भू-चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी को इलेक्ट्रॉन वर्षा से बचाता है: अध्ययन

टोक्यो (एएनआई): तोहोकू विश्वविद्यालय के भूभौतिकीविद् युतो काटोह ने उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की गतिविधियों पर एक अध्ययन किया, जिससे बचाव में पृथ्वी के भू-चुंबकीय क्षेत्र की अप्रत्याशित भूमिका का पता चला। संचार प्रणालियों, उपग्रहों और ओजोन परत सहित महत्वपूर्ण रासायनिक विशेषताओं पर इसके प्रभाव के कारण पृथ्वी के वायुमंडल में उच्च आयनमंडल को समझना महत्वपूर्ण है।

उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की गतिविधि में नई अंतर्दृष्टि तोहोकू विश्वविद्यालय में भूभौतिकीविद् युटो कटोह के नेतृत्व में एक सिमुलेशन अध्ययन से आई है, जैसा कि जर्नल अर्थ, प्लैनेट्स एंड स्पेस में बताया गया है।

कटोह कहते हैं, “हमारे नतीजे वायुमंडल को उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों से बचाने में पृथ्वी के आसपास के भू-चुंबकीय क्षेत्र की अप्रत्याशित भूमिका को स्पष्ट करते हैं।”

आयनमंडल पृथ्वी की सतह से लगभग 60 से 600 किलोमीटर से अधिक के बीच का एक विस्तृत क्षेत्र है। इसमें विद्युत आवेशित कण होते हैं जो सूर्य के विकिरण के साथ वायुमंडल की परस्पर क्रिया से उत्पन्न आयनों और मुक्त इलेक्ट्रॉनों का मिश्रण होते हैं।

आयनमंडल के ध्रुवीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण नामक प्रक्रिया में आने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक विशेष रूप से स्थिर और ऊर्जावान धारा के अधीन होते हैं। ये ‘सापेक्षतावादी’ इलेक्ट्रॉन प्रकाश की गति के करीब चलते हैं, जहां आइंस्टीन के सापेक्षता सिद्धांत के प्रभाव और भी अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

वे गैस अणुओं से टकराते हैं और आयनमंडल में कई घटनाओं में योगदान करते हैं, जिसमें रंगीन ऑरोरल डिस्प्ले भी शामिल हैं। प्रक्रियाएं शामिल आवेशित कणों पर भू-चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से काफी प्रभावित होती हैं।

टोहोकू टीम ने, जर्मनी के सहयोगियों और जापान के अन्य संस्थानों के साथ, एक परिष्कृत सॉफ्टवेयर कोड विकसित किया, जिसने इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण पर अपेक्षाकृत अप्रकाशित ‘दर्पण बल’ के प्रभावों का अनुकरण करने पर विशेष ध्यान केंद्रित किया। यह भू-चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में आवेशित कणों पर लगने वाले चुंबकीय बल के कारण होता है।

सिमुलेशन ने प्रदर्शित किया कि कैसे दर्पण बल सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉनों को वापस ऊपर की ओर उछाल देता है, यह एक हद तक उस कोण पर निर्भर करता है जिस पर इलेक्ट्रॉन आते हैं। पूर्वानुमानित प्रभावों का मतलब है कि इलेक्ट्रॉन आयनमंडल में पहले की तुलना में उच्चतर अन्य आवेशित कणों से टकराते हैं।

इस कार्य के महत्व का एक उदाहरण बताते हुए, कटोह टिप्पणी करते हैं, “अवक्षेपित इलेक्ट्रॉन जो दर्पण बल से गुजरने का प्रबंधन करते हैं, मध्य और निचले वायुमंडल तक पहुंच सकते हैं, जो ओजोन स्तरों में भिन्नता से संबंधित रासायनिक प्रतिक्रियाओं में योगदान करते हैं।” वायुमंडलीय प्रदूषण के कारण ध्रुवों पर ओजोन का स्तर कम होने से ओजोन जीवित जीवों को पराबैंगनी विकिरण से मिलने वाली सुरक्षा को कम कर देता है।

कटोह इस बात पर जोर देते हैं कि अनुसंधान की प्रमुख सैद्धांतिक प्रगति निचले वायुमंडल को इलेक्ट्रॉन अवक्षेपण गतिविधियों के प्रभाव से दूर रखकर बचाने में भू-चुंबकीय क्षेत्र और दर्पण बल के आश्चर्यजनक महत्व को प्रकट करने में है।

कटोह कहते हैं, “हमने अब इन महत्वपूर्ण भूभौतिकीय प्रक्रियाओं की और भी गहरी समझ बनाने के लिए ध्रुवीय आयनमंडल के वास्तविक अवलोकनों के साथ इस काम में उपयोग किए गए सिमुलेशन अध्ययनों को संयोजित करने के लिए एक परियोजना शुरू की है।” (एएनआई)