पृथ्वी से हजारों मील ऊपर, अंतरिक्ष मौसम नियम। यहां उच्च-ऊर्जा कणों के तूफान वातावरण को मिलाते हैं, औरोरा बनाते हैं, उपग्रहों को चुनौती देते हैं और यहां तक कि नीचे बिजली के ग्रिड और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ गड़बड़ी का कारण बनते हैं। यह एक खाली और एकांत जगह है - एक जहां 'ठंडा प्लाज्मा' नामक एक रहस्य बहुतायत में पाया गया है और इसका सूर्य से हमारे संबंध के साथ प्रभाव हो सकता है। हालांकि यह वस्तुतः छिपा हुआ है, स्वीडिश शोधकर्ताओं ने इन ठंडे, आवेशित आयनों को मापने के लिए एक नई विधि बनाई है। एक से अधिक बार विचार करने के प्रमाण के साथ, ये नए निष्कर्ष हमें बहुत अच्छी तरह से सुराग दे सकते हैं कि अन्य ग्रहों और उनके प्राकृतिक उपग्रहों के आसपास क्या हो रहा है।
स्वीडन के उप्साला में स्वीडिश इंस्टीट्यूट ऑफ स्पेस फिजिक्स में अंतरिक्ष भौतिकी के प्रोफेसर और शोध दल के नेता मैट्स आंद्रे ने कहा, 'जितना अधिक आप कम ऊर्जा वाले आयनों की तलाश करते हैं, उतना ही आप पाते हैं।' जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स में प्रकाशन, अमेरिकन जियोफिजिकल यूनियन की एक पत्रिका। 'हमें नहीं पता था कि वहां कितना था। यह जितना मैंने सोचा था, उससे कहीं अधिक है।'
यह पहेली कहाँ से उत्पन्न होती है? निम्न-ऊर्जा आयन हमारे वायुमंडल के ऊपरी भाग में शुरू होते हैं जिन्हें आयनमंडल कहा जाता है। यहां सौर ऊर्जा अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को छीन सकती है, जिससे ऑक्सीजन और हाइड्रोजन जैसे परमाणु सकारात्मक चार्ज के साथ निकल जाते हैं। हालाँकि, इन आयनों को भौतिक रूप से खोजना समस्याग्रस्त रहा है। जबकि शोधकर्ताओं को पता था कि वे लगभग 100 किलोमीटर (60 मील) की ऊंचाई पर मौजूद हैं, आंद्रे और उनके सहयोगी क्रिस कुली ने अपनी साइटों को 20,000 और 100,000 किमी (12,400 से 60,000 मील) के बीच ऊंचा रखा। किनारे पर, ठंडे आयनों की मात्रा 50 से 70% के बीच भिन्न होती है… अंतरिक्ष के अधिकांश द्रव्यमान को बनाते हैं।
हालांकि, यह एकमात्र ऐसी जगह नहीं है जहां कोल्ड प्लाज़्मा पाया गया है। अनुसंधान उपग्रह डेटा और गणना के अनुसार, कुछ उच्च-ऊंचाई वाले क्षेत्र कम-ऊर्जा आयनों को लगातार बंद कर देते हैं। जहां तक यह लग सकता है, टीम ने उन्हें 100,000 किमी की ऊंचाई पर भी पाया है! आंद्रे के अनुसार, इन क्षेत्रों में इतने अपेक्षाकृत ठंडे आयनों की खोज करना आश्चर्यजनक है क्योंकि सौर हवा से पृथ्वी की उच्च ऊंचाई पर इतनी अधिक ऊर्जा है - एक गर्म प्लाज्मा जो आंद्रे को ठंडा मानता है उससे लगभग 1,000 गुना अधिक गर्म है। बस कितना ठंडा? 'कम ऊर्जा वाले आयनों में एक ऊर्जा होती है जो पृथ्वी पर पाए जाने वाले विशिष्ट गैस घनत्व पर लगभग 500,000 डिग्री सेल्सियस (लगभग एक मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट) के अनुरूप होती है। लेकिन क्योंकि अंतरिक्ष में आयनों का घनत्व इतना कम है, उपग्रह और अंतरिक्ष यान बिना आग की लपटों के परिक्रमा कर सकते हैं। ”
एक वैज्ञानिक यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के चार क्लस्टर उपग्रहों में से एक की जांच करता है, जिसका उपयोग हाल ही में कम ऊर्जा वाले आयनों को मापने के लिए भूभौतिकीय अनुसंधान पत्रों के अध्ययन में किया गया था। (क्रेडिट: यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी)
इन कम-ऊर्जा आयनों को इंगित करना और यह मापना कि हमारे वायुमंडल से कितनी सामग्री निकल रही है, एक मायावी काम है। आंद्रे की कार्यशाला एक उपग्रह है और चार यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी क्लस्टर अंतरिक्ष यान में से एक है। इसमें एक महीन तार से बनाया गया एक डिटेक्टर होता है जो उपग्रह रोटेशन के दौरान उनके बीच के इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र को मापता है। हालांकि, जब डेटा एकत्र किया गया था, तो शोधकर्ताओं को रहस्यों की एक जोड़ी मिली - अंतरिक्ष के अप्रत्याशित क्षेत्रों में मजबूत विद्युत क्षेत्र और विद्युत क्षेत्र जो समान रूप से उतार-चढ़ाव नहीं करते थे।
'एक वैज्ञानिक के लिए, यह बहुत बदसूरत लग रहा था,' आंद्रे ने कहा। 'हमने यह पता लगाने की कोशिश की कि उपकरण में क्या गलत था। तब हमें एहसास हुआ कि उपकरण में कुछ भी गलत नहीं है।' उन्हें जो मिला उसने आंखें खोल दीं। शीत प्लाज्मा उपग्रह के आसपास के विद्युत क्षेत्रों की व्यवस्था को बदल रहा था। इससे उन्हें एहसास हुआ कि वे ठंडे प्लाज्मा की उपस्थिति को मान्य करने के लिए अपने क्षेत्र माप का उपयोग कर सकते हैं। मैरीलैंड के ग्रीनबेल्ट में गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में नासा के मैग्नेटोस्फेरिक मल्टीस्केल मिशन के वरिष्ठ परियोजना वैज्ञानिक थॉमस मूर ने कहा, 'यह अंतरिक्ष यान-आधारित डिटेक्टर की सीमाओं को संपत्ति में बदलने का एक चतुर तरीका है।' वह नए शोध में शामिल नहीं था।
इन नई तकनीकों के माध्यम से, विज्ञान पृथ्वी के ठंडे प्लाज्मा लिफाफे को माप सकता है और मैप कर सकता है - और इस बारे में अधिक जान सकता है कि चरम अंतरिक्ष मौसम की स्थिति के दौरान गर्म और ठंडे प्लाज्मा दोनों कैसे बदलते हैं। यह शोध हमारे अपने अलावा अन्य वायुमंडलों की बेहतर समझ की ओर भी इशारा करता है। वर्तमान में नए मापों से पता चलता है कि हर सेकंड पृथ्वी के वायुमंडल से लगभग एक किलोग्राम (दो पाउंड) ठंडा प्लाज्मा निकलता है, नुकसान की दर के आधार के रूप में एक ठोस आंकड़ा होने से, वैज्ञानिक मॉडल बनाने में सक्षम हो सकते हैं जो मंगल के वायुमंडल का बन गया - या समझाएं अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं के आसपास का वातावरण। यह अधिक सटीक अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान में भी सहायता कर सकता है - भले ही यह सीधे पर्यावरण को प्रभावित न करे। यह एक प्रमुख खिलाड़ी है, भले ही यह खुद को नुकसान न पहुंचाए। आंद्रे ने कहा, 'आप जानना चाह सकते हैं कि तूफान की भविष्यवाणी करने के लिए कम दबाव का क्षेत्र कहां है।'
नासा के साथ मूर ने कहा, अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी का आधुनिकीकरण करना जहां यह सामान्य मौसम पूर्वानुमान के समान है, 'यदि आप अपने अधिकांश प्लाज्मा को याद कर रहे हैं तो दूर से भी संभव नहीं है।' अब, ठंडे प्लाज्मा को मापने के तरीके के साथ, उच्च गुणवत्ता वाले पूर्वानुमानों का लक्ष्य एक कदम और करीब है। मूर ने कम ऊर्जा वाले आयनों के बारे में कहा, 'यह वह सामान है जिसे हम देख नहीं सकते थे और पता नहीं लगा सकते थे, और फिर अचानक हम इसे माप सकते थे।' 'अब आप वास्तव में इसका अध्ययन कर सकते हैं और देख सकते हैं कि यह सिद्धांतों से सहमत है या नहीं।'
मूल कहानी स्रोत: अमेरिकी भूभौतिकीय संघ समाचार विज्ञप्ति . आगे पढ़ने के लिए: कम-ऊर्जा आयन: पहले से छिपा हुआ सौर मंडल कण आबादी .