़ोसी की गतिविधियों पर नज़र रखते हैं ताकि वे पहले से जोखिमों की भविष्यवाणी कर सकें और यदि यह होता है तो उन्हें कम कर सकें।

उदाहरण के लिए, NOAA का स्पेस वेदर सर्विस ऐसे प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियाँ रखता है जिसका उद्देश्य लोगों को आने वाले सूर्य के तूफानों के लिए तैयार करना है।

कुछ महत्वपूर्ण घटनाएँ पहले ही अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं के परिणामों से संबंधित रही हैं जो पृथ्वी को प्रभावित करती हैं, जिसमें क्षतिग्रस्त अवसंरचना और प्रौद्योगिकी शामिल हैं। यहाँ कुछ हैं:

क्यूबेक, कनाडा 1989

सूर्य के तूफान के नुकसान का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण 13 मार्च 1989 को हुआ जब एक शक्तिशाली सूर्य तूफान ने पृथ्वी पर एक भू-चुंबकीय तूफान का कारण बना। इसके परिणामस्वरूप, यह कनाडा के हाइड्रो-क्यूबेक जलविद्युत संयंत्र में अत्यधिक धारा उत्पन्न करता है, जिससे गंभीर बिजली कटौती हुई। नौ घंटे तक, छह मिलियन से अधिक लोग बिना बिजली के रहे।

स्वीडन 2003

अब तक के सबसे बड़े सूर्य के तूफानों में से एक के दौरान - अक्टूबर 2003 में होने के कारण इसे हैलोवीन तूफान कहा जाता है - स्वीडिश पावर ग्रिड ने ट्रांसफार्मरों के साथ गंभीर समस्याओं का अनुभव किया, जिससे बिजली कटौती और ग्रिड ट्रांसमिशन मुद्दे उत्पन्न हुए।

उपग्रहों को नुकसान

कुछ उपग्रह समय के साथ सूर्य की गतिविधि में वृद्धि के कारण नष्ट या विफल हो गए हैं। ऐसे नुकसान में संचार टूटना, साथ ही साथ शॉर्ट सर्किट और अंतरिक्ष में चार्ज किए गए कणों द्वारा इलेक्ट्रॉनिक क्षति शामिल हैं।

वायु परिवहन पर प्रभाव

ये घटनाएँ विशेष रूप से ध्रुवीय उड़ानों के लिए विमानन प्रक्रियाओं को प्रभावित कर सकती हैं, जो उच्च स्तर की कॉस्मिक विकिरण का सामना करती हैं, जिससे वे संचार और नेविगेशन विफलता के लिए अधिक संवेदनशील होती हैं।

हालांकि दुर्लभ, ऐसी घटनाएँ सूर्य की गतिविधियों की निगरानी और हमारे महत्वपूर्ण अवसंरचनाओं के लिए आवश्यक सावधानियों को उठाने की आवश्यकता को उजागर करती हैं, जैसा कि जिम्मेदार हितधारकों द्वारा विभिन्न देशों में देखा गया है, जो संभावित भविष्य के प्रभावों को कम करने का लक्ष्य रखते हैं, इस प्रकार उनकी विद्युत ग्रिड और तकनीकी प्रणालियों को अधिक लचीला बनाते हैं।

1859 में, अब तक का सबसे बड़ा सूर्य तूफान दर्ज किया गया, जिसे कैरिंगटन घटना के रूप में जाना जाता है। यह बहुत मजबूत चुंबकीय तूफान ब्रिटिश खगोलज्ञ रिचर्ड कैरिंगटन द्वारा रिपोर्ट किया गया और नामित किया गया था, जिन्होंने विशाल सूर्य के ज्वालाओं को देखा।