Heliosphere: साइंटिस्ट सूर्य से प्रभावित अंतरिक्ष क्षेत्र को हहेलियोस्फीयर कहते हैं, आकार से अनजान

सूर्य पृथ्वी को गर्म करता है

Heliosphere: सूर्य पृथ्वी को गर्म करता है, जिससे यह इनसानों और बाकी तमाम जीवों के लिए रहने योग्य बन जाती है। लेकिन यही सब कुछ नहीं है, और सूर्य अंतरिक्ष के बहुत बड़े क्षेत्र को प्रभावित करता है।हेलियोस्फीयर, सूर्य से प्रभावित अंतरिक्ष का क्षेत्र, सूर्य से पृथ्वी की दूरी से सौ गुना अधिक बड़ा है। सूर्य एक तारा है जो लगातार प्लाज़्मा - अत्यधिक ऊर्जावान आयनित गैस - की एक स्थिर धारा उत्सर्जित करता है जिसे सौर पवन कहा जाता है।

सूर्य से निकलने वाला प्लाज्मा सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र के साथ-साथ अंतरिक्ष में फैलता है। साथ में वे आसपास के स्थानीय अंतरतारकीय माध्यम के भीतर हेलियोस्फीयर बनाते हैं - प्लाज्मा, तटस्थ कण और धूल जो तारों और उनके संबंधित खगोलमंडल के बीच की जगह को भरते हैं।

मेरे जैसे हेलियोफिजिसिस्ट हेलियोस्फीयर को और इस बात को समझना चाहते हैं और यह अंतरतारकीय माध्यम के साथ कैसे संपर्क करता है।

सौर मंडल में आठ ज्ञात ग्रह, मंगल और बृहस्पति के बीच क्षुद्रग्रह बेल्ट, और कुइपर बेल्ट - नेपच्यून से परे आकाशीय पिंडों का बैंड जिसमें प्लूटो ग्रह भी शामिल है - सभी हेलियोस्फीयर के भीतर रहते हैं।

हेलियोस्फियर इतना बड़ा है कि कुइपर बेल्ट कक्षा में वस्तुएं हेलिओस्फियर की निकटतम सीमा की तुलना में सूर्य के अधिक निकट हैं। हेलियोस्फीयर संरक्षण जैसे ही दूर के तारे विस्फोट करते हैं, वे अत्यधिक ऊर्जावान कणों के रूप में अंतरतारकीय अंतरिक्ष में बड़ी मात्रा में विकिरण उत्सर्जित करते हैं जिन्हें कॉस्मिक किरणों के रूप में जाना जाता है।

ये ब्रह्मांडीय किरणें जीवित जीवों के लिए खतरनाक हो सकती हैं

ये ब्रह्मांडीय किरणें जीवित जीवों के लिए खतरनाक हो सकती हैं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और अंतरिक्ष यान को नुकसान पहुंचा सकती हैं।

पृथ्वी का वायुमंडल ग्रह पर जीवन को ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव से बचाता है, लेकिन, इससे पहले भी, हेलियोस्फीयर स्वयं अधिकांश अंतरतारकीय विकिरण से एक ब्रह्मांडीय ढाल के रूप में कार्य करता है।

ब्रह्मांडीय विकिरण के अलावा, तटस्थ कण और धूल स्थानीय अंतरतारकीय माध्यम से लगातार हेलियोस्फीयर में प्रवाहित होते हैं। ये कण पृथ्वी के चारों ओर के स्थान को प्रभावित कर सकते हैं और यहां तक कि सौर हवा के पृथ्वी तक पहुंचने के तरीके को भी बदल सकते हैं।सुपरनोवा और अंतरतारकीय माध्यम ने पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति और मनुष्यों के विकास को भी प्रभावित किया होगा।कुछ शोधकर्ताओं का अनुमान है कि लाखों साल पहले, हेलियोस्फीयर अंतरतारकीय माध्यम में एक ठंडे, घने कण वाले बादल के संपर्क में आया, जिससे हेलियोस्फीयर सिकुड़ गया, जिससे पृथ्वी स्थानीय अंतरतारकीय माध्यम के संपर्क में आ गई।

लेकिन वैज्ञानिक वास्तव में नहीं जानते कि हेलियोस्फीयर का आकार क्या है। मॉडलों का आकार गोलाकार से लेकर धूमकेतु जैसे और क्रोइसैन के आकार तक होता है। इन भविष्यवाणियों का आकार सूर्य से पृथ्वी की दूरी से सैकड़ों से हजारों गुना तक भिन्न होता है।हालाँकि, वैज्ञानिकों ने सूर्य के घूमने की दिशा को "नाक" दिशा और विपरीत दिशा को "पूंछ" दिशा के रूप में परिभाषित किया है। नाक की दिशा में हेलियोपॉज से सबसे कम दूरी होनी चाहिए - हेलियोस्फीयर और स्थानीय इंटरस्टेलर माध्यम के बीच की सीमा।

किसी प्रोब ने कभी भी बाहर से हेलियोस्फीयर को अच्छी तरह से नहीं देखा है या स्थानीय इंटरस्टेलर माध्यम का उचित नमूना नहीं लिया है। ऐसा करने से वैज्ञानिकों को हेलियोस्फीयर के आकार और स्थानीय इंटरस्टेलर माध्यम, हेलियोस्फीयर से परे अंतरिक्ष पर्यावरण के साथ इसके संबंधों के बारे में अधिक जानकारी मिल सकती है।

वोयजर के साथ हेलियोपॉज़ को पार करना

1977 में, नासा ने वोयजर मिशन लॉन्च किया: इसके दो अंतरिक्ष यान बाहरी सौर मंडल में बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून के पास से गुजरे। वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया है कि इन गैस दिग्गजों को देखने के बाद, प्रोब ने क्रमशः 2012 और 2018 में हेलियोपॉज और इंटरस्टेलर स्पेस को अलग से पार किया।

जबकि वोयजर 1 और 2 एकमात्र प्रोब हैं जो संभावित रूप से हेलियोपॉज़ को पार कर चुके हैं, वे अपने इच्छित मिशन जीवनकाल से काफी आगे हैं। वे अब आवश्यक डेटा नहीं लौटा सकते क्योंकि उनके उपकरण धीरे-धीरे विफल हो जाते हैं या बिजली बंद हो जाती है।ये अंतरिक्ष यान ग्रहों का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे, न कि अंतरतारकीय माध्यम का। इसका मतलब यह है कि उनके पास अंतरतारकीय माध्यम या हेलियोस्फीयर के सभी माप लेने के लिए सही उपकरण नहीं हैं जिनकी वैज्ञानिकों को आवश्यकता है।

यहीं पर एक संभावित अंतरतारकीय प्रोब मिशन आ सकता है। हेलियोपॉज़ से परे उड़ान भरने के लिए डिज़ाइन किया गया एक प्रोब वैज्ञानिकों को बाहर से देखकर हेलियोस्फीयर को समझने में मदद करेगा।

एक अंतरतारकीय प्रोब

चूँकि हेलियोस्फीयर इतना बड़ा है, इसलिए प्रोब को सीमा तक पहुंचने में दशकों लग जाएंगे, यहां तक कि बृहस्पति जैसे विशाल ग्रह से गुरुत्वाकर्षण सहायता का उपयोग भी करना होगा।इंटरस्टेलर प्रोब के हेलियोस्फियर के बाहर निकलने से काफी पहले से वोयजर अंतरिक्ष यान इंटरस्टेलर अंतरिक्ष से डेटा प्रदान करने में सक्षम नहीं होगा।

और एक बार प्रोब लांच होने के बाद, प्रक्षेप पथ के आधार पर, इसे इंटरस्टेलर माध्यम तक पहुंचने में लगभग 50 या अधिक वर्ष लगेंगे। इसका मतलब यह है कि नासा किसी जांच को लॉन्च करने के लिए जितना लंबा इंतजार करेगा, वैज्ञानिकों के पास बाहरी हेलियोस्फीयर या स्थानीय इंटरस्टेलर माध्यम में काम करने के लिए कोई मिशन नहीं बचेगा।नासा एक इंटरस्टेलर प्रोब विकसित करने पर विचार कर रहा है। यह जांच अंतरतारकीय माध्यम में प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्रों का माप लेगी और बाहर से हेलियोस्फीयर की छवि लेगी। तैयारी के लिए, नासा ने एक मिशन अवधारणा पर 1,000 से अधिक वैज्ञानिकों से इनपुट मांगा है।

प्रारंभिक रिपोर्ट में प्रोब को ऐसे प्रक्षेप पथ पर यात्रा करने की सिफारिश की गई जो हेलियोस्फीयर की नाक की दिशा से लगभग 45 डिग्री दूर है। अंतरिक्ष के कुछ नए क्षेत्रों तक पहुंचते हुए, यह प्रक्षेप पथ वोयजर के पथ के कुछ हिस्से का अनुसरण करेगा। इस तरह, वैज्ञानिक नए क्षेत्रों का अध्ययन कर सकते हैं और अंतरिक्ष के कुछ आंशिक रूप से ज्ञात क्षेत्रों का फिर से दौरा कर सकते हैं।यह पथ जांच को हेलियोस्फीयर का केवल आंशिक रूप से कोणीय दृश्य देगा, और यह हेलियोटेल को देखने में सक्षम नहीं होगा, जिसके बारे में क्षेत्र के वैज्ञानिक कम से कम जानते हैं।

हेलियोटेल में, वैज्ञानिकों का अनुमान है कि हेलियोस्फीयर बनाने वाला प्लाज्मा उस प्लाज्मा के साथ मिल जाता है जो इंटरस्टेलर माध्यम बनाता है। यह चुंबकीय पुनर्संयोजन नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से होता है, जो आवेशित कणों को स्थानीय अंतरतारकीय माध्यम से हेलियोस्फीयर में प्रवाहित करने में मदद देता है।

नाक के माध्यम से प्रवेश करने वाले तटस्थ कणों की तरह, ये कण हेलियोस्फीयर के भीतर अंतरिक्ष वातावरण को प्रभावित करते हैं।हालांकि, इस मामले में, कणों पर चार्ज होता है और वे सौर और ग्रहीय चुंबकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत कर सकते हैं। जबकि ये अंतःक्रियाएं पृथ्वी से बहुत दूर, हेलियोस्फियर की सीमाओं पर होती हैं, वे हेलियोस्फीयर के आंतरिक भाग की संरचना को प्रभावित करती हैं।फ्रंटियर्स इन एस्ट्रोनॉमी एंड स्पेस साइंसेज में प्रकाशित एक नए अध्ययन में, मैंने और मेरे सहयोगियों ने नाक से पूंछ तक छह संभावित प्रक्षेपण दिशाओं का मूल्यांकन किया।

हमने पाया कि नाक की दिशा के करीब से बाहर निकलने के बजाय, हेलियोस्फीयर के पार्श्व को पूंछ की दिशा की ओर काटने वाला एक प्रक्षेपवक्र हेलियोस्फीयर के आकार पर सबसे अच्छा परिप्रेक्ष्य देगा।

इस दिशा में एक प्रक्षेपवक्र वैज्ञानिकों को हेलियोस्फीयर के भीतर अंतरिक्ष के एक पूरी तरह से नए क्षेत्र का अध्ययन करने का एक अनूठा अवसर प्रदान करेगा।जब जांच हेलियोस्फीयर से अंतरतारकीय अंतरिक्ष में बाहर निकलती है, तो इसे बाहर से एक कोण पर हेलियोस्फीयर का दृश्य मिलेगा जो वैज्ञानिकों को इसके आकार का अधिक विस्तृत विचार देगा - विशेष रूप से विवादित पूंछ क्षेत्र में। अंत में, अंतरतारकीय प्रोब जिस भी दिशा में लॉन्च होगा, वह जो विज्ञान लौटाएगा वह अमूल्य और वस्तुतः खगोलीय होगा।

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