ഭൂമിയിലേക്ക് ഭീമൻ സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് എത്തുന്നു; ഇന്റർനെറ്റും വൈദ്യുതിയും തകരാറിലാകുമോ?
ഭൂമിയിലേക്ക് ഭീമൻ സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് എത്തുന്നു; ഇന്റർനെറ്റും വൈദ്യുതിയും തകരാറിലാകുമോ?
ഞായറാഴ്ചയോടെ ഭൂമിയെ ലക്ഷ്യമാക്കി അതിശക്തമായ ഒരു സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് (Solar Storm or Geomagnetic Storm) എത്തിയേക്കാമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ മുന്നറിയിപ്പ്. സൂര്യനിൽ അതിശക്തമായ ഒരു പൊട്ടിത്തെറി നടക്കുകയും, അതിന്റെ ഫലമായി ഭീമമായ തോതിൽ പ്ലാസ്മയും കാന്തിക തരംഗങ്ങളും ബഹിരാകാശത്തേക്ക് തെറിച്ചുതെറിക്കുകയും ചെയ്തതാണ് ഇതിന് കാരണം.
ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലവുമായി ഈ സൗരക്കാറ്റ് കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ ഒരു ‘ഭൗമകാന്തിക കൊടുങ്കാറ്റ്’ (Geomagnetic Storm) രൂപപ്പെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ഇത് കേൾക്കുമ്പോൾ ഭയം തോന്നാമെങ്കിലും, ഭൂമിയുടെ നിലനിൽപ്പിനെയോ മനുഷ്യജീവനെയോ ഇത് നേരിട്ട് ബാധിക്കില്ല. എന്നാൽ, നാം നിത്യജീവിതത്തിൽ ആശ്രയിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ശൃംഖലകൾ, ഇന്റർനെറ്റ്, ജിപിഎസ് സംവിധാനങ്ങൾ, ഉപഗ്രഹങ്ങൾ എന്നിവയെ ഇത് സാരമായി ബാധിച്ചേക്കാം. ഈ പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ചും അത് ഭൂമിയിൽ ഉണ്ടാക്കാൻ പോകുന്ന പ്രത്യാഘാതങ്ങളെക്കുറിച്ചും വിശദമായി പരിശോധിക്കാം.
എന്താണ് സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് (Solar Storm)?
സൂര്യൻ എന്നത് കത്തിജ്വലിക്കുന്ന വാതകങ്ങളുടെ, പ്രധാനമായും ഹൈഡ്രജന്റെയും ഹീലിയത്തിന്റെയും, ഒരു വലിയ ഗോളമാണ്. സൂര്യന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്ലാസ്മ (Plasma) എന്ന അവസ്ഥയിലാണ് ദ്രവ്യം കാണപ്പെടുന്നത്. സൂര്യനിൽ സങ്കീർണ്ണമായ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ രൂപപ്പെടുകയും അവ പരസ്പരം പിരിയുകയും ചെയ്യുന്നുണ്ട്. ഈ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ വലിയ തോതിൽ സമ്മർദ്ദം നേരിടുമ്പോൾ, അവ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും അതിഭീമമായ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരം പൊട്ടിത്തെറികളെയാണ് നമ്മൾ ബഹിരാകാശ കാലാവസ്ഥയിലെ ‘സൗര കൊടുങ്കാറ്റുകൾ’ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഈ പ്രതിഭാസം പ്രധാനമായും രണ്ട് രീതിയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്: സൗരജ്വാലകളും (Solar Flares) കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്ഷനുകളും
സൗരജ്വാലകളും (Solar Flares) സി.എം.ഇ (CME) കളും
സൗരജ്വാല (Solar Flare) എന്നത് പ്രകാശത്തിന്റെയും എക്സ്-റേ (X-ray), അൾട്രാവയലറ്റ് (UV) വികിരണങ്ങളുടെയും പെട്ടെന്നുള്ള സ്ഫോടനമാണ്. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഈ ഊർജ്ജം വെറും എട്ട് മിനിറ്റ് കൊണ്ട് ഭൂമിയിലെത്തും. മറുവശത്ത്, കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്ഷൻ (CME) എന്നത് സൂര്യന്റെ ബാഹ്യ അന്തരീക്ഷമായ കൊറോണയിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്മയും കാന്തികക്ഷേത്രവും വൻതോതിൽ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്ന പ്രതിഭാസമാണ്.
ഒരു വലിയ തോക്കിന്റെ വെടിയുണ്ടയോട് CME-യെ ഉപമിക്കാം. സെക്കൻഡിൽ പത്ത് കിലോമീറ്റർ മുതൽ 2000 കിലോമീറ്ററിലധികം വരെ വേഗതയിൽ ഇവ ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കും. അത്രയും വേഗതയുണ്ടെങ്കിലും, ഭൂമിയിൽ എത്താൻ ഈ പ്ലാസ്മ മേഘങ്ങൾക്ക് കുറച്ച് മണിക്കൂറുകളോ ചിലപ്പോൾ ദിവസങ്ങളോ എടുക്കാറുണ്ട്. നാളെയോ മറ്റന്നാളോ ഭൂമിയിൽ പതിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത് ഇത്തരം ഭീമൻ കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്ഷനുകളാണ്.
ഭൂമിയുടെ കാവൽക്കാരൻ: കാന്തികമണ്ഡലം (Magnetosphere)
സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ഈ അപകടകരമായ കാറ്റുകളിൽ നിന്ന് ഭൂമിയെ സംരക്ഷിക്കുന്നത് ഭൂമിയുടെ സ്വന്തം കാന്തികമണ്ഡലമാണ് (Magnetosphere). ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രഭാഗത്തുള്ള ഉരുകിയ ഇരുമ്പിന്റെ ചലനങ്ങളാണ് ഈ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. സൂര്യനിൽ നിന്ന് വരുന്ന സൗരവാതങ്ങളെ ഒരു കുട പോലെ തടഞ്ഞുനിർത്താൻ ഈ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന് സാധിക്കുന്നു.
എന്നാൽ ഒരു വലിയ CME ഭൂമിയിലേക്ക് എത്തുമ്പോൾ, ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ വലിയ തോതിലുള്ള വ്യതിയാനങ്ങളും സമ്മർദ്ദങ്ങളും ഉണ്ടാകുന്നു. CME-യുടെ കാന്തിക ദിശ ഭൂമിയുടെ കാന്തിക ദിശയ്ക്ക് വിപരീതമാണെങ്കിൽ, അത് ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ താത്കാലികമായി പുനഃക്രമീകരിക്കുകയും (Magnetic Reconnection), വലിയൊരു ഭൗമകാന്തിക കൊടുങ്കാറ്റിന് (Geomagnetic Storm) കാരണമാവുകയും ചെയ്യും.
ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലവും സൗരവാതവും തമ്മിലുള്ള ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനം കൂടുതൽ വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കാൻ താഴെ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഇന്ററാക്ടീവ് സിമുലേഷൻ സഹായിക്കും.
ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യയെ കൊടുങ്കാറ്റ് എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?
മനുഷ്യന്റെ ശരീരത്തെ ഈ കൊടുങ്കാറ്റ് നേരിട്ട് ബാധിക്കില്ലെങ്കിലും, ഭൂമിയിലെ ഇലക്ട്രോണിക്, സാങ്കേതിക ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇത് വലിയ ഭീഷണിയാണ്. പ്രധാനമായും നാല് മേഖലകളിലാണ് ഇത് പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്:
1. വൈദ്യുത ശൃംഖലകൾ (Power Grids)
സൗര കൊടുങ്കാറ്റുകൾ ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുമ്പോൾ, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങൾ പ്രേരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ ജിയോമാഗ്നെറ്റിക് ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് കറന്റ് (Geomagnetically Induced Currents – GIC) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ അധിക വൈദ്യുതി ഭൂമിയിലെ വലിയ പവർ ഗ്രിഡുകളിലേക്കും ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിലേക്കും പ്രവേശിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്ക് ഇത്രയും വലിയ ഡിസി (DC) കറന്റ് താങ്ങാൻ സാധിക്കാത്തതിനാൽ, അവ ചൂടാകുകയും കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം. 1989 മാർച്ചിൽ കാനഡയിലെ ക്യൂബെക്കിൽ (Quebec) ഉണ്ടായ സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് ഇതിനൊരു ഉദാഹരണമാണ്. വെറും 90 സെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ ക്യൂബെക്കിലെ പവർ ഗ്രിഡ് പൂർണ്ണമായും തകരാറിലാകുകയും, ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ആളുകൾക്ക് ഒൻപത് മണിക്കൂറോളം വൈദ്യുതി ഇല്ലാതാകുകയും ചെയ്തു. വരാനിരിക്കുന്ന കൊടുങ്കാറ്റ് ശക്തമാണെങ്കിൽ, ചില പ്രദേശങ്ങളിൽ വൈദ്യുതി തടസ്സങ്ങൾ അനുഭവപ്പെട്ടേക്കാം.
2. ഉപഗ്രഹങ്ങളും ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളും (Satellites)
ഭൂമിക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്കാണ് സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് മൂലം ഏറ്റവും കൂടുതൽ അപകടസാധ്യതയുള്ളത്. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം സൗര കൊടുങ്കാറ്റിന്റെ ഊർജ്ജം വലിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ, അത് ചൂടാകുകയും വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് കുറഞ്ഞ ഭ്രമണപഥത്തിലുള്ള (Low Earth Orbit) ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്ക് വായു പ്രതിരോധം (Atmospheric Drag) വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
2022 ഫെബ്രുവരിയിൽ സ്പേസ്എക്സ് (SpaceX) വിക്ഷേപിച്ച 40 സ്റ്റാർലിങ്ക് ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഒരു ഭൗമകാന്തിക കൊടുങ്കാറ്റ് മൂലം അന്തരീക്ഷ പ്രതിരോധം താങ്ങാനാവാതെ കത്തിനശിച്ചിരുന്നു. ഏകദേശം 50 ദശലക്ഷം ഡോളറിന്റെ (ഏകദേശം 415 കോടി രൂപ) നഷ്ടമാണ് അന്ന് കമ്പനിക്ക് ഉണ്ടായത്. കൂടാതെ, CME കൊണ്ടുവരുന്ന ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള കണികകൾ ഉപഗ്രഹങ്ങളിലെ സെൻസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെ തകരാറിലാക്കാനും (Radiation damage) കാരണമാകും.
3. ജിപിഎസ് (GPS) നാവിഗേഷനും ആശയവിനിമയവും
ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ അയണോസ്ഫിയർ (Ionosphere) എന്ന പാളിയെ ആശ്രയിച്ചാണ് റേഡിയോ ആശയവിനിമയവും ജിപിഎസ് സിഗ്നലുകളും പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. സൗര കൊടുങ്കാറ്റ് ഈ പാളിയെ അസ്വസ്ഥമാക്കുമ്പോൾ, ജിപിഎസ് സിഗ്നലുകൾക്ക് വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുകയും, ലൊക്കേഷൻ കാണിക്കുന്നതിൽ പിഴവുകൾ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യും. ഇത് വിമാനങ്ങളുടെയും കപ്പലുകളുടെയും നാവിഗേഷനെ സാരമായി ബാധിച്ചേക്കാം. ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി (HF) റേഡിയോ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ മണിക്കൂറുകളോളം പൂർണ്ണമായും നിശ്ചലമാകാൻ (Radio Blackout) ഇത് കാരണമാകാറുണ്ട്.
മനുഷ്യ ജീവന് ഭീഷണിയുണ്ടോ?
സൗര കൊടുങ്കാറ്റുകൾ ഭൂമിയിലുള്ള സാധാരണ മനുഷ്യർക്ക് നേരിട്ട് യാതൊരു ശാരീരിക ഭീഷണിയും ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷവും കാന്തികമണ്ഡലവും അപകടകരമായ വികിരണങ്ങളെ തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നു. എന്നാൽ, ബഹിരാകാശ നിലയത്തിൽ (ISS) കഴിയുന്ന സഞ്ചാരികൾക്കും, ചന്ദ്രനിലേക്കോ ചൊവ്വയിലേക്കോ യാത്ര ചെയ്യുന്നവർക്കും ഇത് വലിയ ഭീഷണിയാണ്.
നാസയുടെ (NASA) പഠനങ്ങൾ പ്രകാരം, മുൻകരുതലുകളില്ലാതെ ഒരു ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരി ചന്ദ്രന്റെയോ ചൊവ്വയുടെയോ ഉപരിതലത്തിൽ നിൽക്കുമ്പോൾ ഇത്തരം ഒരു അതിശക്തമായ CME വന്നടിച്ചാൽ, ഒരേസമയം 3,00,000 നെഞ്ച് എക്സ്-റേകൾ (Chest X-rays) എടുക്കുന്നതിന് തുല്യമായ വികിരണം ശരീരത്തിൽ ഏൽക്കും. ഇത് മാരകമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതാണ്. അതിനാൽ, മുൻകൂട്ടി വിവരമറിഞ്ഞ് ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരികൾ നിലയത്തിലെ പ്രത്യേക സുരക്ഷാ അറകളിലേക്ക് മാറുകയാണ് പതിവ്. കൂടാതെ, ധ്രുവപ്രദേശങ്ങൾക്ക് മുകളിലൂടെ പറക്കുന്ന കൊമേഴ്സ്യൽ വിമാനങ്ങളിലെ ജീവനക്കാർക്കും യാത്രക്കാർക്കും സാധാരണയിൽ കവിഞ്ഞ വികിരണം ഏൽക്കാൻ സാധ്യതയുള്ളതിനാൽ, ഇത്തരം സമയങ്ങളിൽ വിമാനങ്ങളുടെ റൂട്ട് മാറ്റി വിടാറുണ്ട്.
ആകാശത്തെ വർണ്ണവിസ്മയം: ധ്രുവദീപ്തി (Auroras)
സൗര കൊടുങ്കാറ്റുകൾ വരുത്തുന്ന ഏറ്റവും മനോഹരമായ കാഴ്ചയാണ് ധ്രുവദീപ്തി അഥവാ അറോറകൾ (Auroras). സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള പ്ലാസ്മ കണികകൾ ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലൂടെ കടന്ന് ഉത്തര-ദക്ഷിണ ധ്രുവങ്ങളിലെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. ഈ കണികകൾ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ വാതകങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോഴാണ് ആകാശത്ത് വർണ്ണവിസ്മയം തീർക്കുന്ന പ്രകാശം ഉണ്ടാകുന്നത്.
ഓക്സിജനുമായുള്ള കൂട്ടിയിടി പച്ചയും ചുവപ്പും നിറങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, നൈട്രജൻ നീലയും പർപ്പിളും നിറങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. സാധാരണയായി ആർട്ടിക്, അന്റാർട്ടിക് പ്രദേശങ്ങളിൽ മാത്രം കാണപ്പെടുന്ന ഈ പ്രതിഭാസം, അതിശക്തമായ സൗര കൊടുങ്കാറ്റുകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ഭൂമധ്യരേഖയോട് അടുത്ത പ്രദേശങ്ങളായ മധ്യ അക്ഷാംശങ്ങളിൽ (Mid-latitudes) വരെ ദൃശ്യമാകാറുണ്ട്. നാളത്തെ കൊടുങ്കാറ്റ് വളരെ ശക്തമാണെങ്കിൽ യൂറോപ്പിന്റെയും വടക്കേ അമേരിക്കയുടെയും കൂടുതൽ തെക്കൻ ഭാഗങ്ങളിൽ ഈ വർണ്ണക്കാഴ്ച കാണാൻ സാധിച്ചേക്കാം.
ശാസ്ത്രലോകം എങ്ങനെയാണ് ഇതിനെ നേരിടുന്നത്?
ബഹിരാകാശ കാലാവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് കൃത്യമായ മുന്നറിയിപ്പുകൾ നൽകാൻ അമേരിക്കയുടെ നോവ (NOAA), നാസ (NASA), യൂറോപ്യൻ സ്പേസ് ഏജൻസി (ESA) തുടങ്ങിയവ നിരന്തരം പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്. സൂര്യനെ നിരീക്ഷിക്കാനായി ഡിസ്കവർ (DSCOVR), സോഹോ (SOHO), പാർക്കർ സോളാർ പ്രോബ് (Parker Solar Probe) തുടങ്ങിയ നിരവധി ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ബഹിരാകാശത്തുണ്ട്.
സൂര്യനിൽ ഒരു വിസ്ഫോടനം നടന്നാൽ, കൊറോണൽ മാസ് ഇജക്ഷൻ ഭൂമിയിലെത്താൻ 1 മുതൽ 3 ദിവസം വരെ സമയമെടുക്കും. ഈ സമയം ഉപയോഗിച്ച് കൃത്യമായ മുന്നറിയിപ്പുകൾ നൽകാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് സാധിക്കുന്നു. ഒരു കൊടുങ്കാറ്റ് വരുമ്പോൾ പവർ ഗ്രിഡ് അധികൃതർ വോൾട്ടേജ് നിലവാരം ക്രമീകരിക്കുകയും, തകരാർ ഒഴിവാക്കാൻ പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങൾ സജീവമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതുപോലെ, ഉപഗ്രഹങ്ങളെ ‘സേഫ് മോഡിലേക്ക്’ മാറ്റാനും ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഈ സമയം സഹായിക്കുന്നു.
സാധാരണക്കാർ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ഭയക്കേണ്ടതില്ല. ഇത് ഭൂമിയുടെ ചരിത്രത്തിൽ പലതവണ ഉണ്ടായിട്ടുള്ള ഒരു സ്വാഭാവിക പ്രക്രിയ മാത്രമാണ്. എന്നാൽ, നമ്മുടെ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പൂർണ്ണമായും തകരാറിലാകുന്ന ഒരു സാഹചര്യം ഒഴിവാക്കാൻ ശാസ്ത്രലോകം നടത്തുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങളും തയ്യാറെടുപ്പുകളും അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.