Science: अत्यधिक सौर विस्फोट और कमज़ोर चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के लिए घातक

Science: इस साल मई की शुरुआत में उल्लेखनीय ऑरोरा ने यह दर्शाया कि सौर तूफान विकिरण के रूप में कितनी शक्ति उत्सर्जित कर सकते हैं, लेकिन कभी-कभी सूर्य कुछ और भी विनाशकारी कर देता है। "सौर कण घटनाओं" के रूप में जाना जाता है, सूर्य की सतह से सीधे प्रोटॉन के ये विस्फोट spaceमें सर्चलाइट की तरह निकल सकते हैं। रिकॉर्ड बताते हैं कि लगभग हर हज़ार साल में पृथ्वी एक चरम सौर कण घटना से प्रभावित होती है, जिससे ओजोन परत को गंभीर नुकसान हो सकता है और सतह पर पराबैंगनी (यूवी) विकिरण का स्तर बढ़ सकता है। हमने आज प्रकाशित एक पेपर में इस तरह की चरम घटना के दौरान क्या होता है, इसका विश्लेषण किया। हम यह भी दिखाते हैं कि ऐसे समय में जब पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र कमजोर होता है, तो ये घटनाएँ पूरे ग्रह पर जीवन पर नाटकीय प्रभाव डाल सकती हैं। पृथ्वी का महत्वपूर्ण चुंबकीय कवच पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक कवच प्रदान करता है, जो सूर्य से विद्युत आवेशित विकिरण को विक्षेपित करता है।

सामान्य अवस्था में, यह एक विशाल बार चुंबक की तरह कार्य करता है, जिसमें क्षेत्र रेखाएँ एक ध्रुव से उठती हैं, चारों ओर घूमती हैं, और दूसरे ध्रुव पर वापस नीचे गिरती हैं, एक पैटर्न में जिसे कभी-कभी "उल्टे अंगूर" के रूप में वर्णित किया जाता है। ध्रुवों पर ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास कुछ आयनकारी ब्रह्मांडीय विकिरण को ऊपरी वायुमंडल तक नीचे जाने की अनुमति देता है, जहाँ यह गैस के अणुओं के साथ मिलकर एक चमक पैदा करता है जिसे हम ऑरोरा के रूप में जानते हैं। हालाँकि, समय के साथ क्षेत्र में बहुत बदलाव होता है। पिछली शताब्दी में, उत्तरी चुंबकीय ध्रुव लगभग 40 किलोमीटर प्रति वर्ष की गति से उत्तरी कनाडा में घूमता रहा है, और यह क्षेत्र 6% से अधिक कमज़ोर हो गया है। भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड बताते हैं कि सदियों या सहस्राब्दियों की अवधि रही है जब भू-चुंबकीय क्षेत्र बहुत कमज़ोर रहा है या यहाँ तक कि पूरी तरह से अनुपस्थित रहा है। हम मंगल ग्रह को देखकर देख सकते हैं कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बिना क्या होता, जिसने प्राचीन अतीत में अपना वैश्विक चुंबकीय क्षेत्र खो दिया था, और इसके परिणामस्वरूप इसका अधिकांश वायुमंडल। मई में, ऑरोरा के कुछ समय बाद, एक मजबूत सौर कण घटना ने मंगल ग्रह को मारा। इसने मार्स ओडिसी अंतरिक्ष यान के संचालन को बाधित कर दिया, और मंगल की सतह पर विकिरण का स्तर छाती के एक्स-रे के दौरान प्राप्त होने वाले विकिरण से लगभग 30 गुना अधिक हो गया।

प्रोटॉन की शक्ति- सूर्य का बाहरी Atmosphere Electronsऔर प्रोटॉन की एक निरंतर उतार-चढ़ाव वाली धारा उत्सर्जित करता है जिसे "सौर हवा" के रूप में जाना जाता है। हालाँकि, सूर्य की सतह भी छिटपुट रूप से सौर कण घटनाओं में ऊर्जा के विस्फोटों, ज्यादातर प्रोटॉन, का उत्सर्जन करती है - जो अक्सर सौर ज्वालाओं से जुड़ी होती हैं। प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों की तुलना में बहुत भारी होते हैं और अधिक ऊर्जा ले जाते हैं, इसलिए वे पृथ्वी के वायुमंडल में कम ऊँचाई तक पहुँचते हैं, हवा में गैस के अणुओं को उत्तेजित करते हैं। हालाँकि, ये उत्तेजित अणु केवल एक्स-रे उत्सर्जित करते हैं, जो नग्न आँखों से अदृश्य होते हैं। सैकड़ों कमजोर सौर कण घटनाएँ हर सौर चक्र (लगभग 11 वर्ष) में होती हैं, लेकिन वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के इतिहास में बहुत अधिक मजबूत घटनाओं के निशान पाए हैं। कुछ सबसे चरम घटनाएँ आधुनिक उपकरणों द्वारा दर्ज की गई किसी भी चीज़ से हज़ारों गुना अधिक शक्तिशाली थीं।

चरम सौर कण घटनाएँ- ये चरम सौर कण घटनाएँ लगभग हर कुछ सहस्राब्दी में होती हैं। सबसे हाल ही में 993 ई. के आसपास हुई थी, और इसका उपयोग यह दिखाने के लिए किया गया था कि कनाडा में वाइकिंग इमारतों में 1021 ई. में काटी गई लकड़ी का उपयोग किया गया था। कम ओजोन, अधिक विकिरण, अपने तत्काल प्रभाव से परे, सौर कण घटनाएँ ऊपरी वायुमंडल में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को भी शुरू कर सकती हैं जो ओजोन को कम कर सकती हैं। ओजोन हानिकारक सौर यूवी विकिरण को अवशोषित करता है, जो दृष्टि और डीएनए को भी नुकसान पहुंचा सकता है (त्वचा कैंसर के जोखिम को बढ़ाता है), साथ ही जलवायु को भी प्रभावित करता है। हमारे नए अध्ययन में, हमने एक चरम सौर कण घटना के प्रभावों की जांच करने के लिए वैश्विक वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के बड़े कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया। हमने पाया कि ऐसी घटना एक या दो साल के लिए ओजोन के स्तर को कम कर सकती है, जिससे सतह पर यूवी स्तर बढ़ सकता है और डीएनए को नुकसान बढ़ सकता है। लेकिन यदि सौर प्रोटॉन घटना उस समय घटित हुई जब पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र बहुत कमजोर था, तो ओजोन क्षति छह वर्षों तक बनी रहेगी, जिससे UV स्तर 25% तक बढ़ जाएगा तथा सौर-प्रेरित DNA क्षति की दर 50% तक बढ़ जाएगी।

अतीत से कण विस्फोट- कमजोर चुंबकीय क्षेत्र और चरम सौर प्रोटॉन घटनाओं के इस घातक संयोजन की कितनी संभावना है? यह देखते हुए कि उनमें से प्रत्येक कितनी बार होता है, ऐसा लगता है कि वे अपेक्षाकृत अक्सर एक साथ होते हैं। वास्तव में, घटनाओं का यह संयोजन पृथ्वी के अतीत में कई रहस्यमय घटनाओं की व्याख्या कर सकता है। कमजोर चुंबकीय क्षेत्र की सबसे हालिया अवधि - जिसमें उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों में एक अस्थायी स्विच शामिल है - 42,000 साल पहले शुरू हुई और लगभग 1,000 साल तक चली। इस समय के आसपास कई प्रमुख विकासवादी घटनाएँ हुईं, जैसे कि यूरोप में अंतिम निएंडरथल का गायब होना और ऑस्ट्रेलिया में विशाल वॉम्बैट और कंगारू सहित मार्सुपियल मेगाफ़ौना का विलुप्त होना। एक और भी बड़ी विकासवादी घटना को पृथ्वी के भू-चुंबकीय क्षेत्र से भी जोड़ा गया है। एडियाकरन काल (565 मिलियन वर्ष पहले से) के अंत में बहुकोशिकीय जानवरों की उत्पत्ति, दक्षिण ऑस्ट्रेलिया के फ़्लिंडर्स रेंज में जीवाश्मों में दर्ज की गई, कमजोर या अनुपस्थित चुंबकीय क्षेत्र की 26 मिलियन वर्ष की अवधि के बाद हुई। इसी तरह, कैम्ब्रियन विस्फोट (लगभग 539 मिलियन वर्ष पहले) में जानवरों के विभिन्न समूहों का तेजी से विकास भी भू-चुंबकत्व और उच्च यूवी स्तरों से संबंधित है। कई असंबंधित समूहों में आंखों और कठोर शरीर के खोल के एक साथ विकास को "प्रकाश से उड़ान" में हानिकारक आने वाली यूवी किरणों का पता लगाने और उनसे बचने के लिए सबसे अच्छे साधन के रूप में वर्णित किया गया है। हम अभी भी जीवन के इतिहास में सौर गतिविधि और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की भूमिका का पता लगाना शुरू कर रहे हैं।

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