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Wednesday, June 16, 2021

सौर हवा किस दिशा में चलती है?

सौर हवा किस दिशा में चलती है?

(शीर्ष पैनल, बाएं से दाएं) 12 जुलाई, 2012 को कोरोनल मास इजेक्शन क्रमशः STEREO B Cor2, SOHO C2, और STEREO A Cor2 कोरोनाग्राफ में देखा गया। (निचला पैनल) वही छवियां मॉडल परिणामों के साथ ओवरलैप की गईं। श्रेय: तलविंदर सिंह, मेहमत एस. यालिम, निकोलाई वी. पोगोरेलोव, और नट गोपालस्वामी

सूर्य की सतह ऊर्जा के साथ मंथन करती है और अक्सर अत्यधिक-चुंबकीय प्लाज्मा के द्रव्यमान को पृथ्वी की ओर बाहर निकालती है। कभी-कभी ये इजेक्शन मैग्नेटोस्फीयर के माध्यम से दुर्घटनाग्रस्त होने के लिए पर्याप्त मजबूत होते हैं – प्राकृतिक चुंबकीय ढाल जो पृथ्वी को नुकसान पहुंचाने वाले उपग्रहों या विद्युत ग्रिड की रक्षा करती है। इस तरह के अंतरिक्ष मौसम की घटनाएं विनाशकारी हो सकती हैं।


खगोलविदों ने सदियों से अधिक से अधिक समझ के साथ सूर्य की गतिविधि का अध्ययन किया है। आज, कंप्यूटर सूर्य के व्यवहार और अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं में इसकी भूमिका को समझने की खोज के केंद्र में हैं।

द्विदलीय PROSWIFT (कल के पूर्वानुमान में सुधार के लिए अंतरिक्ष मौसम के अनुसंधान और अवलोकन को बढ़ावा देना) अधिनियम, अक्टूबर 2020 में कानून में पारित हुआ, बेहतर अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान उपकरण विकसित करने की आवश्यकता को औपचारिक रूप दे रहा है।

हंट्सविले में अलबामा विश्वविद्यालय में अंतरिक्ष विज्ञान के प्रतिष्ठित प्रोफेसर निकोलाई पोगोरेलोव ने समझाया, “अंतरिक्ष मौसम के लिए वास्तविक समय के उत्पाद की आवश्यकता होती है ताकि हम किसी घटना से पहले प्रभावों की भविष्यवाणी कर सकें, न कि बाद में, जो अंतरिक्ष मौसम का अध्ययन करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग कर रहे हैं।” दशकों। “यह विषय-राष्ट्रीय अंतरिक्ष कार्यक्रमों, पर्यावरण, और अन्य मुद्दों से संबंधित-हाल ही में उच्च स्तर तक बढ़ा दिया गया था।”

कई लोगों के लिए, अंतरिक्ष का मौसम एक दूर की चिंता की तरह लग सकता है, लेकिन एक महामारी की तरह – जिसे हम जानते थे वह संभव और विनाशकारी था – हमें इसके खतरों का एहसास तब तक नहीं हो सकता जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

“हम इसके बारे में नहीं सोचते हैं, लेकिन विद्युत संचार, जीपीएस और रोजमर्रा के गैजेट अत्यधिक अंतरिक्ष मौसम प्रभावों से प्रभावित हो सकते हैं, ” पोगोरेलोव ने कहा।

इसके अलावा, अमेरिका अन्य ग्रहों और चंद्रमा के लिए मिशन की योजना बना रहा है। सभी को अंतरिक्ष मौसम की बहुत सटीक भविष्यवाणियों की आवश्यकता होगी – अंतरिक्ष यान के डिजाइन के लिए और अंतरिक्ष यात्रियों को चरम घटनाओं के प्रति सचेत करने के लिए।

सौर हवा किस दिशा में चलती है?

प्लाज्मा तापमान द्वारा रंगीन भूमध्यरेखीय स्लाइस में चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं द्वारा पिरोया गया कोरोनल मास इजेक्शन। साभार: अमेरिकी भूभौतिकीय संघ की अनुमति से अंतरिक्ष मौसम अप्रैल 2020 से।

नेशनल साइंस फाउंडेशन (एनएसएफ) और नासा से वित्त पोषण के साथ, पोगोरेलोव अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान में अत्याधुनिक सुधार के लिए काम करने वाली एक टीम का नेतृत्व करता है।

“यह शोध, जटिल विज्ञान, उन्नत कंप्यूटिंग और रोमांचक अवलोकनों का सम्मिश्रण, हमारी समझ को आगे बढ़ाएगा कि सूर्य अंतरिक्ष के मौसम और पृथ्वी पर इसके प्रभावों को कैसे चलाता है,” मंगला शर्मा ने कहा, वायुमंडलीय और भू-अंतरिक्ष विज्ञान विभाग में अंतरिक्ष मौसम के कार्यक्रम निदेशक एनएसएफ। “यह काम वैज्ञानिकों को अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं की भविष्यवाणी करने और इन संभावित प्राकृतिक खतरों के खिलाफ हमारे देश की लचीलापन बनाने में मदद करेगा।”

बहु-संस्थागत प्रयास में गोडार्ड और मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर, लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी, और दो निजी कंपनियां, प्रेडिक्टिव साइंस इंक और स्पेस सिस्टम रिसर्च कॉरपोरेशन शामिल हैं।

पोगोरेलोव टेक्सास एडवांस्ड कंप्यूटिंग सेंटर (TACC) में फ्रोंटेरा सुपरकंप्यूटर का उपयोग करता है – दुनिया में नौवां सबसे तेज – साथ ही नासा और सैन डिएगो सुपरकंप्यूटिंग सेंटर में उच्च प्रदर्शन प्रणाली, अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान के केंद्र में मॉडल और विधियों को बेहतर बनाने के लिए। .

टर्बुलेंस सौर हवा और कोरोनल मास इजेक्शन की गतिशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस जटिल घटना के कई पहलू हैं, जिसमें शॉक-टर्बुलेंस इंटरैक्शन और आयन त्वरण की भूमिका शामिल है।

“सौर प्लाज्मा थर्मल संतुलन में नहीं है। यह दिलचस्प विशेषताएं बनाता है,” पोगोरेलोव ने कहा।

में लिखना एस्ट्रोफिजिकल जर्नल अप्रैल २०२१ में, पोगोरेलोव ने माइकल गेडालिन (नेगेव, इज़राइल के बेन गुरियन विश्वविद्यालय) और वादिम रॉयटरशेटिन (अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान) के साथ ब्रह्मांड में आवेशित कणों के त्वरण में पिकअप आयनों की बैकस्ट्रीमिंग की भूमिका का वर्णन किया। बैकस्ट्रीमिंग आयन, या तो इंटरस्टेलर या स्थानीय मूल के, चुंबकीय सौर पवन प्लाज्मा द्वारा उठाए जाते हैं और सूर्य से रेडियल रूप से बाहर की ओर बढ़ते हैं।

सौर हवा किस दिशा में चलती है?

आंतरिक सीमा R = 0.1 AU पर सम्मिलित कोरोनल मास इजेक्शन का चुंबकीय क्षेत्र रेखा विन्यास, लाल गोले के साथ दिखाया गया है। श्रेय: तलविंदर सिंह, ताए के. किम , निकोलाई वी. पोगोरेलोव , और चार्ल्स एन. आर्गे, अमेरिकी भूभौतिकीय संघ की अनुमति से

“कुछ गैर-थर्मल कणों को सौर ऊर्जावान कण बनाने के लिए और तेज किया जा सकता है जो विशेष रूप से पृथ्वी पर अंतरिक्ष मौसम की स्थिति और अंतरिक्ष में लोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं,” उन्होंने कहा।

पोगोरेलोव ने इस घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए फ्रोंटेरा पर सिमुलेशन का प्रदर्शन किया और इसकी तुलना वोयाजर 1 और 2 के अवलोकनों से की, अंतरिक्ष यान जिसने हेलियोस्फीयर की बाहरी पहुंच का पता लगाया और अब स्थानीय इंटरस्टेलर माध्यम से अद्वितीय डेटा प्रदान कर रहा है।

अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी के प्रमुख फोकस में से एक कोरोनल मास इजेक्शन के आगमन की सही भविष्यवाणी करना है – प्लाज्मा की रिहाई और सौर कोरोना से चुंबकीय क्षेत्र के साथ-साथ चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का निर्धारण करना। पोगोरेलोव की टीम का बैकस्ट्रीमिंग आयनों का अध्ययन ऐसा करने में मदद करता है, जैसा कि में प्रकाशित काम करता है एस्ट्रोफिजिकल जर्नल 2020 में जिसने 12 जुलाई, 2012 को कोरोनल मास इजेक्शन के पृथ्वी और चुंबकीय क्षेत्र विन्यास के आगमन के समय की भविष्यवाणी करने के लिए फ्लक्स रोप-आधारित मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक मॉडल का उपयोग किया। (मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स प्लाज्मा जैसे विद्युत प्रवाहकीय तरल पदार्थ के चुंबकीय गुणों और व्यवहार को संदर्भित करता है, जो अंतरिक्ष मौसम की गतिशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है)।

“पंद्रह साल पहले, हम इंटरस्टेलर माध्यम या सौर पवन गुणों के बारे में इतना नहीं जानते थे,” पोगोरेलोव ने कहा। “आज हमारे पास बहुत सारे अवलोकन उपलब्ध हैं, जो हमें अपने कोड को मान्य करने और उन्हें अधिक विश्वसनीय बनाने की अनुमति देते हैं।”

पोगोरेलोव पार्कर सोलर प्रोब के ऑन-बोर्ड घटक पर एक सह-अन्वेषक है जिसे SWEAP (सौर पवन इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और अल्फा उपकरण) कहा जाता है। प्रत्येक कक्षा के साथ, जांच सूर्य के पास पहुंचती है, जिससे सौर हवा की विशेषताओं के बारे में नई जानकारी मिलती है।

“जल्द ही यह महत्वपूर्ण क्षेत्र से आगे निकल जाएगा जहां सौर हवा सुपरफास्ट मैग्नेटोसोनिक बन जाती है, और हमारे पास सौर पवन त्वरण और परिवहन के भौतिकी के बारे में जानकारी होगी जो हमारे पास पहले कभी नहीं थी।”

जैसे ही जांच और अन्य नए अवलोकन उपकरण उपलब्ध हो जाते हैं, पोगोरेलोव नए डेटा की एक संपत्ति की उम्मीद करता है जो अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान के लिए प्रासंगिक नए मॉडल के विकास को सूचित और ड्राइव कर सकता है। इस कारण से, अपने बुनियादी शोध के साथ, पोगोरेलोव एक ऐसा सॉफ़्टवेयर ढांचा विकसित कर रहा है जो लचीला है, दुनिया भर के विभिन्न शोध समूहों द्वारा उपयोग करने योग्य है, और नए अवलोकन डेटा को एकीकृत कर सकता है।

“इसमें कोई संदेह नहीं है कि आने वाले वर्षों में, फोटोस्फीयर और सौर कोरोना से डेटा की गुणवत्ता में नाटकीय रूप से सुधार होगा, दोनों नए डेटा उपलब्ध होने और डेटा के साथ काम करने के नए, अधिक परिष्कृत तरीकों के कारण,” उन्होंने कहा। “हम इस तरह से सॉफ़्टवेयर बनाने की कोशिश कर रहे हैं कि यदि कोई उपयोगकर्ता नए विज्ञान मिशनों से बेहतर सीमा शर्तों के साथ आता है, तो उनके लिए उस जानकारी को एकीकृत करना आसान होगा।”


सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन एक पुराने अंतरिक्ष मौसम पहेली को अनलॉक करते हैं


अधिक जानकारी:
माइकल गेडालिन एट अल, बैकस्ट्रीमिंग पिकअप आयन, एस्ट्रोफिजिकल जर्नल (२०२१)। डीओआई: १०.३८४७ / १५३८-४३५७ / अबे६२सी

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: सौर हवा किस दिशा में चलती है? (२०२१, ३ जून) ३ जून २०२१ को https://phys.org/news/2021-06-solar.html से प्राप्त किया गया

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