अंतरिक्ष मौसम क्या है?
पृथ्वी का मौसम बारिश, हवा और गर्मी है। अंतरिक्ष मौसम पृथ्वी के पास अंतरिक्ष की बदलती हालत है, जिसे सूर्य चलाता है। सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र प्रबल और उलझा हुआ है। उससे निकलते हैं:
- सौर धब्बे: ठंडे काले धब्बे।
- ज्वालाएँ: रोशनी और X-किरणों की अचानक चमक। रोशनी को हम तक पहुँचने में लगभग 8 मिनट लगते हैं।
- कोरोनल मास इजेक्शन (CME): आवेशित कणों के विशाल बादल। ये प्रकाश से धीमे हैं।
सूर्य लगातार सौर पवन भी बहाता है, लगभग 400 km/s। गतिविधि 11 साल के चक्र में घटती-बढ़ती है।
तूफ़ान पृथ्वी तक कैसे पहुँचते हैं और क्या करते हैं
सूर्य से दूरी लगभग 1.5 × 10⁸ km है। यात्रा का समय = दूरी ÷ चाल। 1000 km/s वाला तेज़ CME लगभग 42 घंटे लेता है। 400 km/s वाली धीमी सौर पवन लगभग 4.3 दिन लेती है।
पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक कवच बनाता है जिसे चुंबकमंडल कहते हैं। ज़्यादातर कण पृथ्वी के चारों ओर मुड़ जाते हैं। कुछ ध्रुवों की ओर खिंच जाते हैं, जहाँ वे हवा से टकराकर चमकती हरी और लाल ध्रुवीय ज्योति बनाते हैं।
तेज़ भू-चुंबकीय तूफ़ान ये कर सकता है:
- उपग्रह और GPS को बिगाड़ना या ख़राब करना,
- कुछ रेडियो संकेत बंद करना,
- लंबी बिजली की लाइनों में अतिरिक्त धारा भेजकर ट्रांसफ़ॉर्मर बंद कराना,
- अंतरिक्ष-यात्रियों और ऊँचे उड़ते विमानों के लिए विकिरण बढ़ाना।
पृथ्वी से 15 लाख km सूर्य की ओर बैठा अंतरिक्ष-यान पवन को पहले देख लेता है और लगभग 30 से 60 मिनट की चेतावनी देता है।
पृथ्वी के पास के पिंड: क्षुद्रग्रह
क्षुद्रग्रह चट्टानी पिंड है जो सूर्य के चारों ओर घूमता है, ज़्यादातर मंगल और बृहस्पति के बीच की पट्टी में। पृथ्वी के पास का पिंड (NEO) वह है जिसकी कक्षा उसे सूर्य से लगभग 1.3 AU के भीतर ले आती है, इसलिए उसका रास्ता पृथ्वी के रास्ते के पास से गुज़र सकता है।
खगोलविद आसमान की बार-बार फ़ोटो लेते हैं, हर पत्थर की स्थिति नापते हैं और उसकी कक्षा कई साल आगे तक निकाल लेते हैं। क्षुद्रग्रह चिकने, अनुमान लायक रास्तों पर चलते हैं, इसलिए हमें पता रहता है कि वे कहाँ होंगे। छोटे टुकड़े रोज़ हवा में टकराकर जल जाते हैं और टूटते तारे बनते हैं। बड़े, ख़तरनाक पिंड दुर्लभ हैं और सभी बड़े ज्ञात पिंडों पर नज़र है।
क्षुद्रग्रह की कक्षा दीर्घवृत्त होती है। निकटतम पहुँच तब होती है जब उसका रास्ता उसे पृथ्वी के पास ले आता है; देखने की संख्या यह है कि वह कितने km दूर से चूकता है।
करके देखिए: चेतावनी का समय
- 3D में तूफ़ान को 1 पर रखिए। पहुँचने का समय पढ़िए। फिर 9 कर दीजिए।
- पहले अंदाज़ा लगाइए: जो तूफ़ान 2 गुना तेज़ है, क्या उसे आधा समय लगेगा? संख्याओं से जाँचिए।
- घर पर: आज रात की ध्रुवीय ज्योति का पूर्वानुमान इंटरनेट पर देखिए या देखिए कि मौसम का ऐप चेतावनी कैसे देता है। किसकी चेतावनी ज़्यादा समय देती है, सूर्य का तूफ़ान या क्षुद्रग्रह?
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- यात्रा का समय = दूरी ÷ चाल
- सूर्य से पृथ्वी ≈ 1.5 × 10⁸ km = 1 AU
- 1 दिन = 86 400 s
- NEO: कक्षा सूर्य से लगभग 1.3 AU के भीतर आती है
हल किए गए उदाहरण
1. एक CME 1000 km/s से चलता है। उसे पृथ्वी (1.5 × 10⁸ km) तक पहुँचने में कितना समय लगेगा?
t = 1.5 × 10⁸ / 1000 = 1.5 × 10⁵ s। घंटों में: 1.5 × 10⁵ / 3600 ≈ 41.7 घंटे।
2. सौर पवन 400 km/s से चलती है। पृथ्वी पहुँचने में कितने दिन लगेंगे?
t = 1.5 × 10⁸ / 400 = 3.75 × 10⁵ s। दिनों में: 3.75 × 10⁵ / 86 400 ≈ 4.3 दिन।
3. सूर्य की ओर 1.5 × 10⁶ km पर बैठा अंतरिक्ष-यान 500 km/s की पवन देखता है। वह कितनी चेतावनी देता है?
t = 1.5 × 10⁶ / 500 = 3000 s = 50 मिनट।
4. CME को ठीक 1 दिन में पृथ्वी पहुँचने के लिए कितनी चाल चाहिए?
v = दूरी / समय = 1.5 × 10⁸ / 86 400 ≈ 1736 km/s।
5. एक क्षुद्रग्रह पृथ्वी से 0.01 AU दूर से गुज़रता है। यह कितने km है?
0.01 × 1.5 × 10⁸ = 1.5 × 10⁶ km, यानी पृथ्वी-चंद्रमा दूरी का लगभग 4 गुना।
आम गलतियाँ
- ज्वाला और CME को साथ-साथ पहुँचने वाला मानना। ज्वाला की रोशनी 8 मिनट में आती है; CME को 1 से 4 दिन लगते हैं।
- ध्रुवीय ज्योति को आग या केवल एक ध्रुव की चीज़ समझना। वह दोनों ध्रुवों के चारों ओर एक घेरे में होती है।
- यात्रा का समय निकालते समय km/s और km/h मिला देना।
- हर क्षुद्रग्रह को ख़तरा मान लेना। पृथ्वी के पास के ज़्यादातर क्षुद्रग्रह कभी पृथ्वी से नहीं टकराएँगे, और कक्षाओं पर सालों नज़र रहती है।