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अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान के लिए सौर चुंबकीय ऊर्जा कंप्यूटर मॉडल

स्रोत:पीआईबी ↗

क्यों मायने रखता है

जैसे-जैसे आधुनिक सभ्यता सैटेलाइट इंफ्रास्ट्रक्चर और विशाल पावर ग्रिड पर तेजी से निर्भर होती जा रही है, सोलर फ्लेयर्स और CMEs जैसी अंतरिक्ष मौसम की विसंगतियां गंभीर जोखिम पैदा करती हैं। यह घटनाक्रम GS3 स्पेस टेक्नोलॉजी के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है, क्योंकि UPSC अक्सर सौर तूफानों की कार्यप्रणाली और उनके प्रभावों के बारे में पूछता है (जैसा कि Prelims 2022 में देखा गया है)।

सारांश

शोधकर्ताओं ने कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) का बेहतर पूर्वानुमान लगाने के लिए सौर वातावरण में चुंबकीय ऊर्जा के संचय को ट्रैक करने में सक्षम एक नया कंप्यूटर मॉडल विकसित किया है। चुंबकीय ऊर्जा कैसे संचित और मुक्त होती है, इसे समझकर यह मॉडल अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान को बेहतर बनाता है, जो पृथ्वी के उपग्रहों, संचार नेटवर्क और पावर ग्रिड को हानिकारक सौर तूफानों से बचाने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

मुख्य बिंदु

  • कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) सूर्य के कोरोना से प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्र के बड़े पैमाने पर होने वाले उत्सर्जन हैं, जो अंतरिक्ष के मौसम को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।
  • नया विकसित कंप्यूटर मॉडल सौर वायुमंडल में चुंबकीय ऊर्जा के धीमे संचय और अंततः इसके विस्फोटक रूप से मुक्त होने का पता लगाता है।
  • CMEs के घटित होने और उनके प्रभाव का पूर्वानुमान लगाना उपग्रह संचालन, GPS नेटवर्क और पावर ग्रिड सहित पृथ्वी के तकनीकी बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
  • ऐसे पूर्वानुमान संबंधी कम्प्यूटेशनल मॉडल भारत के आदित्य-L1 जैसे सौर मिशनों द्वारा एकत्र किए गए प्रेक्षण डेटा के पूरक हैं, जो हमारी अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान क्षमताओं को बढ़ाते हैं।

महत्वपूर्ण शब्द

कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs)

सूर्य के कोरोना से अंतरिक्ष में चुंबकीय प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्रों का विशाल विस्फोट, जो लाखों किलोमीटर प्रति घंटे की गति से यात्रा करते हैं।

UPSC context

GS पेपर 3 (अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी) के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण। सौर भौतिकी और अंतरिक्ष मौसम के प्रति ग्रहों की सुभेद्यता की समझ का परीक्षण करता है।

Source
आदित्य-L1 मिशन

भारत की पहली समर्पित अंतरिक्ष-आधारित सौर वेधशाला, जिसे सूर्य के बाहरी वायुमंडल, सौर पवन और कोरोनल मास इजेक्शन का निरंतर अध्ययन करने के लिए लैग्रेंज 1 (L1) बिंदु पर स्थापित किया गया है।

UPSC context

GS पेपर 3 (अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी) के लिए अत्यधिक प्रासंगिक। गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण और सौर भौतिकी में ISRO की प्रगति पर प्रकाश डालता है।

Source
भारतीय ताराभौतिकी संस्थान (IIA)

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के तहत एक स्वायत्त प्रमुख अनुसंधान संस्थान, जिसका मुख्यालय बेंगलुरु में है, जो खगोल विज्ञान, खगोल भौतिकी और संबंधित भौतिक विज्ञानों में विशेषज्ञता रखता है।

UPSC context

GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी संस्थान) के लिए प्रासंगिक। यह भारत के अनुसंधान पारिस्थितिकी तंत्र और बुनियादी खगोलीय वेधशालाओं के ज्ञान का परीक्षण करता है।

Source
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST)

विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के तहत केंद्र सरकार का एक विभाग, जो देश भर में नीतियां तैयार करने, अनुसंधान को वित्तपोषित करने और स्वायत्त वैज्ञानिक संस्थानों को सहायता प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।

UPSC context

GS Paper 2 (गवर्नेंस) और GS Paper 3 के तहत शामिल। भारत के वैज्ञानिक शासन और R&D फंडिंग ढांचे को समझने के लिए महत्वपूर्ण।

Source
चुंबकीय फ्लक्स रोप्स (MFRs)

सौर प्लाज्मा में समाहित चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के ऐंठे हुए गुच्छे, जो अत्यधिक चुंबकीय ऊर्जा संचित करते हैं और कोरोनल मास इजेक्शन (Coronal Mass Ejections) के प्राथमिक ट्रिगर के रूप में कार्य करते हैं।

UPSC context

GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी) के लिए विशिष्ट। यह संभावित रूप से व्यवधान उत्पन्न करने वाली अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं को संचालित करने वाली बुनियादी सौर भौतिकी की गहन समझ का परीक्षण करता है।

Source
अंतरिक्ष मौसम

पृथ्वी के निकटवर्ती अंतरिक्ष में बदलती पर्यावरणीय स्थितियां, जो मुख्य रूप से CMEs और सौर ज्वालाओं (solar flares) जैसी सौर गतिविधियों से संचालित होती हैं तथा उपग्रहों, दूरसंचार और पावर ग्रिड को बाधित करने में सक्षम हैं।

UPSC context

GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी/आपदा प्रबंधन) के लिए आवश्यक। महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे पर ब्रह्मांडीय घटनाओं के सामाजिक-आर्थिक प्रभावों को संबोधित करता है।

Source

प्रारंभिक ट्रैप

CMEs विद्युत चुंबकीय विकिरण के तीव्र विस्फोट हैं जो 8 मिनट में पृथ्वी तक पहुँचते हैं।

अभ्यर्थी अक्सर सोलर फ्लेयर्स (प्रकाश की गति से चलने वाले विद्युत चुंबकीय विकिरण) और CMEs (प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्र जिन्हें पृथ्वी तक पहुँचने में 15-72 घंटे लगते हैं) के बीच भ्रमित हो जाते हैं।

संबंधित अवधारणाएँ

Science & Technology - Space

लैग्रेंजियन बिंदु क्या हैं और आदित्य-L1 मिशन के लिए L1 क्यों महत्वपूर्ण है?

  • गुरुत्वीय संतुलन: अंतरिक्ष में वे स्थान जहाँ दो बड़े पिंडों का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव, किसी छोटी वस्तु को उनके साथ गति करने के लिए आवश्यक अभिकेंद्री बल के बिल्कुल बराबर होता है।
  • निर्बाध अवलोकन: L1 बिंदु के चारों ओर हेलो ऑर्बिट (halo orbit) में स्थापित उपग्रह का मुख्य लाभ यह है कि यह बिना किसी प्रच्छादन (occultation) या ग्रहण के लगातार सूर्य को देख सकता है।
Science & Technology - Space Weather

कोरोनल मास इजेक्शन (CMEs) पृथ्वी पर व्यवधानों को कैसे ट्रिगर करते हैं?

  • भू-चुंबकीय तूफान: जब कोई CME पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर से टकराता है, तो यह चुंबकीय विक्षोभ पैदा करता है, जिससे लंबी दूरी की पाइपलाइनों और पावर ग्रिडों में हानिकारक धाराएं (GICs) प्रेरित होती हैं।
  • वायुमंडलीय कर्षण: सौर तूफानों की ऊर्जा पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल को गर्म करती है, जिससे इसका विस्तार होता है। इससे निचली भू-कक्षा (LEO) के उपग्रहों पर ड्रैग बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कक्षीय क्षय होता है।
  • सिग्नल व्यवधान: आयनमंडल में होने वाले परिवर्तन रेडियो तरंगों के मार्ग को बदल देते हैं, जिससे उच्च-आवृत्ति (HF) संचार बाधित होता है और GPS की सटीकता कम हो जाती है।

अंतर-विषय पैटर्न

  • आपदा प्रबंधन के रूप में अंतरिक्ष मौसम

    तीव्र सौर तूफानों को तेजी से महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे के लिए खतरे के रूप में देखा जा रहा है, जिससे अंतरिक्ष मौसम का विषय विशुद्ध खगोल भौतिकी से निकलकर राष्ट्रीय आपदा प्रबंधन और साइबर सुरक्षा के दायरे में आ गया है।

  • आदित्य-L1 + पूर्वानुमानित कम्प्यूटेशनल मॉडल

    आदित्य-L1 से प्राप्त वास्तविक समय के अवलोकन डेटा को पूर्वानुमानित कंप्यूटर मॉडल के साथ जोड़ना, चरम मौसम के पूर्वानुमान के लिए जलवायु विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले 'डिजिटल ट्विन' दृष्टिकोण को दर्शाता है।

सोलर फ्लेयर्स, CMEs और सोलर विंड्स के बीच अंतर स्पष्ट करने वाले एक बहु-कथनीय प्रश्न की उम्मीद करें, जो 2026 में आदित्य-L1 के पेलोड (VELC) से निकटता से जुड़ा हो।

संबद्ध PYQ · 2

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  • 2022PrelimsGS1

    If a major solar storm (solar flare) reaches the Earth, which of the following are the possible effects on the Earth? 1. GPS and navigation systems could fail. 2. Tsunamis could occur at equatorial regions. 3. Power grids could be damaged. 4. Intense auroras could occur over much of the Earth. 5. Forest fires could take place over much of the planet. 6. Orbits of the satellites could be disturbed. 7. Shortwave radio communication of the aircraft flying over polar regions could be interrupted. Select the correct answer using the code given below:

  • 2025PrelimsGS1

    Consider the following statements : Statement I: Scientific studies suggest that a shift is taking place in the Earth's rotation and axis. Statement II: Solar flares and associated coronal mass ejections bombarded the Earth's outermost atmosphere with tremendous amount of energy. Statement III : As the Earth's polar ice melts, the water tends to move towards the equator. Which one of the following is correct in respect of the above statements?