Спазмы पृथ्वी सूर्य की बाहों में? यहाँ अत्यंत विशाल ऊर्जा संपदा की बात हो रही है, जो हमें सूर्य से प्राप्त होती है और जो हमारे जीवन तथा हमारे चिंतन के प्रवाह को निर्धारित करती है। सूर्य अपने चारों ओर विश्व के अंतरिक्ष में प्रति सेकंड प्रति ग्राम द्रव्यमान के हिसाब से लगभग दो अर्ग ऊर्जा उत्सर्जित करता है। यह ऊर्जा दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित की जा सकती है।
पहली श्रेणी में विद्युत-चुंबकीय कंपनों को रखा जाता है, जो अंतरिक्ष में कंपन प्रक्रिया के रूप में प्रसारित होते हैं। इस दृष्टि से सूर्य विद्युत-चुंबकीय कंपनों का एक कंपनित्र है। दूसरी श्रेणी में सूर्य से निकलने वाली रेडियोऐक्टिव अथवा कणिकीय विकिरण शामिल हैं—इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, आयन तथा धूलिकणों के प्रवाह, जो सूर्य की सतह से शंक्वाकार पुंजों के रूप में निकलते हैं।
विद्युत-चुंबकीय तरंग प्रकाश की गति से चलती हुई 8.3 मिनट में पृथ्वी तक पहुँच जाती है और उसके वायुमंडलीय आवरण से टकराती है। सूर्य और पृथ्वी के बीच के अंतरिक्ष को विद्युत-चुंबकीय तरंग बिना किसी बाधा के पार कर जाती है। अब तक किसी भी विधि से अंतरिक्ष में प्रकाश के अवशोषण का पता नहीं चल सका है। इसके विपरीत, विद्युत-चुंबकीय कंपनों की एक विलक्षण विशेषता यह है कि जब प्रकाश तरंग फैलती है और बहुत बड़े क्षेत्र में फैल जाती है, तब उसकी आरंभिक शक्ति में कमी नहीं आती, केवल इस बात की संभावना घट जाती है कि वह प्रकट हो सके। इस क्वांटम गुण का अभी तक पूर्ण स्पष्टीकरण नहीं मिल सका है।
पृथ्वी का वायुमंडल विद्युत-चुंबकीय कंपनों पर क्षीणकारी प्रभाव डालता है। केवल अल्पांश विद्युत-चुंबकीय कंपन ही पृथ्वी की सतह तक पहुँच पाते हैं—वे कंपन जिन्हें हम प्रत्यक्ष रूप से दृष्टि के अंग द्वारा प्रकाश के रूप में ग्रहण करते हैं। शेष ऊपरी तथा मध्यम वायुमंडलीय स्तरों द्वारा रोक लिए जाते हैं और उनका अवशोषण हो जाता है, जिससे वे अन्य ऊर्जा रूपों में परिवर्तित हो जाते हैं। कुछ सीमा तक उच्च स्तर पर पराबैंगनी किरणें भी रुक जाती हैं, जो वायु के आयनीकरण का कारण बनती हैं। बदले में, वायु का आयनीकरण अन्य तरंगदैर्ध्यों के विद्युत-चुंबकीय कंपनों की पारगम्यता को प्रभावित कर सकता है। इस प्रकार के विद्युत-चुंबकीय कंपन दुर्बल रूप में पृथ्वी तक पहुँचते हैं। यदि सूर्य से आने वाली विद्युत-चुंबकीय तरंगें किसी निश्चित तरंगदैर्ध्य की होतीं, तो पृथ्वी पर स्थित रेडियो स्टेशनों का कार्य बाधित हो जाता, क्योंकि लगातार व्यवधान उत्पन्न होते रहते।
हालाँकि रेडियो स्टेशन विभिन्न तरंगदैर्ध्यों पर समायोजित किए जा सकते हैं, फिर भी वे कुछ ही मामलों में ऐसी तरंगें ग्रहण करते हैं, जिन्हें पृथ्वी पर स्थित कारणों से स्पष्ट नहीं किया जा सकता। किंतु सौर कलंक तथा सौर प्रोटुबेरेंस से निकलने वाली लघु विद्युत-चुंबकीय तरंगें पृथ्वी की सतह तक पहुँच जाती हैं।
दूसरी श्रेणी में सूर्य से निकलने वाली रेडियोऐक्टिव अथवा कणिकीय विकिरण शामिल है, जो सौर पदार्थ के कणों को सौरमंडल में ले जाती है। इसमें धनात्मक तथा ऋणात्मक दोनों प्रकार के आवेश होते हैं। यहाँ यह उल्लेख किया जा सकता है कि चंद्रमा अपनी कला के अनुसार सौर विकिरण के प्रवाह पर प्रभाव डाल सकता है। सूर्य पर उत्पन्न विक्षोभों तथा चंद्रमा की कलाओं के बारे में खगोलीय आँकड़े अत्यंत महत्वपूर्ण हैं (ओ. मिर्बाख)। सच तो यह है कि चंद्रमा भी आंशिक रूप से ध्रुवित प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिसका जैवमंडल पर प्रभाव पड़ता है (सिडनी सिमंस, एस. बैटनैगर, एल. मर्सिए)।
सूर्य से निकलने वाला कैथोड विकिरण सूर्य की सतह के ऊपरी स्तरों से बड़ी मात्रा में ऋणात्मक विद्युत् को अपने साथ ले जाता है। इस कारण वहाँ धनात्मक आवेश बढ़ जाता है, और यह वृद्धि इतनी अधिक हो सकती है कि विकिरण दबाव के बावजूद इलेक्ट्रॉनों का सूर्य से दूर जाना रुक जाए। स्वांटे आरहेनियस ने सूर्य के धनात्मक विद्युत् आवेश की मात्रा की गणना की है। धनात्मक आवेश के कारण सूर्य अंतरिक्ष में भ्रमण कर रहे तथा सूर्य के निकट पहुँचने वाले इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है। ये आकर्षित इलेक्ट्रॉन पृथ्वी पर ऋणात्मक विद्युत् की कमी को पूरा करते हैं। आरहेनियस के शब्दों में, सूर्य अपने चारों ओर के अंतरिक्ष से ऋणात्मक विद्युत् का निष्कासन करता है, और यह निष्कासन उसे उतनी ही मात्रा में धनात्मक आवेश प्रदान करता है। इस प्रकार एक स्थायी स्थिति स्थापित हो जाती है, जिसमें सूर्य को इलेक्ट्रॉनों का निरंतर उत्सर्जन करना पड़ता है तथा साथ ही अंतरिक्ष से उनकी समान मात्रा प्राप्त होती रहती है।
वर्तमान में सूर्य तथा पृथ्वी के बीच विद्युत् कणों के मार्ग अच्छी तरह से ज्ञात हैं। के. स्टॉर्मर ने इन मार्गों की गणना की तथा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में गति करते हुए किसी कण की गति का गणितीय चित्र प्रस्तुत किया है। इस विषय पर हम बाद में विस्तार से चर्चा करेंगे।
इसी कणिकीय विकिरण में सूर्य के धूलिकण भी शामिल हैं, जिनकी उपस्थिति पृथ्वी के वायुमंडल में बार-बार प्रमाणित की गई है। इन प्रेक्षणों से सूर्य के धूलिकणों की संरचना तथा हमारे ग्रह के जीवन में उनके महत्व का पता चलता है।
चित्र 13. सनस्पॉट संख्या तथा मद्रास में वायु दाब का कालिक परिवर्तन (1840-1912)। लाल वक्र—सनस्पॉट संख्या (दर्पण प्रतिबिंब के रूप में), बिंदीदार वक्र—मद्रास में वायु दाब का चिकना परिवर्तन, काले वृत्त—औसत वर्षा।
अध्याय V
ठोस धूलिकण न्यून मात्रा में कुछ गैसों को भी अपने साथ ले जाते हैं, जो सूर्य के वर्णमंडल तथा किरीट में विद्यमान हैं, जैसे हीलियम, क्रिप्टन, आर्गन तथा अन्य निष्क्रिय गैसें। कुछ विद्वानों का मानना है कि हमारे वायुमंडल में पाया जाने वाला हाइड्रोजन सौर उत्पत्ति का है, क्योंकि यह पृथ्वी के गर्भ में उत्पन्न नहीं होता।
सौर धूलिकण धनात्मक तथा ऋणात्मक दोनों प्रकार के विद्युत् आवेशों को अपने साथ ले जाते हैं, किंतु कुछ कण पूर्णतः उदासीन भी हो सकते हैं। यदि हम सौर कलंक से निकलने वाले कणिकीय प्रवाह की गति का एक स्पष्ट चित्र प्राप्त करना चाहें, तो इसकी तुलना एक प्रकाशस्तंभ के घूमते हुए लैंप से कर सकते हैं। जिस प्रकार घूमता हुआ प्रकाशस्तंभ एक संकीर्ण तथा निर्दिष्ट प्रकाश पुंज को अंधकारमय अंतरिक्ष में चक्कर लगाता है, उसी प्रकार सौर कलंक से निकलने वाला विकिरण भी विश्व अंतरिक्ष में एक संकीर्ण तथा निर्दिष्ट पुंज के रूप में अपना प्रसार करता है। जब कभी सौर कलंक सूर्य के केंद्रीय मध्याह्न रेखा से होकर गुजरता है, उसका विकिरण पृथ्वी की सतह पर लंबवत् पड़ता है तथा उसके कणिकीय पुंज से पृथ्वी बमबारी का शिकार हो जाती है।
चित्र 16. निचला वक्र—सनस्पॉट। 1—लाडोगा झील का स्तर; 2—विक्टोरिया झील का स्तर; 3—कैस्पियन सागर का स्तर (डी. ओ. स्व्यात्स्की तथा एल. एस. बर्ग के अनुसार)।
अध्याय V
पृथ्वी सूर्य के विद्युत् “झाड़ू” में डूब जाती है। यह स्थिति केवल एक-दो दिन तक रहती है, जब तक कि वह कलंक अथवा प्रोटुबेरेंस का समूह सूर्य के साथ आगे नहीं बढ़ जाता तथा अपना विकिरण पृथ्वी से हटाकर दूसरी ओर नहीं कर देता। इसी समय सौर कलंक के विद्युत् विकिरण का पृथ्वी पर प्रभाव समाप्त हो जाता है, और पृथ्वी पुनः सूर्य से सामान्य मात्रा में विकिरण ऊर्जा प्राप्त करने लगती है, जो अधिकतम काल में कुछ बढ़ी हुई तथा न्यूनतम काल में कुछ घटी हुई होती है।
यहाँ नए धब्बे, अथवा उद्गार, केंद्रीय सूर्य के मध्याह्न रेखा के तल में प्रकट होते हैं, और पुनः पृथ्वी उनके विकिरणों में नहा जाती है। इस प्रकार, धब्बा-निर्माण प्रक्रिया का प्रभाव हमारे ग्रह पर क्रमिक छलांगों द्वारा संपन्न होता है। सूर्य के धब्बों के प्रभाव का क्रमिक एवं खंडित स्वभाव विशेष रूप से स्मरणीय है। किन्तु यह न समझें कि केवल केंद्रीय मध्याह्न रेखा से गुजरने वाले धब्बे अथवा उद्गार का प्रभाव ही विशाल पदार्थ के प्रवाह तक सीमित है। केंद्रीय मध्याह्न रेखा से धब्बे का गुजरना एक अन्य प्रभाव भी उत्पन्न करता है, जिसकी प्रकृति को निम्नलिखित विवरण से स्पष्ट किया जा सकता है: जैसा ज्ञात है, सूर्य का सामान्य वर्णक्रम, जो उसकी प्रकाशमंडल द्वारा प्रदान किया जाता है, पीले तारों के वर्णक्रम के समान माना जा सकता है, जिनकी कुछ विशिष्ट विशेषताएँ होती हैं।
17. सूर्य की सक्रियता (वोल्फ-वोल्फ संख्या वक्र के दर्पण प्रतिबिंब द्वारा प्रदर्शित) तथा ज्वालामुखियों की तीव्र सक्रियता के मध्य संबंध। ज्वालामुखियों के नाम: 1 – कोटलugia; 2 तथा 3 – हेक्ला, माउन्ट; 4, 5, 6 – असामा, स्कैप्टार, वेसुवियस, जोकुल; 7 – फ्यूगो; 8, 9, 10, 11, 12 – सेंट जॉर्जेस, एटना। पृथ्वी के स्पंदन सूर्य की बाहों में
विशेष गुणों के साथ। सूर्य के धब्बे का वर्णक्रम सामान्य सूर्य के वर्णक्रम से अत्यधिक भिन्न होता है, जैसा कि लॉकियर ने प्रदर्शित किया था। इसे वास्तव में पीले-लाल तारों के वर्णक्रम के समान माना जाना चाहिए। ये दोनों वर्णक्रम एक-दूसरे से अत्यधिक भिन्न हैं तथा विभिन्न आयु, रासायनिक संरचना एवं भौतिक अवस्था वाले पिंडों से संबंधित हैं। पीले तारे लाल तारों की अपेक्षा अत्यधिक युवा होते हैं, तथा उनके ऊपरी परतों के तापमान में कई हजार डिग्री का अंतर होता है। इस प्रकार, यह कहा जा सकता है कि जब सूर्य का धब्बा पृथ्वी को “प्रकाशित” करता है, तब पृथ्वी एक साथ दो सूर्यों – पीले तथा लाल – द्वारा प्रकाशित होती है, जिनमें दूसरा पहले से कई करोड़ वर्ष पुराना होता है। तथा जब सूर्य का धब्बा अपना प्रकाश-पुंज दूसरी ओर मोड़ देता है, तब पुराना सूर्य अपना प्रभाव अचानक समाप्त कर देता है तथा लुप्त हो जाता है। वास्तव में, ये तीव्र व्यतिक्रम, जैसा कि एबट के अनुसंधानों से सिद्ध हुआ है, पृथ्वी तक पहुँचने वाली ऊष्मीय ऊर्जा की मात्रा पर अत्यधिक प्रभाव डालते हैं।
सूर्य की प्रकाशीय ऊर्जा अधिकांश भौतिक-रासायनिक घटनाओं का प्रमुख स्रोत है, जो वायुमंडल, जलमंडल तथा पृथ्वी की सतह के ऊपरी स्तर में घटित होती हैं। पृथ्वी के गोलाकार स्वरूप तथा उसकी धुरी के झुकाव के कारण, विभिन्न क्षेत्रों में पहुँचने वाली प्रकाशीय ऊर्जा की मात्रा में अंतर उत्पन्न होता है, जिससे वायु एवं जलराशियों की गतिकी तथा विविध घटनाओं में अंतर उत्पन्न होता है।
सूफrière, मेयोन; 13. वाटना जोकुल; 20, 21, 22, 23;
