साधारण शब्दों में एक सौर तूफान सूर्य पर आवेशित तरंगों की एक हलचल है, जो पृथ्वी और उसके चुंबकमंडल सहित पूरे सौर मंडल को प्रभावित करते हुए हेलिओस्फियर में बाहर की ओर निकल सकता है । यह अंतरिक्ष- जलवायु के दीर्घकालिक पैटर्न के साथ-साथ अल्पावधि में भी अंतरिक्ष मौसम का कारण है । जुलाई 2021 में वैज्ञानिकों ने यह बताया कि एक बड़ा सौर तूफान पृथ्वी से टकराएगा, और एक बार ऐसा हुआ, तो यह जी.पी.एस, इंटरनेट और संचार उपग्रहों को प्रभावित करेगा । अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी नासा ने चेतावनी देते हुए बताया कि 3 जुलाई को एक बड़ा सौर तूफान पृथ्वी से गुजरा था, और इससे रेडियो तरंगों में व्यवधान उत्पन्न हुआ । आमतौर पर एक दशक में ऐसे बड़े सौर तूफान सूर्य से उत्पन्न होते हैं । कई बार ये तूफान धरती पर विद्युत् आपूर्ति में व्यवधान लाते हैं जिससे ‘ब्लैकआउट’ का सामना करना पड़ता है । हालाँकि ये तूफान हमें सूर्य को और अच्छी तरह से समझने का मौका भी देते हैं । इस लेख में हम सौर तूफानों के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे । हिंदी माध्यम में UPSC से जुड़े मार्गदर्शन के लिए अवश्य देखें हमारा हिंदी पेज आईएएस हिंदी
नोट : यूपीएससी परीक्षा की तैयारी शुरू करने से पहले अभ्यर्थियों को सलाह दी जाती है कि वे UPSC Prelims Syllabus in Hindi का अच्छी तरह से अध्ययन कर लें, और इसके बाद ही अपनी तैयारी की योजना बनाएं।
सोलर स्टॉर्म क्या होते हैं?
सौर तूफान तब उत्पन्न होते हैं जब सूर्य सौर ज्वालाओं और “कोरोनल मास इजेक्शन” (CME) के रूप में ऊर्जा के बड़े विस्फोटों का उत्सर्जन करता है । ये घटनाएँ उच्च गति से विद्युत आवेशों और चुंबकीय क्षेत्रों की एक धारा सौर मंडल में चारों ओर भेजती हैं, जिसमे पृथ्वी भी शामिल है ।
सोलर फ्लेयर्स (सौर ज्वालाएँ) : सोलर फ्लेयर्स सूर्य पर बढ़ी हुई एक अचानक चमक है, जो आमतौर पर इसकी सतह के पास और ‘सनस्पॉट’ समूह के निकट देखी जाती है । ‘सनस्पॉट’ सूर्य की सतह पर ऐसे कम ताप वाले क्षेत्र हैं जो धब्बों के रूप में दिखाई देते हैं । शक्तिशाली फ्लेयर्स अक्सर कोरोनल मास इजेक्शन के साथ घटित होते हैं ।
कोरोनल मास इजेक्शन (CME) : एक कोरोनल मास इजेक्शन (सी.एम.ई) प्लाज्मा और सौर कोरोना से चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक व्यापक उत्सर्जन है । वे अक्सर सौर ज्वालाओं के साथ आते हैं और आम तौर पर सौर विस्फोट के दौरान मौजूद होते हैं ।
भू-चुंबकीय तूफान : एक भू- चुंबकीय तूफान ही आमतौर पर सौर तूफान के रूप में जाना जाता है । यह पृथ्वी के चुंबकमंडल की एक अस्थायी अशांति है जो सौर पवन (शॉक तरंग) और/या चुंबकीय क्षेत्र के बादल के कारण होता है जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क करता है ।
सौर कण घटनाएँ : एक सौर कण घटना या सौर प्रोटॉन घटना (solar proton event) तब होती है जब सूर्य द्वारा उत्सर्जित कण (ज्यादातर प्रोटॉन) कोरोनल मास इजेक्शन द्वारा ‘इंटरप्लेनेटरी स्पेस’ में सूर्य के करीब त्वरित हो जाते हैं ।
पृथ्वी पर सौर तूफानों के प्रभाव
सौर तूफानों के पृथ्वी पर निम्नलिखित प्रभाव हो सकते हैं:
- बहुत अधिक ऊर्जा वाले कण, जैसे कि कोरोनल मास इजेक्शन द्वारा वहन किए गए कण, मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों के लिए विकिरण विषाक्तता पैदा कर सकते हैं ।
- जब एक कोरोनल मास इजेक्शन पृथ्वी के वायुमंडल से टकराता है, तो यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में एक अस्थायी गड़बड़ी का कारण बनता है । यह उपग्रहों को रास्ते से हटा सकता है और उन्हें पृथ्वी की सतह पर गिरा सकता है, जिससे कई शहरी केंद्र खतरे में पड़ सकते हैं ।
- कुछ वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया है कि कई प्रवासी जीव व विशेष कर प्रवासी पक्षी तथा मधुमक्खियां जो ‘नेविगेट’ करने के लिए चुंबकीय तरंगों का उपयोग करते हैं, इन तूफानों से बुरी तरह प्रभावित हो सकती हैं ।
- तीव्र उतार -चढ़ाव वाले भू- चुंबकीय क्षेत्र पाइपलाइनों में भू- चुंबकीय रूप से प्रेरित धाराओं का उत्पादन कर सकते हैं । यह धाराएं इंजीनियरों के लिए कई समस्याएं पैदा कर सकती हैं । इसके कारण पाइपलाइन बहाव मीटर गलत प्रवाह सूचना प्रसारित कर सकते हैं और पाइपलाइन की जंग की दर भी बढ़ सकती है ।
- सौर तूफान हेलियोस्फीयर के माध्यम से बाहर की ओर विकीर्ण होते हैं, जो पृथ्वी और इसके मैग्नेटोस्फीयर सहित पूरे सौर मंडल को प्रभावित करते हैं, और अल्पकालिक अंतरिक्ष मौसम परिवर्तन का कारण बन सकते हैं । सौर तूफान तब आते हैं जब सूर्य सौर ज्वालाओं के रूप में कोरोनल मास इजेक्शन और ऊर्जा के बड़े विस्फोटों का उत्सर्जन करता है । यह उच्च गति से विद्युत आवेश और चुंबकीय क्षेत्र के प्रवाह को पृथ्वी की ओर भेजता है । इसके प्रभावों में से एक आर्कटिक सर्कल के आसपास के क्षेत्र में पाए जाने वाले “ध्रुवीय रोशनी” का उत्पादन भी है ।
- सोलर स्टॉर्म के नकारात्मक प्रभाव उपग्रहों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक संचार में रुकावट हैं । उदाहरण के लिए जुलाई 2021 में, यह भविष्यवाणी की गई थी कि एक विशाल सौर तूफान पृथ्वी से टकराएगा, और जी.पी.एस, इंटरनेट और संचार उपग्रहों को प्रभावित कर सकता है । हालाँकि यह सौर तूफान पृथ्वी के निकट से गुजरा, जिससे रेडियो तरंगों में मामूली हस्तक्षेप हुआ ।
सौर तूफान के प्रकार-
सौर तूफान निम्न प्रकार के होते हैं:
सोलर फ्लेयर्स: सोलर फ्लेयर्स प्रकाश की एक चमक है जो अचानक सूरज की चमक को बढ़ा देती है और आमतौर पर सूरज की सतह के पास और ‘सनस्पॉट’ समूहों के पास देखी जाती है । कोरोनल मास इजेक्शन के साथ मजबूत फ्लेयर्स आते हैं ।
कोरोनल मास इजेक्शन: कोरोनल मास इजेक्शन (CME) सौर कोरोना से प्लाज्मा और संबंधित चुंबकीय क्षेत्रों के महत्वपूर्ण उत्सर्जन हैं । वे सौर तूफानों के साथ आते हैं और आमतौर पर सूर्य के उत्थान के विस्फोट के दौरान मौजूद होते हैं । हालाँकि ‘कोरोनल मास इजेक्शन’ सूर्य पर कहीं भी हो सकते हैं, लेकिन सूर्य की दृश्य सतह -फोटोस्फीयर के केंद्र के पास उत्पन्न ‘कोरोनल मास इजेक्शन’ अधिक महत्त्वपूर्ण होते हैं, क्योंकि इनका प्रभाव पृथ्वी पर अधिक होता है ।
भू-चुंबकीय तूफान: भू-चुंबकीय तूफान पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर में एक अस्थायी अशांति है जो सौर पवन (शॉक तरंग) और/या चुंबकीय क्षेत्र के बादल के कारण होता है जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क करता है ।
सौर कण घटना: एक सौर कण घटना या एक सौर प्रोटॉन घटना (एसपीई) या एक त्वरित प्रोटॉन घटना तब होती है जब सूर्य से निकलने वाले कण (मुख्य रूप से प्रोटॉन) सूर्य के पास या इंटरप्लेनेटरी स्पेस में कोरोनल मास इजेक्शन प्रभाव से त्वरित होते हैं ।
सौर तूफानों के बारे में कुछ महत्वपूर्ण एवं रोचक तथ्य :
- सोलर स्टॉर्म का सबसे तेज़ विमोचन 2 दिनों के अंदर पृथ्वी पर पहुँच जाता है ।
- सौर ज्वालाओं के साथ कोरोनल मास इजेक्शन (सी.एम.ई) नामक ऊर्जा के विशाल विस्फोट और सूक्ष्म पदार्थ हो सकते हैं, जो प्रति सेकंड 1,000 कि.मी. तक की गति कर सकते हैं ।
- जब सूर्य अपने अधिकतम स्तर पर होता है, तो 11 साल के चक्र के दौरान प्रत्येक सप्ताह 100 से अधिक सौर ज्वालाएं उत्पन्न कर सकता है, जब इसकी गतिविधि अपने चरम पर होती है । लगभग सूर्य के कोर जितना गर्म, इन सौर तूफानों का तापमान लाखों केल्विन में हो सकता है ।
- सौर तूफान कुछ सबसे हिंसक ब्रह्मांडीय घटनाएँ हैं । ऑरोरा या नॉर्दर्न लाइट्स सोलर फ्लेयर्स के शानदार उदाहरण हैं जो ओजोन परत के खिलाफ टकराते हैं ।
भू-चुंबकीय तूफान
एक भू-चुंबकीय तूफान या जिसे चुंबकीय तूफान के रूप में भी जाना जाता है, पृथ्वी के चुंबकमंडल में एक संक्षिप्त व्यवधान है। मैग्नेटोस्फीयर एक ऐसा सुरक्षा कवच है जो हमारे ग्रह को खतरनाक सौर और ब्रह्मांडीय कण विकिरण के साथ-साथ सौर हवा (सूर्य से आने वाले आवेशित कणों का निरंतर प्रवाह) के क्षरण से बचाता है । जब सौर ज्वाला जैसी घटनाएँ पृथ्वी की ओर विकिरण के सामान्य से अधिक स्तर भेजती हैं, तो भू-चुंबकीय तूफान उत्पन्न होते हैं । जब यह विकिरण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से संपर्क करता है, तो एक भू-चुंबकीय तूफान उत्पन्न होता है । भू-चुंबकीय तूफानों की घटना की आवृत्ति सनस्पॉट चक्र के साथ भिन्न होती है, जो पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर में धाराओं, प्लास्मा और क्षेत्रों में महत्वपूर्ण परिवर्तन का कारण बनती है । एक भू-चुंबकीय तूफान कई अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं से जुड़ा है या इसका कारण बनता है; जैसे सौर ऊर्जावान कण (एसईपी), रडार और रेडियो जगमगाहट पैदा करने वाले आयनमंडलीय व्यवधान, भू-चुंबकीय रूप से प्रेरित धाराएं (जीआईसी), चुंबकीय कम्पास व्यवधान, और सामान्य से बहुत कम अक्षांशों पर ऑरोरल डिस्प्ले । सितंबर 1859 में दर्ज किया गया सबसे बड़ा भू-चुंबकीय तूफान, कैरिंगटन इवेंट, ने नव निर्मित यूएस टेलीग्राफ नेटवर्क के कुछ हिस्सों को गिरा दिया, जिससे उनमे आग लग गई थी । इसी तरह 1989 में एक भू-चुंबकीय तूफान ने जमीन से उत्पन्न धाराएं उत्पन्न कीं, जिसके परिणामस्वरूप क्यूबेक और ऑरोरा के अधिकांश दक्षिण में टेक्सास तक बिजली चली गई ।
भू- चुंबकीय तूफान के कारण
भू- चुंबकीय सौर तूफान क्यों आते हैं ? आमतौर पर ऐसे तूफान एक ‘को- रोटेटिंग इंटरेक्शन रीजन’ (CIR) के कारण हो सकते हैं जो एक कोरोनल होल या सोलर कोरोनल मास इजेक्शन (CME) से निकलने वाली सौर हवा की एक उच्च गति वाली धारा होती है । सौर पवन का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे मैग्नेटोस्फीयर में अतिरिक्त ऊर्जा जारी होती है । दोनों प्रतिक्रियाएं मैग्नेटोस्फीयर में प्लाज्मा गतिशीलता और मैग्नेटोस्फीयर और आयनोस्फीयर में विद्युत प्रवाह को बढ़ाते हैं, जो कि मैग्नेटोस्फीयर के अंदर अधिक विद्युत क्षेत्रों के कारण होता है । मैग्नेटोस्फीयर में विद्युत प्रवाह एक चुंबकीय बल प्रदान करता है जो भू -चुंबकीय तूफान के मुख्य चरण के दौरान मैग्नेटोस्फीयर- सौर पवन अवरोध को बाहर की ओर धकेलता है । यह सौर मंडल में हर तरफ फ़ैल जाता है ।
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पृथ्वी पर भू-चुंबकीय तूफानों के प्रभाव
सौर तूफान कुछ सबसे हिंसक ब्रह्मांडीय घटनाएँ हैं । सौर तूफानों में जीपीएस, रेडियो और उपग्रह संचार जैसी अंतरिक्ष-निर्भर तकनीकों के संचालन को बाधित करने की क्षमता होती है । वायुयान उड़ानें, बिजली नेटवर्क और अंतरिक्ष अन्वेषण कार्यक्रम सभी सभी को इनसे खतरा हो सकता है । सौर ज्वाला/तूफान, सौर ऊर्जावान कण (एसईपी), कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) और पृथ्वी के करीब होने वाली उच्च गति वाली सौर हवाएं, सभी का पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष और ऊपरी वायुमंडल में अंतरिक्ष के मौसम पर प्रभाव पड़ सकता है । हालाँकि सभी सौर ज्वालाएं पृथ्वी तक नहीं पहुंचती हैं । कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) में लाखों मील प्रति घंटे की गति से यात्रा करने वाले बड़े पैमाने पर इजेक्टाइल के साथ पृथ्वी के सुरक्षात्मक अवरोध, मैग्नेटोस्फीयर को नुकसान पहुंचाने की क्षमता है । स्पेसवॉक करने वाले अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी के सुरक्षात्मक वातावरण से परे सौर विकिरण के संपर्क में आ सकते हैं, जिससे स्वास्थ्य संबंधी चिंताएँ पैदा हो सकती हैं ।
सौर तूफान का पुर्वानुमान
आज विज्ञान एवं तकनीक ने इतनी तरक्की कर ली है कि सौर तूफान की भविष्यवाणी की जा सकती है । सौर भौतिक विज्ञानी और अन्य वैज्ञानिक सौर तूफानों और अन्य सौर गतिविधि की भविष्यवाणी करने के लिए कंप्यूटर मॉडल तैनात करते हैं । वर्तमान मॉडल तूफान के आगमन के समय और गति की भविष्यवाणी कर सकते हैं । हालाँकि, तूफान की संरचना या अभिविन्यास का अनुमान नहीं लगाया जा सकता है । कुछ चुंबकीय क्षेत्र अभिविन्यास मैग्नेटोस्फीयर को अधिक तीव्रता से प्रतिक्रिया करने का कारण बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अधिक हिंसक चुंबकीय तूफान आते हैं । इस प्रकार, लगभग हर गतिविधि के लिए उपग्रहों पर बढ़ती विश्वव्यापी निर्भरता के साथ, बेहतर अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान और उपग्रहों की सुरक्षा के लिए अधिक कुशल उपायों की आवश्यकता है ।
कुछ सामान्य एवं अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
सूर्य का कोरोना क्या है?
- सूर्य का कोरोना सूर्य के वायुमंडल का सबसे बाहरी भाग है । कोरोना आमतौर पर सूर्य की सतह के तेज प्रकाश से छिपा रहता है । इससे विशेष उपकरणों का उपयोग किए बिना देखना मुश्किल हो जाता है । हालांकि, कोरोना को पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान देखा जा सकता है ।
सूर्य का कोरोना किससे बना है?
- कोरोना, सूर्य के वायुमंडल का सबसे बाहरी क्षेत्र, जिसमें प्लाज्मा (गर्म आयनीकृत गैस) शामिल है । इसका तापमान लगभग दो मिलियन केल्विन और बेहद कम घनत्व है । कोरोना लगातार आकार और आकार में बदलता रहता है क्योंकि यह सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है ।
सौर पवन क्या है?
- सौर पवन सूर्य से बाहर आने वाले आवेशित कणों की बौछार हैं । इनमे मुख्य रूप से इलेक्ट्रान व प्रोटोन होते हैं जिनकी उर्जा काफी अधिक होती है । हालाँकि ये आमतौर पर हानिकारक नहीं होते ।
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