सूर्य और उसकी संरचना

The sun and its structure – सूर्य (Sun) हमारे सौर मंडल के केंद्र में स्थित एक 4.5 अरब साल पुराना तारा है जिसके अंदर चमकीली गैसें हैं। सूर्य (Sun) का गुरुत्वाकर्षण सबसे बड़े ग्रहों से लेकर छोटे-छोटे मलबे तक सब कुछ अपनी-अपनी कक्षाओं में रखने के लिए जिम्मेदार है। सूर्य (Sun) हमारे ग्रह पृथ्वी के लिए ऊर्जा और प्रकाश का स्रोत है।

सूर्य (Sun) की गतिविधि यह शक्तिशाली विस्फोट हो या आवेशित कणों की स्थिर धारा जो इसे भेजता है, हमारे सौर मंडल को प्रभावित करता है और पिछले दशक में सूर्य के गतिविधि चक्र या सनस्पॉट चक्र की घटनाओं जैसे कि सौर भड़कना, सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन आदि को प्रभावित करता है।

सूर्य और उसकी संरचना (The sun and its structure)

सूर्य में पूरे सौर मंडल के द्रव्यमान का 99.86% है। इसका व्यास 1.39 मिलियन किमी है जो हमारे ग्रह पृथ्वी के व्यास का लगभग 109 गुना है। इसका भार पृथ्वी के भार का 333,000 गुना है। चूंकि सूर्य गैसों से बना है और गैसें अलग-अलग गति से घूमती हैं इसलिए सूर्य के विभिन्न क्षेत्र अलग-अलग गति से घूम रहे हैं जिससे सूर्य पर एक दिन का माप बहुत जटिल हो जाता है।

सूर्य अपनी धुरी पर 27 दिनों में एक बार घूमता है। सूर्य की भूमध्य रेखा तेजी से घूमती है और 24 दिनों में एक चक्कर पूरा करती है जबकि ध्रुव एक चक्कर के लिए 30 दिनों से अधिक समय लेते हैं। इससे पता चलता है कि सूर्य ठोस पृथ्वी की तरह स्थिर दर से नहीं घूम रहा है।

सूर्य का निर्माण (Formation of the Sun)

लगभग 4.6 अरब साल पहले, गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता के कारण गैस और धूल का एक विशाल बादल अपने आप गिर गया, जिसके परिणामस्वरूप सूर्य का निर्माण हुआ। इस प्रक्रिया में, गैस और धूल के पूरे नीहारिका को सूर्य में शामिल नहीं किया गया था, लेकिन इसमें से कुछ परिक्रमा सामग्री की एक डिस्क में बस गए थे।

सूर्य के बारे में महत्वपूर्ण तथ्य (Important Facts about the Sun)

• घूर्णन – पृथ्वी के उत्तरी ध्रुव के ऊपर लंबी दूरी से देखे जाने पर यह वामावर्त दिशा में घूमता है।
• नो मून – इसका कोई चंद्रमा नहीं है और यह 8 ग्रहों, कम से कम 5 बौने ग्रहों, हजारों क्षुद्रग्रहों, लगभग 3 ट्रिलियन धूमकेतु और बर्फीले पिंडों द्वारा परिक्रमा करता है।
• हमारी आकाशगंगा मिल्की वे में सूर्य जैसे तारे दुर्लभ हैं लेकिन अपेक्षाकृत मंद और ठंडे तारे जिन्हें लाल बौना कहा जाता है, आमतौर पर पाए जाते हैं।
• सूर्य के केंद्र में मौजूद हाइड्रोजन परमाणु आपस में मिलकर हीलियम बनाते हैं और इस प्रक्रिया को परमाणु संलयन कहा जाता है जो सतह, वायुमंडल और उससे परे की ओर विकीर्ण होने वाली विशाल ऊर्जा पैदा करता है।
• सूर्य दृश्य प्रकाश, अवरक्त, पराबैंगनी, एक्स किरणों, गामा किरणों, रेडियो तरंगों और प्लाज्मा गैस के रूप में लगातार ऊर्जा उत्सर्जित कर रहा है।
• सोलर फ्लेयर – यह सूर्य के ऊपरी वायुमंडल से निकलने वाले आवेशित कणों की धारा है। जब ये कण पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, तो वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में फंस जाते हैं और परिणामस्वरूप ऑरोरस नामक घटना उत्पन्न होती है।
• सनस्पॉट (Sunspots) – इसके प्रकाशमंडल या सतह में काले दिखाई देने वाले क्षेत्रों को सनस्पॉट कहा जाता है और सोलर फ्लेयर की उत्पत्ति यहीं से होती है। वे काले दिखाई देते हैं क्योंकि वे आसपास के क्षेत्रों की तुलना में ठंडे होते हैं। हर 11 साल में सनस्पॉट दिखाई देते हैं और गायब हो जाते हैं जिसे सनस्पॉट चक्र कहा जाता है।
• सौर अधिकतम – किसी दिए गए सौर चक्र में सबसे बड़ी संख्या में सनस्पॉट।
• सौर न्यूनतम – किसी दिए गए सौर चक्र में सबसे कम संख्या में सनस्पॉट।

सूर्य की संरचना (Composition of the Sun)

सूर्य में एक परतदार संरचना होती है जिसमें सौर आंतरिक भाग होता है जिसमें केंद्र में एक विकिरण क्षेत्र से घिरा होता है, जो आगे संवहन क्षेत्र से घिरा होता है और एक सौर वातावरण जिसमें पतले फोटोस्फीयर, एक क्रोमोस्फीयर और एक कोरोना होता है।

सूर्य की परतों (the Sun’s Layers)

1. कोर (Core)

यह वह क्षेत्र है जहां परमाणु संलयन होता है और सौर ऊर्जा का उत्पादन होता है। कोर सूर्य के सौर इंटीरियर के आकार का लगभग 20% है और यह सबसे गर्म क्षेत्र भी है। हम इसकी चमक और सूर्य द्वारा छोड़ी गई गर्मी में भिन्नता नहीं देखते हैं क्योंकि सूर्य द्वारा उत्पादित ऊर्जा की मात्रा निरंतर है। यह बहुत उच्च तापमान लगभग 16 मिलियन डिग्री सेल्सियस, अत्यधिक उच्च दबाव और बहुत सघन सामग्री का क्षेत्र है।

2. विकिरण क्षेत्र (Radiative Zone)

क्रोड में उत्पन्न ऊर्जा को विकिरण द्वारा आस-पास के क्षेत्रों में स्थानांतरित किया जाता है, इसलिए इसे विकिरण क्षेत्र कहा जाता है। विकिरण क्षेत्र से बाहर निकलने के लिए ऊर्जा के लिए लगभग 1 मिलियन वर्ष का समय आवश्यक है।

3. संवहनी क्षेत्र (Convective Zone)

विकिरण क्षेत्र के बाहर का तापमान अपेक्षाकृत ठंडा होता है जो विकिरण क्षेत्र के बाहर परमाणुओं द्वारा ऊर्जा के अवशोषण को आसानी से सुगम बनाता है लेकिन साथ ही, वे इस ऊर्जा को आसानी से मुक्त नहीं करते हैं क्योंकि आसपास का वातावरण ठंडा और घना होता है। इसलिए ऊर्जा तापीय विकिरण द्वारा नहीं बल्कि ऊष्मा द्वारा तापीय संवहन द्वारा स्थानांतरित की जाती है। परमाणु ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, इस क्षेत्र से ऊपर उठते हैं और ऊर्जा को सतह पर लाते हैं।

4. फ़ोटोस्फ़ेयर (Photosphere)

फोटोस्फीयर को “प्रकाश का क्षेत्र” भी कहा जाता है। यह सन की दृश्य सतह और सौर वायुमंडल की सबसे निचली परत है जो सूर्य के अधिकांश विकिरण का उत्सर्जन करती है। फोटोस्फीयर में प्लाज्मा और सनस्पॉट के चमकीले, बुदबुदाते दाने होते हैं। यह एक असमान सतह है जिसकी बाहरी तरफ 6000 डिग्री सेल्सियस तापमान है। यह क्षेत्र सौर ज्वालाओं का स्रोत है।

5. वर्णमण्डल (Chromosphere)

यह लगभग 3000 से 5000 किमी गहरा है और अत्यधिक गर्म हाइड्रोजन के जलने के कारण एक लाल रंग की चमक का उत्सर्जन करता है। लाल रंग केवल पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान ही देखा जा सकता है क्योंकि अन्य दिनों में क्रोमोस्फीयर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश उज्जवल फोटोस्फीयर की तुलना में बहुत कमजोर होता है।

6. कोरोना (Corona)

यह प्लाज्मा/गर्म आयनित गैस से बना होता है और इसका घनत्व बेहद कम होता है। चूंकि इसका आकार और आकार सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है, इसलिए वे लगातार बदलते रहते हैं। इसे केवल विशेष उपकरणों की सहायता से पूर्ण सूर्य ग्रहण के अलावा अन्य दिनों में देखा जा सकता है, क्योंकि सूर्य की सतह या प्रकाशमंडल तेज होता है।

सूर्य के साथ संबद्ध घटना (Event associated with the Sun)

1. सनस्पॉट्स (Sunspots)

सूर्य के प्रकाशमंडल या सतह पर काले दिखाई देने वाले क्षेत्रों को सनस्पॉट कहा जाता है। आसपास के क्षेत्रों की तुलना में तापमान ठंडा होने के कारण वे काले दिखाई देते हैं। सनस्पॉट का औसत तापमान 3000 से 4500 K के बीच होता है और फोटोस्फीयर का 5780K होता है। सनस्पॉट का व्यास 50,000 किमी जितना बड़ा हो सकता है।

सनस्पॉट के अंधेरे दिखने वाले क्षेत्र “अम्ब्रा” होते हैं जो “पेनम्ब्रा” नामक उज्जवल क्षेत्रों से घिरे होते हैं। यहां चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी से 2500 गुना अधिक शक्तिशाली है। सनस्पॉट जोड़े या समूहों में उत्पन्न होते हैं। सौर चक्र में सनस्पॉट की संख्या बढ़ती और घटती है। नवीनतम सौर चक्र 2008 में शुरू हुआ और सौर न्यूनतम चरण में है यानी सनस्पॉट की संख्या कम होगी।

2. सौर पवन (Solar Wind)

यह प्लाज्मा (आयनित परमाणु) कणों की एक धारा है। सौर हवाएं सूर्य से सभी दिशाओं में बाहर की ओर बहती हैं। सौर हवा के कुछ कण पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में ध्रुवों के पास उसके चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करके प्रवेश करते हैं और पृथ्वी के वायुमंडल से टकराते हैं।

कणों की यह टक्कर रंग पैदा करने वाले अरोरा के साथ वातावरण को चमकदार बनाती है जो रोशनी का एक रंगीन प्रदर्शन है। उत्तरी गोलार्ध के ऑरोरल डिस्प्ले को ऑरोरा बोरेलिस (उत्तरी प्रकाश) कहा जाता है। दक्षिणी गोलार्ध के ऑरोरल डिस्प्ले को ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस (दक्षिणी रोशनी) कहा जाता है। ऑक्सीजन के साथ टकराने से हरी और लाल रोशनी निकलती है जबकि नाइट्रोजन नीले और बैंगनी रंग की चमकती है।

3. सौर चमक (Solar Flare)

चुंबकीय विसंगतियों के कारण सनस्पॉट से उत्पन्न होने वाले सौर फ्लेयर चुंबकीय तूफान। सौर ज्वाला से आयनों, परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों के बादल फटते हैं और वे लगभग दो दिनों में पृथ्वी पर पहुँच जाते हैं। चूंकि सौर ज्वालाएं और सौर प्रमुखता अंतरिक्ष के मौसम में योगदान करते हैं, वे पृथ्वी के वायुमंडल, चुंबकीय क्षेत्र, उपग्रह और दूरसंचार प्रणालियों में भी गड़बड़ी पैदा कर सकते हैं। कभी-कभी कोरोनल मास इजेक्शन सोलर फ्लेयर्स के साथ होते हैं।

4. सौर चक्र (Solar Cycle)

इसके भीतर विद्युत आवेशित गर्म गैसों की गति के कारण उत्पन्न सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र अपने आप पूरी तरह से पलट जाता है या हर 11 साल में उलट जाता है। इसलिए, सूर्य के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव अपने स्थानों का आदान-प्रदान करते हैं। 11 साल की इस प्रक्रिया को सूर्य का सौर चक्र कहा जाता है।

• सौर न्यूनतम – यह सौर चक्र की शुरुआत है जब सनस्पॉट न्यूनतम होते हैं और एक सप्ताह में सोलर फ्लेयर्स एक या उससे कम हो सकते हैं।
• सोलर मैक्सिमम – यह सौर चक्र का मध्य होता है जब सनस्पॉट अधिकतम होते हैं और एक दिन में कई सोलर फ्लेयर्स देखे जा सकते हैं।

5. सौर ज्वाला (Solar prominence)

सौर प्रमुखता सूर्य की सतह से जुड़ी एक विशेषता है जो सूर्य के कोरोना में बाहर की ओर फैली हुई है। यह बहुत उच्च तापमान पर गैस की संरचना है। वे एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र द्वारा सूर्य की सतह पर रखे जाते हैं। इन्हें तंतु भी कहा जाता है क्योंकि ये सूर्य के कोरोना पर काले धागों की तरह दिखाई देते हैं क्योंकि ये कोरोना से अधिक ठंडे होते हैं। स्थिर प्रमुखता कोरोना में कई महीनों तक बनी रह सकती है। जब प्रमुखता अस्थिर हो जाती है तो वे बाहर की ओर फट जाती हैं, प्लाज्मा को मुक्त करती हैं।

सूर्य की भूमिकाएं और कार्य (Roles and Functions of Sun)

• सूर्य प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण प्रकाश और ऊर्जा प्रदान करता है जो पृथ्वी पर खाद्य जाल को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• सूर्य का गुरुत्वाकर्षण सबसे बड़े ग्रहों से लेकर छोटे-छोटे मलबे तक सब कुछ अपनी-अपनी कक्षाओं में रखने के लिए जिम्मेदार है।
• पृथ्वी के जल चक्र में सूर्य एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• सूर्य से प्राप्त ऊर्जा पानी की स्थिति को बदलने के लिए जिम्मेदार है, यह ग्लेशियरों को पिघलाती है जिससे जल निकायों और नदियों आदि का निर्माण होता है।
• इन धाराओं और जल निकायों का पानी सूर्य के कारण गर्म हो जाता है और बादल बनने में मदद करता है।
• सूर्य वायु द्रव्यमान को गर्म करके मौसम में परिवर्तन का कारण बनता है जो मौसम प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
• सौर ताप से हवा के पैटर्न, तूफान आदि पैदा होते हैं।
• सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, सूर्य के विकिरण को ऊष्मा, प्रकाश और बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है जो एक अक्षय संसाधन होने के कारण मनुष्यों के लिए बहुत उपयोगी है।