अरोरा क्या है? (What is Aurora?)
अरोरा आकाश में प्रकाश का एक प्रदर्शन है जो मुख्य रूप से उच्च अक्षांश क्षेत्रों ( आर्कटिक और अंटार्कटिक ) में देखा जाता है जो उच्च ऊंचाई वाले वातावरण में परमाणुओं के साथ ऊर्जावान आवेशित कणों की टक्कर के कारण होता है । इसे ध्रुवीय प्रकाश के नाम से भी जाना जाता है।
वे आमतौर पर उच्च उत्तरी और दक्षिणी अक्षांशों पर पाए जाते हैं, मध्य अक्षांशों पर कम बार पाए जाते हैं, और भूमध्य रेखा के पास शायद ही कभी देखे जाते हैं।
रंग : आमतौर पर दूधिया हरा रंग होने के बावजूद , अरोरा लाल, नीला, बैंगनी, गुलाबी और सफेद भी दिख सकता है। ये रंग विभिन्न प्रकार के लगातार बदलते आकार में दिखाई देते हैं।
- ऑरोरा पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल (80 किमी से ऊपर) में फोटॉनों के उत्सर्जन से , आयनित नाइट्रोजन परमाणुओं से एक इलेक्ट्रॉन पुनः प्राप्त करने से, और ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजित अवस्था से जमीनी अवस्था में लौटने से उत्पन्न होता है।
- सूर्य से आने वाली सौर हवा आवेशित प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की उत्पत्ति है जो ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को उत्तेजित करती हैं और अरोरा का कारण बनती हैं।
- अरोरा का रंग उस परमाणु के प्रकार पर निर्भर करता है जो उत्तेजित है और उसके इलेक्ट्रॉन उन उत्तेजित अवस्थाओं से जमीनी अवस्था में कैसे लौटते हैं।
इनके घटित होने के पीछे का विज्ञान – (Science behind their occurrence)
- अरोरा एक शानदार संकेत है कि हमारा ग्रह विद्युत रूप से सूर्य से जुड़ा हुआ है । ये प्रकाश शो सूर्य की ऊर्जा से प्रेरित होते हैं और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में फंसे विद्युत आवेशित कणों द्वारा संचालित होते हैं।
- विशिष्ट अरोरा पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ अंतरिक्ष से तेजी से बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों के बीच टकराव के कारण होता है।
- इलेक्ट्रॉन – जो पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर से आते हैं, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित अंतरिक्ष का क्षेत्र – अपनी ऊर्जा को ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं और अणुओं में स्थानांतरित करते हैं, जिससे वे “उत्तेजित” होते हैं ।
- जैसे ही गैसें अपनी सामान्य स्थिति में लौटती हैं, वे प्रकाश के रूप में फोटॉन, ऊर्जा के छोटे-छोटे विस्फोट उत्सर्जित करती हैं।
- जब बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन मैग्नेटोस्फीयर से वायुमंडल पर बमबारी करने के लिए आते हैं, तो ऑक्सीजन और नाइट्रोजन आंखों के लिए पर्याप्त प्रकाश उत्सर्जित कर सकते हैं, जिससे हमें सुंदर अरोरल डिस्प्ले मिलते हैं ।
कोरोनल मास इजेक्शन
- कोरोनल मास इजेक्शन ( सीएमई ) सौर कोरोना से प्लाज्मा और उसके साथ चुंबकीय क्षेत्र की एक महत्वपूर्ण रिहाई है । वे अरबों टन कोरोनल सामग्री को बाहर निकाल सकते हैं और एक एम्बेडेड चुंबकीय क्षेत्र (फ्लक्स में जमे हुए) ले जा सकते हैं जो पृष्ठभूमि सौर पवन इंटरप्लेनेटरी चुंबकीय क्षेत्र (आईएमएफ) की ताकत से अधिक मजबूत है। वे अक्सर सौर ज्वालाओं का अनुसरण करते हैं और आम तौर पर सौर प्रमुख विस्फोट के दौरान मौजूद होते हैं। प्लाज्मा को सौर हवा में छोड़ा जाता है और इसे कोरोनोग्राफ इमेजरी में देखा जा सकता है।
- कोरोनल मास इजेक्शन अक्सर सौर गतिविधि के अन्य रूपों से जुड़े होते हैं, लेकिन इन संबंधों की व्यापक रूप से स्वीकृत सैद्धांतिक समझ स्थापित नहीं की गई है। सीएमई अक्सर सूर्य की सतह पर सक्रिय क्षेत्रों से उत्पन्न होते हैं, जैसे बार-बार भड़कने से जुड़े सनस्पॉट के समूह। सौर मैक्सिमा के पास , सूर्य हर दिन लगभग तीन सीएमई पैदा करता है , जबकि सौर मिनिमा के पास , हर पांच दिन में लगभग एक सीएमई होता है।
- सौर ज्वालाएँ और कोरोनल द्रव्यमान निष्कासन सूर्य के कोरोना में होने वाले चुंबकीय पुनर्संयोजनों द्वारा संचालित होते हैं।
- चुंबकीय पुनर्संयोजन एक ऐसी प्रक्रिया है जहां विपरीत ध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं जुड़ती हैं और कुछ चुंबकीय ऊर्जा ताप ऊर्जा और गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है जिससे हीटिंग, सौर फ्लेयर्स, सौर जेट उत्पन्न होते हैं।
- कॉर्नियल चुंबकीय क्षेत्र को नियमित रूप से मापना बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि सौर कोरोना अत्यधिक गतिशील है और सेकंड से मिनट के समय के पैमाने पर बदलता रहता है।
- हैलोवीन सौर तूफान सौर ज्वालाओं और कोरोनल मास इजेक्शन की एक श्रृंखला थी जो अक्टूबर के मध्य से नवंबर 2003 की शुरुआत तक हुई थी। तूफानों की इस श्रृंखला ने GOES (जियोस्टेशनरी ऑपरेशनल एनवायर्नमेंटल सैटेलाइट) प्रणाली द्वारा दर्ज की गई अब तक की सबसे बड़ी सौर ज्वाला उत्पन्न की। उपग्रह-आधारित सिस्टम और संचार प्रभावित हुए, विमानों को ध्रुवीय क्षेत्रों के पास उच्च ऊंचाई से बचने की सलाह दी गई।
क्या अन्य ग्रहों को भी ध्रुवीय प्रकाश मिलता है? (Do other Planets get auroras?)
- वे यकीनन करेंगे! यदि किसी ग्रह पर वायुमंडल और चुंबकीय क्षेत्र है, तो संभवतः उसमें ध्रुवीय किरणें होंगी।
- हमारे सौर मंडल में गैस दिग्गजों ( बृहस्पति , शनि, यूरेनस और नेपच्यून) में से प्रत्येक में घना वायुमंडल और मजबूत चुंबकीय क्षेत्र हैं, और प्रत्येक में अरोरा हैं – हालांकि ये अरोरा पृथ्वी से थोड़े अलग हैं, क्योंकि वे विभिन्न परिस्थितियों में बनते हैं।
इसके दो प्रकार हैं- ऑरोरा बोरेलिस और ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस – जिन्हें अक्सर उत्तरी रोशनी और दक्षिणी रोशनी कहा जाता है।
- उत्तरी अक्षांशों में, प्रभाव को अरोरा बोरेलिस ( या उत्तरी रोशनी ) के रूप में जाना जाता है, जिसका नाम पियरे गसेन्डी ने 1621 में भोर की रोमन देवी, अरोरा और उत्तरी हवा के ग्रीक नाम, बोरियास के नाम पर रखा था। पूरे इतिहास में उत्तरी रोशनी के कई नाम हैं: क्री ने इस घटना को ” आत्माओं का नृत्य ” कहा; मध्य युग में यूरोप में, अरोरा को आमतौर पर ईश्वर का संकेत माना जाता था।
- चुंबकीय ध्रुव के पास दिखाई देने वाले अरोरा सिर के ऊपर ऊंचे हो सकते हैं, लेकिन दूर से, वे उत्तरी क्षितिज को हरे रंग की चमक या कभी-कभी हल्के लाल रंग के रूप में रोशन करते हैं , जैसे कि सूरज एक असामान्य दिशा से उग रहा हो। असतत अरोरा अक्सर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं या पर्दे जैसी संरचनाएं प्रदर्शित करते हैं। वे कुछ ही सेकंड में बदल सकते हैं या घंटों तक अपरिवर्तित चमक सकते हैं, अधिकतर फ्लोरोसेंट हरे रंग में।
- अरोरा बोरेलिस अक्सर शीतकालीन विषुव के पास होता है जब यह लंबे समय तक अंधेरा रहता है। आकाश में बादल और कोई भी प्रकाश (प्राकृतिक सूर्य का प्रकाश या मानव निर्मित प्रकाश) जमीन से औरोरा को देखने की संभावना को रोक सकता है।
- ऑरोरा बोरेलिस के दक्षिणी समकक्ष, ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस ( या दक्षिणी रोशनी ) में लगभग समान विशेषताएं हैं। यह उत्तरी ऑरोरल ज़ोन के साथ-साथ बदलता है और अंटार्कटिका, दक्षिण अमेरिका, न्यूजीलैंड और ऑस्ट्रेलिया में उच्च दक्षिणी अक्षांशों से दिखाई देता है।
अरोरा विभिन्न रंगों और आकारों में क्यों आते हैं? (Why do auroras come in different colors and shapes?)
- अरोरा का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि कौन सी गैस – ऑक्सीजन या नाइट्रोजन – इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्तेजित हो रही है , और यह कितना उत्तेजित हो जाता है। रंग इस बात पर भी निर्भर करता है कि इलेक्ट्रॉन कितनी तेजी से घूम रहे हैं, या टकराव के समय उनमें कितनी ऊर्जा है ।
- उच्च ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन के कारण हरी रोशनी (औरोरा का सबसे परिचित रंग) उत्सर्जित करते हैं, जबकि कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन लाल रोशनी का कारण बनते हैं। नाइट्रोजन आमतौर पर नीली रोशनी छोड़ती है।
- इन रंगों के सम्मिश्रण से बैंगनी, गुलाबी और सफेद रंग भी प्राप्त हो सकते हैं। ऑक्सीजन और नाइट्रोजन भी पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करते हैं , जिसे उपग्रहों पर लगे विशेष कैमरों द्वारा पता लगाया जा सकता है।
प्रभाव (Effects)
- अरोरा संचार लाइनों, रेडियो लाइनों और बिजली लाइनों को प्रभावित करते हैं।
- यहां यह भी ध्यान रखना चाहिए कि इस पूरी प्रक्रिया के पीछे सौर वायु के रूप में सूर्य की ऊर्जा है।
मैग्नेटोस्फीयर (Magnetosphere)
- यह किसी ग्रह के चारों ओर अंतरिक्ष का वह क्षेत्र है, जो ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित होता है।
- पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर का आकार सौर हवा द्वारा विस्फोटित होने का प्रत्यक्ष परिणाम है। सौर हवा अपने सूर्य की ओर वाले हिस्से को पृथ्वी की त्रिज्या से केवल 6 से 10 गुना दूरी तक संपीड़ित करती है।
- पृथ्वी के सूर्य की ओर एक सुपरसोनिक शॉक वेव उत्पन्न होती है जिसे बो शॉक कहा जाता है।
- सौर वायु के अधिकांश कण धनुष के झटके के कारण गर्म और धीमे हो जाते हैं और मैग्नेटोशीथ में पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाते हैं।
- सौर हवा रात के किनारे के मैग्नेटोस्फीयर को संभवतः पृथ्वी की त्रिज्या से 1000 गुना तक खींच लेती है; इसकी सटीक लंबाई ज्ञात नहीं है.
- मैग्नेटोस्फीयर के इस विस्तार को मैग्नेटोटेल के नाम से जाना जाता है। पृथ्वी के सीमित भू-चुंबकीय क्षेत्र की बाहरी सीमा को मैग्नेटोपॉज़ कहा जाता है।
- पृथ्वी का मैग्नेटोस्फीयर एक अत्यधिक गतिशील संरचना है जो सौर विविधताओं पर नाटकीय रूप से प्रतिक्रिया करता है।
थीमिस मिशन (THEMIS MISSION)
- नासा के टाइम हिस्ट्री ऑफ इवेंट्स एंड मैक्रोस्केल इंटरेक्शन्स ड्यूरिंग सबस्टॉर्म्स (THEMIS) का उद्देश्य अंतरिक्ष भौतिकी में सबसे पुराने रहस्यों में से एक को सुलझाना है, अर्थात् यह निर्धारित करना कि निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में कौन सी भौतिक प्रक्रिया पृथ्वी के सबस्टॉर्म के दौरान होने वाले ऑरोरा के हिंसक विस्फोटों की शुरुआत करती है। मैग्नेटोस्फीयर।
अरसे मिशन/ईआरजी (Arase Mission/ERG)
- ईआरजी भू-अंतरिक्ष में एक जापानी (जेएक्सए/आईएसएएस) एसटीपी (सौर-स्थलीय भौतिकी) मिनीसैटेलाइट मिशन है जो चुंबकीय तूफानों से जुड़े विकिरण बेल्ट के निर्माण पर केंद्रित है।
- इसका उद्देश्य अंतरिक्ष तूफानों के दौरान आंतरिक मैग्नेटोस्फीयर में सापेक्ष कणों के त्वरण और हानि तंत्र को स्पष्ट करना है।