सूर्य
एक स्पष्ट सौर फिल्टर के माध्यम से देखा गया सूर्य | |
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| नाम | सूर्य, सोल,[1] सोल, Helios[2] |
| विशेषण | सौर (Solar)[3] |
| प्रतीक | |
| Header4 | अवलोकन डेटा |
| पृथ्वी से औसत दूरी | 1 au 14,96,00,000 किमी 8 मिनट 19 सेकंड, प्रकाश की गति[4] |
| दृश्य चमक | −26.74 (V)[5] |
| निरपेक्ष परिमाण | 4.83[5] |
| स्पेक्ट्रल वर्गीकरण | G2V[6] |
| धातुता | Z = 0.0165 ± 0.0010[7] |
| कोणीय आकार | 0.527 ± – °[8] |
| Header11 | कक्षीय विशेषताएँ |
| आकाशगंगा केंद्र से औसत दूरी | 24,000 से 28,000 प्रकाश-वर्ष[9] |
| गैलेक्टिक अवधि | 225–250 मिलियन वर्ष |
| वेग | *251 किमी/सेकंड गैलेक्टिक केंद्र के चारों ओर कक्षा
|
| तिरछापन | 7.25° (क्रांतिवृत्त)[5] 67.23° (गैलेक्टिक तल) |
| विषुवांश उत्तरी ध्रुव | 286.13° (286° 7′ 48″)[5] |
| क्रांति उत्तरी ध्रुव | +63.87° (63° 52′ 12"N)[5] |
| नाक्षत्र घूर्णन अवधि | 25.05 दिन (भूमध्य रेखा) 34.4 दिन (ध्रुव)[5] |
| भूमध्यरेखीय घूर्णन वेग | 1.997 किमी/सेकंड[11] |
| Header20 | भौतिक विशेषताएँ |
| भूमध्यरेखीय त्रिज्या | 695500 किमी[11] 109 × पृथ्वी त्रिज्या[11] |
| चपटीपन | 0.00005[5] |
| सतह का क्षेत्रफल | 6.09×10^12 किमी² 12000 × पृथ्वी सतह का क्षेत्रफल[11] |
| आयतन | 1.412×10^18 किमी³[11] 1300000 × पृथ्वी का आयतन |
| द्रव्यमान | 1.988475 ± 0.000092×10^30 किग्रा[12] 332950 × पृथ्वी का द्रव्यमान[5] |
| औसत घनत्व | 1.408 ग्राम/सेमी³ 0.255 × पृथ्वी का घनत्व[5][11] |
| आयु | 4.6 अरब वर्ष[13][14] |
| भूमध्यरेखीय सतह गुरुत्वाकर्षण | 274 मी/सेकंड²[5] 274 m/s2[11] |
| जड़त्व आघूर्ण कारक | ~ 0.059[5] |
| सतह पलायन वेग | 617.7 किमी/सेकंड 55 × पृथ्वी का पलायन वेग[11] |
| तापमान | 15700000 K (केंद्र)[5] 5777 K (प्रकाशमंडल)[11] 5000000 K (कोरोना) |
| दीप्ति | 3.828×10^26 W[5] 3.75×10^28 लुमेन 98 लुमेन/वाट प्रभावकारिता 2.99×10^27 कैंडेला 6.17×10^9 लुमेन/मी² |
| रंग (B-V) | 0.656 ± 0.005[15] |
| औसत विकिरण | 2.009×10^7 वाट·मी⁻²·sr⁻¹ |
| प्रकाशमंडल का द्रव्यमान के अनुसार संघटन | 73.46% हाइड्रोजन 24.85% हीलियम 0.77% ऑक्सीजन 0.29% कार्बन 0.16% लोहा 0.12% नियॉन 0.09% नाइट्रोजन 0.07% सिलिकॉन 0.05% मैग्नीशियम 0.04% सल्फर[16] |
सूर्य सौर मंडल के केंद्र में स्थित तारा है। यह गर्म प्लाज्मा का एक विशाल गोला है, जो अपने केंद्र में नाभिकीय संलयन प्रतिक्रियाओं द्वारा तापदीप्त होता है, और अपनी सतह से ऊर्जा को मुख्य रूप से दृश्य प्रकाश और अवरक्त विकिरण के रूप में विकीर्ण करता है, जिसमें 10% पराबैंगनी ऊर्जा होती है। यह पृथ्वी पर जीवन के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। सूर्य कई संस्कृतियों में वंदना का विषय रहा है और प्राचीन काल से ही खगोलीय अनुसंधान का एक केंद्रीय विषय रहा है।
सूर्य 24,000 से 28,000 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर आकाशगंगा केंद्र की परिक्रमा करता है। पृथ्वी से इसकी औसत दूरी लगभग 1.496×10^8 किलोमीटर या लगभग 8 प्रकाश-मिनट है। सूर्य और पृथ्वी के बीच की दूरी का उपयोग लंबाई की एक इकाई को परिभाषित करने के लिए किया गया था जिसे खगोलीय इकाई (au) कहा जाता है, जिसे अब 149.5978707 ± ×10^6 किलोमीटर के रूप में परिभाषित किया गया है। यह सौर मंडल की सबसे बड़ी और सबसे विशाल वस्तु है; इसका व्यास लगभग 1391400 किमी (864600 मील) है, जो पृथ्वी के व्यास का लगभग 109 गुना है। सूर्य का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग 3,30,000 गुना है, जो सौर मंडल के कुल द्रव्यमान का लगभग 99.86% है। सूर्य की सतह की परत, इसके प्रकाशमंडल, का द्रव्यमान मुख्य रूप से हाइड्रोजन (~73%) और हीलियम (~25%) से बना है, जिसमें भारी तत्वों की बहुत कम मात्रा शामिल है, जिनमें ऑक्सीजन, कार्बन, नियॉन और लोहा शामिल हैं।
सूर्य का निर्माण लगभग 4.6 अरब[lower-alpha 1] वर्ष पहले एक बड़े आणविक बादल के भीतर पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण पतन से हुआ था। इस पदार्थ का अधिकांश हिस्सा केंद्र में जमा हो गया; बाकी हिस्सा एक परिक्रमा करने वाली डिस्क में चपटा हो गया जो सौर मंडल बन गया। केंद्रीय द्रव्यमान इतना गर्म और घना हो गया कि उसने अंततः अपने केंद्र में नाभिकीय संलयन शुरू कर दिया। इसे अब एक G-प्रकार का मुख्य-अनुक्रम तारा (G2V) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। हर सेकंड, सूर्य का केंद्र लगभग 600 अरब किलोग्राम (किग्रा) हाइड्रोजन को हीलियम में संलयित करता है और चार अरब किलोग्राम पदार्थ को ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
अब से लगभग चार से सात अरब वर्षों में, जब सूर्य के केंद्र में हाइड्रोजन संलयन उस बिंदु तक कम हो जाएगा जहाँ सूर्य अब स्थैतिक संतुलन में नहीं रहेगा, तो इसके केंद्र का घनत्व और तापमान काफी बढ़ जाएगा, जिससे इसकी बाहरी परतें फैल जाएंगी, और अंततः सूर्य एक लाल दानव में बदल जाएगा। लाल दानव चरण के बाद, मॉडल बताते हैं कि सूर्य अपनी बाहरी परतों को त्याग देगा और एक ठंडे तारे के घने प्रकार (एक श्वेत वामन) में बदल जाएगा, और अब संलयन द्वारा ऊर्जा का उत्पादन नहीं करेगा, लेकिन फिर भी शायद खरबों वर्षों तक अपने पिछले संलयन से चमकता और गर्मी देता रहेगा। उसके बाद, इसके एक अत्यंत घने कृष्ण वामन में बदलने का सिद्धांत है, जो नगण्य ऊर्जा उत्सर्जित करेगा।
व्युत्पत्ति
अंग्रेजी शब्द sun का विकास पुरानी अंग्रेजी sunne से हुआ है। इसके सजातीय शब्द अन्य जर्मेनिक भाषाओं में दिखाई देते हैं, जिनमें पश्चिमी फ्रिसियन sinne, डच zon, लो जर्मन Sünn, मानक जर्मन Sonne, बवेरियन Sunna, पुरानी नॉर्स sunna, और गोथिक sunnō शामिल हैं। ये सभी शब्द प्रोटो-जर्मेनिक *sunnōn से निकले हैं।[17][18] यह अंततः हिंद-यूरोपीय भाषा परिवार की अन्य शाखाओं में 'सूर्य' के लिए शब्द से संबंधित है, हालांकि अधिकांश मामलों में 'n' में संबंधकारक तने के बजाय 'l' के साथ एक कर्ताकारक तना पाया जाता है, जैसा कि उदाहरण के लिए लैटिन sōl, प्राचीन ग्रीक ἥλιος (hēlios), वेल्श haul और चेक slunce में, साथ ही (*l > r के साथ) संस्कृत स्वर् (svár) और फारसी خور (xvar) में। वास्तव में, 'l'-तना प्रोटो-जर्मेनिक में भी जीवित रहा, जैसे *sōwelan, जिसने गोथिक sauil (sunnō के साथ) और पुरानी नॉर्स गद्य sól (काव्य sunna के साथ) को जन्म दिया, और इसके माध्यम से आधुनिक स्कैंडिनेवियाई भाषाओं में 'सूर्य' के लिए शब्द: स्वीडिश और डेनिश sol, आइसलैंडिक sól, आदि।[18]
अंग्रेजी में सूर्य के लिए मुख्य विशेषण सूर्य के प्रकाश के लिए sunny और, तकनीकी संदर्भों में, solar (IPA: /ˈsoʊlər/) हैं,[3] जो लैटिन sol से आया है।[19] ग्रीक helios से दुर्लभ विशेषण heliac (IPA: /ˈhiːliæk/) आता है।[20] अंग्रेजी में, ग्रीक और लैटिन शब्द कविता में सूर्य के मानवीकरण के रूप में आते हैं, हेलियोस (IPA: /ˈhiːliəs/) और सोल (IPA: /'sɒl/),[2][1] जबकि विज्ञान कथाओं में सूर्य को अन्य तारों से अलग करने के लिए Sol का उपयोग किया जा सकता है। शब्द sol का उपयोग छोटे 's' के साथ ग्रहीय खगोलविदों द्वारा मंगल जैसे किसी अन्य ग्रह पर सौर दिन की अवधि के लिए किया जाता है।[21]
सूर्य के लिए खगोलीय प्रतीक एक केंद्रीय बिंदु वाला वृत्त है: ☉।[22] इसका उपयोग M☉ (सौर द्रव्यमान), R☉ (सौर त्रिज्या) और L☉ (सौर दीप्ति) जैसी इकाइयों के लिए किया जाता है।[23][24] सूर्य के वैज्ञानिक अध्ययन को हेलियोलॉजी कहा जाता है।[25]
सामान्य विशेषताएँ
सूर्य एक G-प्रकार का मुख्य-अनुक्रम तारा है जो सौर मंडल के द्रव्यमान का लगभग 99.86% बनाता है।[26] सूर्य को G2 तारे के रूप में वर्गीकृत किया गया है,[27] जिसका अर्थ है कि यह एक G-प्रकार का तारा है, जिसमें 2 यह दर्शाता है कि इसका सतह का तापमान G वर्ग की दूसरी श्रेणी में है। इसका निरपेक्ष परिमाण +4.83 है, जो आकाशगंगा के लगभग 85% तारों से अधिक चमकीला होने का अनुमान है, जिनमें से अधिकांश लाल वामन हैं।[28][29] यह 7 pc के भीतर के 95% तारों से अधिक विशाल है।[30] सूर्य एक Population I, या भारी-तत्व-समृद्ध,[note 1] तारा है।[31] लगभग 4.6 अरब वर्ष पहले इसका निर्माण एक या अधिक निकटवर्ती सुपरनोवा से उत्पन्न शॉकवेव्स द्वारा शुरू हुआ हो सकता है।[32][33] यह सौर मंडल में भारी तत्वों, जैसे सोना और यूरेनियम, की उच्च प्रचुरता से पता चलता है, जो तथाकथित Population II, भारी-तत्व-गरीब, तारों में इन तत्वों की प्रचुरता के सापेक्ष है। भारी तत्व सबसे अधिक संभावना है कि सुपरनोवा के दौरान ऊष्माशोषी परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा, या एक विशाल दूसरी पीढ़ी के तारे के भीतर न्यूट्रॉन अवशोषण के माध्यम से परमाणु रूपांतरण द्वारा निर्मित हुए होंगे।[31]
आकार
सूर्य की कोई निश्चित सीमा नहीं है, लेकिन प्रकाशमंडल के ऊपर ऊंचाई बढ़ने के साथ इसका घनत्व तेजी से घटता है।[34] माप के उद्देश्य से, सूर्य की त्रिज्या को उसके केंद्र से प्रकाशमंडल के किनारे तक की दूरी माना जाता है, जो सूर्य की स्पष्ट दृश्य सतह है।[35] सूर्य की गोलाई उसके भूमध्य रेखा पर त्रिज्या, , और उसके ध्रुव पर, , के बीच का सापेक्ष अंतर है, जिसे चपटीपन कहा जाता है,[36]
इस मान को मापना कठिन है। वायुमंडलीय विरूपण का अर्थ है कि माप उपग्रहों पर किया जाना चाहिए; मान बहुत छोटा है जिसका अर्थ है कि बहुत सटीक तकनीक की आवश्यकता है।[37]
एक समय यह प्रस्तावित किया गया था कि चपटेपन (oblateness) का मान बुध ग्रह के उपसौर के पुरस्सरण (perihelion precession of Mercury) की व्याख्या करने के लिए पर्याप्त था, लेकिन आइंस्टीन ने प्रस्तावित किया कि सामान्य सापेक्षता (general relativity) एक गोलाकार सूर्य का उपयोग करके इस पुरस्सरण की व्याख्या कर सकती है।[37] जब सोलर डायनामिक्स ऑब्जर्वेटरी[38] और पिकार्ड (उपग्रह) (Picard satellite)[36] के माध्यम से चपटेपन के उच्च परिशुद्धता माप उपलब्ध हुए, तो मापा गया मान अपेक्षा से भी कम,[37] 8.2e-6, या 8 भाग प्रति दस लाख पाया गया। इन मापों ने यह निर्धारित किया कि सूर्य अब तक देखी गई प्राकृतिक वस्तुओं में एक पूर्ण गोले के सबसे निकट है।[39] चपटेपन का मान सौर विकिरण परिवर्तनों से स्वतंत्र होकर स्थिर रहता है।[36] ग्रहों का ज्वारीय प्रभाव कमजोर है और यह सूर्य के आकार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है।[40]
घूर्णन
सूर्य अपनी ध्रुवों की तुलना में अपनी भूमध्य रेखा पर तेजी से घूमता है। यह विभेदक घूर्णन (differential rotation) ऊष्मा परिवहन के कारण संवहनी गति और सूर्य के घूर्णन के कारण कोरिओलिस बल (Coriolis force) के कारण होता है। तारों द्वारा परिभाषित संदर्भ फ्रेम में, घूर्णन अवधि भूमध्य रेखा पर लगभग 25.6 दिन और ध्रुवों पर 33.5 दिन है। पृथ्वी से सूर्य की परिक्रमा करते हुए देखने पर, भूमध्य रेखा पर सूर्य की स्पष्ट घूर्णन अवधि लगभग 28 दिन है।[41] इसके उत्तरी ध्रुव के ऊपर से देखने पर, सूर्य अपनी घूर्णन धुरी के चारों ओर वामावर्त (counterclockwise) घूमता है।[note 2][42]
सौर अनुरूप (solar analogues) के एक सर्वेक्षण से पता चलता है कि प्रारंभिक सूर्य आज की तुलना में दस गुना तेजी से घूम रहा था। इसने सतह को बहुत अधिक सक्रिय बना दिया होगा, जिसमें अधिक एक्स-रे और यूवी उत्सर्जन होता होगा। सौर कलंक (Sunspots) सतह के 5 ± – % हिस्से को कवर करते होंगे।[43] घूर्णन दर धीरे-धीरे चुंबकीय ब्रेकिंग (Magnetic braking) द्वारा धीमी हो गई, क्योंकि सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र बाहर निकलने वाली सौर पवन (solar wind) के साथ परस्पर क्रिया करता था।[44] इस तीव्र आदिम घूर्णन का एक अवशेष अभी भी सूर्य के कोर में जीवित है, जो प्रति सप्ताह एक बार की दर से घूमता है; जो औसत सतह घूर्णन दर से चार गुना अधिक है।[45][46]
संरचना
सूर्य का प्रकाशमंडल (photosphere) मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम तत्वों से बना है। सूर्य के जीवन के इस समय में, वे प्रकाशमंडल में सूर्य के द्रव्यमान का क्रमशः 74.9% और 23.8% हिस्सा हैं।[47] सभी भारी तत्व, जिन्हें खगोल विज्ञान में धातु (metals) कहा जाता है, द्रव्यमान के 2% से कम हैं, जिनमें ऑक्सीजन (सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 1%), कार्बन (0.3%), नियॉन (0.2%), और लोहा (0.2%) सबसे प्रचुर मात्रा में हैं।[48] प्रकाशमंडल की रासायनिक संरचना को सामान्यतः आदिम सौर मंडल की संरचना का प्रतिनिधि माना जाता है।[49] आमतौर पर, ऊपर वर्णित सौर भारी-तत्व प्रचुरता को सूर्य के प्रकाशमंडल के स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके और उन उल्कापिंडों में प्रचुरता को मापकर मापा जाता है जिन्हें कभी पिघलने के तापमान तक गर्म नहीं किया गया है। माना जाता है कि ये उल्कापिंड आदिम सूर्य की संरचना को बनाए रखते हैं और इस प्रकार सूर्य के भीतर भारी तत्वों के बसने से प्रभावित नहीं होते हैं। दोनों विधियाँ आम तौर पर अच्छी तरह से सहमत हैं।[50]
सूर्य की मूल रासायनिक संरचना उस अंतरतारकीय माध्यम (interstellar medium) से विरासत में मिली थी जिससे इसका निर्माण हुआ था। मूल रूप से यह लगभग 71.1% हाइड्रोजन, 27.4% हीलियम और 1.5% भारी तत्वों से बना रहा होगा।[47]
सूर्य की आंतरिक संरचना ज्ञात नहीं है। तारकीय परमाणु प्रतिक्रियाओं के मॉडल पर आधारित अनुमान सौर भूकंप विज्ञान (helioseismology) के अवलोकनों पर आधारित अनुमानों से भिन्न मान देते हैं।[51]
जब से सूर्य का निर्माण हुआ है, मुख्य संलयन प्रक्रिया में हाइड्रोजन को हीलियम में संलयित करना शामिल रहा है। पिछले 4.6 अरब वर्षों में, हीलियम की मात्रा और सूर्य के भीतर इसकी स्थिति धीरे-धीरे बदल गई है। संलयन के कारण कोर के भीतर हीलियम का अनुपात लगभग 24% से बढ़कर लगभग 60% हो गया है, और गुरुत्वाकर्षण के कारण कुछ हीलियम और भारी तत्व प्रकाशमंडल से सूर्य के केंद्र की ओर बस गए हैं। भारी तत्वों का अनुपात अपरिवर्तित है। ऊष्मा सूर्य के कोर से संवहन के बजाय विकिरण द्वारा बाहर की ओर स्थानांतरित होती है (नीचे विकिरण क्षेत्र देखें), इसलिए संलयन उत्पाद ऊष्मा द्वारा बाहर की ओर नहीं उठाए जाते हैं; वे कोर में ही रहते हैं,[52] और धीरे-धीरे हीलियम का एक आंतरिक कोर बनना शुरू हो गया है जिसे संलयित नहीं किया जा सकता है क्योंकि वर्तमान में सूर्य का कोर हीलियम को संलयित करने के लिए पर्याप्त गर्म या घना नहीं है। वर्तमान प्रकाशमंडल में, हीलियम का अंश कम हो गया है, और धातुता (metallicity) उस स्तर का केवल 84% है जो आदिम-तारा (protostellar) चरण में था (कोर में परमाणु संलयन शुरू होने से पहले)। भविष्य में, हीलियम कोर में जमा होता रहेगा, और लगभग 5 अरब वर्षों में यह क्रमिक संचय अंततः सूर्य को मुख्य अनुक्रम (main sequence) से बाहर निकलने और एक लाल दानव (red giant) बनने का कारण बनेगा।[53]
संरचना
Standard solar model
कोर
सूर्य का कोर केंद्र से सौर त्रिज्या के लगभग 20–25% तक फैला हुआ है।[54] इसका घनत्व 150 g तक है[55][56] (तरल पानी के घनत्व का लगभग 150 गुना) और तापमान 15.7 मिलियन केल्विन (K) के करीब है।[56] इसके विपरीत, सूर्य की सतह का तापमान लगभग 5,800 K है। SOHO मिशन डेटा के हालिया विश्लेषण से इस विचार को समर्थन मिलता है कि कोर अपने बाहर के विकिरण क्षेत्र की तुलना में तेजी से घूम रहा है।[54] सूर्य के अधिकांश जीवन के दौरान, ऊर्जा कोर क्षेत्र में प्रोटॉन-प्रोटॉन श्रृंखला (proton–proton chain) के माध्यम से परमाणु संलयन द्वारा उत्पन्न की गई है; यह प्रक्रिया हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित करती है।[57] वर्तमान में, सूर्य में उत्पन्न ऊर्जा का 0.8% संलयन प्रतिक्रियाओं की एक और श्रृंखला से आता है जिसे CNO चक्र कहा जाता है; CNO चक्र से आने वाले अनुपात के बढ़ने की उम्मीद है जैसे-जैसे सूर्य पुराना और अधिक चमकदार होता जाएगा।[58][59]
कोर सूर्य का एकमात्र ऐसा क्षेत्र है जो संलयन के माध्यम से तापीय ऊर्जा की एक सराहनीय मात्रा उत्पन्न करता है; सूर्य की 99% शक्ति उसकी त्रिज्या के सबसे आंतरिक 24% में उत्पन्न होती है, और त्रिज्या के 30% से आगे लगभग कोई संलयन नहीं होता है। सूर्य का शेष भाग इस ऊर्जा द्वारा गर्म होता है क्योंकि यह कई क्रमिक परतों के माध्यम से बाहर की ओर स्थानांतरित होती है, अंततः सौर प्रकाशमंडल तक पहुँचती है जहाँ यह विकिरण (फोटॉन) या अभिवहन (विशाल कणों) के माध्यम से अंतरिक्ष में निकल जाती है।[27][60]
प्रोटॉन-प्रोटॉन श्रृंखला कोर में प्रति सेकंड 9.2×10^37 बार होती है, जो हर सेकंड लगभग 3.738 प्रोटॉन को अल्फा कणों (हीलियम नाभिक) में परिवर्तित करती है (सूर्य में कुल ~8.9×10^56 मुक्त प्रोटॉन में से), या लगभग 6.2×10^11 kg। हालाँकि, प्रत्येक प्रोटॉन को (औसतन) PP श्रृंखला का उपयोग करके दूसरे के साथ संलयित होने में लगभग 9 अरब वर्ष लगते हैं।[27] चार मुक्त प्रोटॉन (हाइड्रोजन नाभिक) को एक एकल अल्फा कण (हीलियम नाभिक) में संलयित करने से संलयित द्रव्यमान का लगभग 0.7% ऊर्जा के रूप में निकलता है,[61] इसलिए सूर्य 384.6 योटावाट (3.846×10^26 W),[5] या 9.19210 टीएनटी के मेगाटन प्रति सेकंड की द्रव्यमान-ऊर्जा रूपांतरण दर पर ऊर्जा छोड़ता है। सूर्य का बड़ा बिजली उत्पादन मुख्य रूप से इसके कोर के विशाल आकार और घनत्व (पृथ्वी और पृथ्वी पर वस्तुओं की तुलना में) के कारण है, जिसमें प्रति घन मीटर बहुत कम मात्रा में बिजली उत्पन्न होती है। सूर्य के आंतरिक भाग के सैद्धांतिक मॉडल कोर के केंद्र में लगभग 276.5 वाट प्रति घन मीटर का अधिकतम शक्ति घनत्व, या ऊर्जा उत्पादन का संकेत देते हैं,[62] जो कार्ल क्रुज़ेलनिकी के अनुसार, एक खाद के ढेर (compost pile) के अंदर के शक्ति घनत्व के समान है।[63]
कोर में संलयन दर एक स्थिर संतुलन में है: संलयन की थोड़ी अधिक दर कोर को और अधिक गर्म कर देगी और बाहरी परतों के वजन के खिलाफ थोड़ा विस्तार करेगी, जिससे घनत्व कम हो जाएगा और इसलिए संलयन दर कम हो जाएगी और विक्षोभ (perturbation) ठीक हो जाएगा; और थोड़ी कम दर कोर को ठंडा और थोड़ा सिकोड़ देगी, जिससे घनत्व बढ़ जाएगा और संलयन दर बढ़ जाएगी और फिर से यह अपनी वर्तमान दर पर वापस आ जाएगी।[64]
विकिरण क्षेत्र
विकिरण क्षेत्र सूर्य की सबसे मोटी परत है। यह कोर के ऊपर लगभग 0.25 सौर त्रिज्या से शुरू होकर लगभग 0.7 सौर त्रिज्या तक जाती है। इस क्षेत्र का नाम इसलिए पड़ा है क्योंकि तापीय विकिरण ऊर्जा हस्तांतरण का प्राथमिक साधन है: फोटॉन घनी गैस से इतनी बार टकराते हैं कि उन्हें इस क्षेत्र को पार करने में दस लाख साल लग जाते हैं।[65] कोर से दूरी बढ़ने के साथ तापमान लगभग 7 मिलियन से 2 मिलियन केल्विन तक गिर जाता है।[56] यह तापमान प्रवणता (temperature gradient) रुद्धोष्म ह्रास दर (adiabatic lapse rate) के मान से कम है और इसलिए संवहन को प्रेरित नहीं कर सकती है, जो बताता है कि इस क्षेत्र के माध्यम से ऊर्जा का हस्तांतरण तापीय संवहन के बजाय विकिरण द्वारा क्यों होता है।[56] 0.25 सौर त्रिज्या और 0.7 त्रिज्या (विकिरण क्षेत्र का शीर्ष) के बीच घनत्व सौ गुना (20,000 kg/m3 से 200 kg/m3 तक) गिर जाता है।[65]
टैकोक्लाइन
विकिरण क्षेत्र और संवहन क्षेत्र एक संक्रमण परत, टैकोक्लाइन द्वारा अलग किए जाते हैं। यह वह क्षेत्र है जहाँ विकिरण क्षेत्र के समान घूर्णन और संवहन क्षेत्र के विभेदक घूर्णन के बीच तीव्र शासन परिवर्तन दोनों के बीच एक बड़े कतरनी प्रतिबल (shear stress) में परिणत होता है—एक ऐसी स्थिति जहाँ क्रमिक क्षैतिज परतें एक-दूसरे के ऊपर से फिसलती हैं।[66] वर्तमान में, यह परिकल्पना की गई है कि इस परत के भीतर एक चुंबकीय डायनेमो, या सौर डायनेमो, सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।[56]
संवहन क्षेत्र
सूर्य का संवहन क्षेत्र 0.7 सौर त्रिज्या (500,000 किमी) से सतह के पास तक फैला हुआ है। इस परत में, सौर प्लाज्मा विकिरण के माध्यम से आंतरिक भाग की ऊष्मा ऊर्जा को बाहर की ओर स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त घना या गर्म नहीं है। इसके बजाय, प्लाज्मा का घनत्व संवहनी धाराओं को विकसित करने और सूर्य की ऊर्जा को उसकी सतह की ओर बाहर ले जाने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त कम है। टैकोक्लाइन पर गर्म होने वाली सामग्री ऊष्मा लेती है और फैलती है, जिससे इसका घनत्व कम हो जाता है और यह ऊपर उठने लगती है। परिणामस्वरूप, द्रव्यमान की एक व्यवस्थित गति तापीय कोशिकाओं में विकसित होती है जो अधिकांश ऊष्मा को ऊपर सूर्य के प्रकाशमंडल तक ले जाती है। एक बार जब सामग्री प्रकाशमंडलीय सतह के ठीक नीचे विसरित और विकिरण रूप से ठंडी हो जाती है, तो इसका घनत्व बढ़ जाता है, और यह संवहन क्षेत्र के आधार पर डूब जाती है, जहाँ यह फिर से विकिरण क्षेत्र के शीर्ष से ऊष्मा लेती है और संवहनी चक्र जारी रहता है। प्रकाशमंडल पर, तापमान 350 गुना गिरकर 5,700 K हो गया है और घनत्व केवल 0.2 g/m3 (समुद्र तल पर हवा के घनत्व का लगभग 1/10,000, और संवहन क्षेत्र की आंतरिक परत का 1 मिलियनवां हिस्सा) रह गया है।[56]
संवहन क्षेत्र के तापीय स्तंभ सूर्य की सतह पर एक छाप बनाते हैं, जिससे इसे सबसे छोटे पैमाने पर कणिका (granulation) और बड़े पैमाने पर सुपरग्रैनुलेशन नामक एक दानेदार उपस्थिति मिलती है। सौर आंतरिक भाग के इस बाहरी हिस्से में अशांत संवहन सूर्य के निकट-सतह आयतन पर "छोटे पैमाने" की डायनेमो क्रिया को बनाए रखता है।[56] सूर्य के तापीय स्तंभ बेनार्ड कोशिकाएं (Bénard cells) हैं और मोटे तौर पर हेक्सागोनल प्रिज्म का आकार लेते हैं।[67]
वायुमंडल
सौर वायुमंडल सूर्य का वह क्षेत्र है जो संवहन क्षेत्र के शीर्ष से हेलियोस्फीयर की आंतरिक सीमा तक फैला हुआ है। इसे अक्सर तीन प्राथमिक परतों में विभाजित किया जाता है: प्रकाशमंडल, क्रोमोस्फीयर, और कोरोना।[68] क्रोमोस्फीयर और कोरोना एक पतले सौर संक्रमण क्षेत्र (Solar transition region) द्वारा अलग किए जाते हैं जिसे अक्सर एक अतिरिक्त विशिष्ट परत के रूप में माना जाता है।[69]:173–174 कुछ स्रोत हेलियोस्फीयर को बाहरी या विस्तारित सौर वायुमंडल मानते हैं।[70][71]
प्रकाशमंडल
सूर्य की दृश्य सतह, प्रकाशमंडल, वह परत है जिसके नीचे सूर्य दृश्य प्रकाश के लिए अपारदर्शी (opaque) हो जाता है।[72] इस परत में उत्पन्न फोटॉन इसके ऊपर के पारदर्शी सौर वायुमंडल के माध्यम से सूर्य से बाहर निकलते हैं और सौर विकिरण, सूर्य का प्रकाश बन जाते हैं। अपारदर्शिता में परिवर्तन H− आयनों की घटती मात्रा के कारण होता है, जो दृश्य प्रकाश को आसानी से अवशोषित करते हैं।[72] इसके विपरीत, देखा गया दृश्य प्रकाश तब उत्पन्न होता है जब इलेक्ट्रॉन H− आयन बनाने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।[73][74]
प्रकाशमंडल दसियों से सैकड़ों किलोमीटर मोटा है, और पृथ्वी पर हवा की तुलना में थोड़ा कम अपारदर्शी है। चूँकि प्रकाशमंडल का ऊपरी हिस्सा निचले हिस्से की तुलना में ठंडा होता है, इसलिए सूर्य की एक छवि सौर डिस्क के किनारे या अंग (limb) की तुलना में केंद्र में अधिक चमकदार दिखाई देती है, जिसे अंग कालापन (limb darkening) के रूप में जाना जाता है।[72] सूर्य के प्रकाश के स्पेक्ट्रम में लगभग 5,777 K पर विकिरण करने वाले एक कृष्णिका (black-body) का स्पेक्ट्रम होता है,[11] जो प्रकाशमंडल के ऊपर की पतली परतों से परमाणु अवशोषण रेखाओं (absorption lines) के साथ मिश्रित होता है। प्रकाशमंडल का कण घनत्व ~1023 m−3 है (समुद्र तल पर पृथ्वी के वायुमंडल के प्रति आयतन कण संख्या का लगभग 0.37%)। प्रकाशमंडल पूरी तरह से आयनित नहीं है—आयनन की सीमा लगभग 3% है, जिससे अधिकांश हाइड्रोजन परमाणु रूप में रह जाता है।[75]
सूर्य की सबसे ठंडी परत एक तापमान न्यूनतम क्षेत्र है जो प्रकाशमंडल (photosphere) से लगभग 500 km ऊपर तक फैला हुआ है, और इसका तापमान लगभग 4100 K है।[72] सूर्य का यह भाग इतना ठंडा है कि इसमें कार्बन मोनोऑक्साइड और जल जैसे सरल अणुओं का अस्तित्व संभव हो पाता है।[76]
वर्णमंडल (Chromosphere)
तापमान न्यूनतम परत के ऊपर लगभग 2,000 किमी मोटी एक परत है, जिस पर उत्सर्जन और अवशोषण रेखाओं के स्पेक्ट्रम का प्रभुत्व है।[72] इसे वर्णमंडल (chromosphere) कहा जाता है, जो ग्रीक मूल शब्द chroma से आया है, जिसका अर्थ है रंग, क्योंकि पूर्ण सूर्य ग्रहण की शुरुआत और अंत में वर्णमंडल एक रंगीन चमक के रूप में दिखाई देता है।[65] वर्णमंडल का तापमान ऊंचाई के साथ धीरे-धीरे बढ़ता है, जो शीर्ष के पास लगभग 20,000 K तक पहुंच जाता है।[72] वर्णमंडल के ऊपरी भाग में हीलियम आंशिक रूप से आयनित (ionised) हो जाती है।[77]
वर्णमंडल और उसके ऊपर स्थित कोरोना एक पतले (लगभग 200 km) संक्रमण क्षेत्र द्वारा अलग होते हैं, जहाँ तापमान ऊपरी वर्णमंडल में लगभग 20000 K से बढ़कर कोरोना के तापमान के करीब 1000000 K तक तेजी से बढ़ता है।[78] तापमान में यह वृद्धि संक्रमण क्षेत्र में हीलियम के पूर्ण आयनीकरण द्वारा सुगम होती है, जो प्लाज्मा के विकिरण शीतलन (radiative cooling) को काफी कम कर देता है।[77] संक्रमण क्षेत्र किसी एक निश्चित ऊंचाई पर नहीं होता है, बल्कि यह कंटिकाओं (spicules) और तंतुओं (filaments) जैसी वर्णमंडलीय विशेषताओं के चारों ओर एक प्रकार का प्रभामंडल (nimbus) बनाता है, और यह निरंतर, अराजक गति में रहता है।[65] संक्रमण क्षेत्र पृथ्वी की सतह से आसानी से दिखाई नहीं देता है, लेकिन अति-पराबैंगनी (extreme ultraviolet) के प्रति संवेदनशील उपकरणों द्वारा अंतरिक्ष से इसे आसानी से देखा जा सकता है।[79]
कोरोना
कोरोना सूर्य की अगली परत है। सूर्य की सतह के पास, निचले कोरोना में कणों का घनत्व लगभग 1015 m−3 से 1016 m−3 होता है।[77][note 3] कोरोना और सौर पवन का औसत तापमान लगभग 1,000,000–2,000,000 K होता है; हालाँकि, सबसे गर्म क्षेत्रों में यह 8,000,000–20,000,000 K तक होता है।[78] यद्यपि कोरोना के तापमान को स्पष्ट करने के लिए अभी तक कोई पूर्ण सिद्धांत मौजूद नहीं है, लेकिन यह ज्ञात है कि इसकी कुछ ऊष्मा चुंबकीय पुनर्संयोजन (magnetic reconnection) से आती है।[78][80]
कोरोना की बाहरी सीमा वहां स्थित है जहाँ त्रिज्यीय रूप से बढ़ती हुई, बड़े पैमाने की सौर पवन की गति, त्रिज्यीय रूप से घटती हुई अल्फवेन तरंग चरण गति (Alfvén wave phase speed) के बराबर होती है। यह एक बंद, गैर-गोलाकार सतह को परिभाषित करता है, जिसे अल्फवेन क्रिटिकल सरफेस कहा जाता है, जिसके नीचे कोरोनल प्रवाह उप-अल्फवेनिक (sub-Alfvénic) होते हैं और जिसके ऊपर सौर पवन सुपर-अल्फवेनिक होती है।[81] जिस ऊंचाई पर यह संक्रमण होता है, वह अंतरिक्ष में और सौर गतिविधि के साथ बदलती रहती है, जो सौर न्यूनतम के पास अपने सबसे निचले स्तर पर और सौर अधिकतम के पास अपने उच्चतम स्तर पर पहुंच जाती है। अप्रैल 2021 में, पार्कर सोलर प्रोब द्वारा 16 से 20 सौर त्रिज्याओं की दूरी पर पहली बार इस सतह को पार किया गया था।[82][83] इसके पूर्ण संभावित विस्तार के पूर्वानुमानों ने इसकी पूरी सीमा को 8 से 30 सौर त्रिज्याओं के भीतर रखा है।[84][85][86]
हेलियोस्फीयर (Heliosphere)
हेलियोस्फीयर को अंतरिक्ष के उस क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जहाँ सौर पवन अंतरतारकीय माध्यम (interstellar medium) पर हावी रहती है।[87] हेलियोस्फीयर में अशांति और गतिशील बल भीतर के सौर कोरोना के आकार को प्रभावित नहीं कर सकते हैं, क्योंकि जानकारी केवल अल्फवेन तरंगों की गति से ही यात्रा कर सकती है। सौर पवन हेलियोस्फीयर के माध्यम से लगातार बाहर की ओर यात्रा करती है,[88][89] और सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र को सर्पिल (spiral) आकार में ढालती है,[80] जब तक कि यह सूर्य से 50 au से अधिक दूरी पर हेलियोपॉज़ (heliopause) से टकराती नहीं है। दिसंबर 2004 में, वॉयजर 1 प्रोब एक शॉक फ्रंट से गुजरा जिसे हेलियोपॉज़ का हिस्सा माना जाता है।[90] 2012 के अंत में, वॉयजर 1 ने ब्रह्मांडीय किरणों (cosmic ray) के टकराव में उल्लेखनीय वृद्धि और सौर पवन से आने वाले कम ऊर्जा वाले कणों में भारी गिरावट दर्ज की, जिससे पता चला कि प्रोब हेलियोपॉज़ से गुजरकर अंतरतारकीय माध्यम (interstellar medium) में प्रवेश कर चुका है,[91] और वास्तव में इसने 25 अगस्त 2012 को, सूर्य से लगभग 122 au की दूरी पर ऐसा किया।[92] हेलियोस्फीयर में एक हेलियोटेल (heliotail) होता है जो आकाशगंगा के माध्यम से सूर्य की विशिष्ट गति (peculiar motion) के कारण इसके पीछे फैला होता है।[93]
प्रकाश, विकिरण और अवलोकन
सूर्य से प्राप्त ऊर्जा प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) द्वारा पृथ्वी पर जीवन का समर्थन करती है, जानवरों में दृष्टि को संभव बनाती है, और पृथ्वी की जलवायु तथा मौसम को संचालित करती है।[94][95] सूर्य पृथ्वी के आकाश में अब तक की सबसे चमकीली वस्तु है, जिसका स्पष्ट परिमाण (apparent magnitude) −26.74 है।[96][97] यह अगली सबसे चमकीली वस्तु, सीरियस (Sirius), जिसका स्पष्ट परिमाण −1.46 है, से 13 अरब गुना से भी कम चमकीला है।[98]
सौर स्थिरांक (solar constant) वह शक्ति है जिसे सूर्य प्रति इकाई क्षेत्र में जमा करता है जो सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में होता है। सौर स्थिरांक सूर्य से एक खगोलीय इकाई (au) की दूरी पर (अर्थात, पृथ्वी की कक्षा पर या उसके पास) लगभग 1368 W/m2 (वाट प्रति वर्ग मीटर) के बराबर है।[99] पृथ्वी की सतह पर सूर्य का प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा क्षीण (attenuated) हो जाता है, जिससे सतह पर कम शक्ति पहुंचती है, जो 1000 W/m2 के करीब होती है (साफ परिस्थितियों में जब सूर्य जेनिथ के पास होता है)।[100] पृथ्वी के वायुमंडल के शीर्ष पर सूर्य का प्रकाश (कुल ऊर्जा के अनुसार) लगभग 50% अवरक्त प्रकाश, 40% दृश्य प्रकाश और 10% पराबैंगनी प्रकाश से बना होता है।[101] वायुमंडल 70% से अधिक सौर पराबैंगनी किरणों को फिल्टर कर देता है, विशेष रूप से छोटी तरंग दैर्ध्य (wavelengths) पर।[102]
दृश्य प्रकाश और अवलोकन
जब अंतरिक्ष से या जब सूर्य आकाश में ऊंचा होता है, तब सूर्य का रंग सफेद होता है, जिसका CIE रंग-स्थान सूचकांक (0.3, 0.3) के करीब होता है। अंतरिक्ष से देखे जाने पर प्रति तरंग दैर्ध्य सौर विकिरण स्पेक्ट्रम के हरे भाग में सबसे अधिक होता है।[103][104] जब सूर्य आकाश में बहुत नीचे होता है, तो वायुमंडलीय प्रकीर्णन (atmospheric scattering) सूर्य को पीला, लाल, नारंगी या मैजेंटा बना देता है, और दुर्लभ अवसरों पर हरा या नीला भी बना देता है। कुछ संस्कृतियां मानसिक रूप से सूर्य को पीला और कुछ लाल मानती हैं; इसके सांस्कृतिक कारणों पर बहस होती है।[105]
एक प्रकाशिक घटना, जिसे हरा फ्लैश (green flash) के रूप में जाना जाता है, कभी-कभी सूर्यास्त के तुरंत बाद या सूर्योदय से पहले देखी जा सकती है। यह फ्लैश क्षितिज के ठीक नीचे सूर्य के प्रकाश के प्रेक्षक की ओर मुड़ने (आमतौर पर तापमान व्युत्क्रमण के माध्यम से) के कारण होता है। छोटी तरंग दैर्ध्य (बैंगनी, नीला, हरा) का प्रकाश लंबी तरंग दैर्ध्य (पीला, नारंगी, लाल) की तुलना में अधिक मुड़ता है, लेकिन बैंगनी और नीला प्रकाश प्रकीर्णित (scattered) अधिक होता है, जिससे केवल वह प्रकाश बचता है जिसे हरा माना जाता है।[106]
आंखों के लिए जोखिम
सूर्य की चमक नग्न आंखों से इसे देखने पर दर्द पैदा कर सकती है; हालाँकि, सामान्य गैर-विस्तारित (non-dilated) आंखों के लिए संक्षिप्त अवधि के लिए ऐसा करना खतरनाक नहीं है।[107][108] सीधे सूर्य को देखना, जिसे सनगेजिंग (sungazing) कहा जाता है, फॉस्फीन (phosphene) दृश्य कलाकृतियों और अस्थायी आंशिक अंधापन का कारण बनता है। यह रेटिना तक लगभग 4 मिलीवाट सूर्य का प्रकाश भी पहुंचाता है, जिससे यह थोड़ा गर्म हो जाता है और उन आंखों में संभावित रूप से क्षति हो सकती है जो चमक के प्रति ठीक से प्रतिक्रिया नहीं कर सकती हैं।[109][110] नग्न आंखों से सीधे सूर्य को देखने से लगभग 100 सेकंड के बाद रेटिना पर यूवी-प्रेरित, सनबर्न जैसी घाव हो सकते हैं, विशेष रूप से उन परिस्थितियों में जहां यूवी प्रकाश तीव्र और केंद्रित होता है।[111][112]
दूरबीन (binoculars) जैसे प्रकाश-केंद्रित प्रकाशिकी (optics) के माध्यम से सूर्य को देखने से उचित फिल्टर के बिना रेटिना को स्थायी क्षति हो सकती है। कुछ तात्कालिक फिल्टर जो यूवी या आईआर (IR) किरणों को गुजरने देते हैं, वे उच्च चमक स्तर पर आंख को नुकसान पहुंचा सकते हैं।[113] बिना फिल्टर वाले टेलीस्कोप के माध्यम से दोपहर के सूर्य पर संक्षिप्त झलक भी स्थायी क्षति का कारण बन सकती है।[114]
सूर्योदय और सूर्यास्त के दौरान, पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से विशेष रूप से लंबे मार्ग के कारण रेले प्रकीर्णन और मी प्रकीर्णन (Mie scattering) के कारण सूर्य का प्रकाश क्षीण हो जाता है,[115] और सूर्य कभी-कभी इतना धुंधला होता है कि इसे नग्न आंखों से आराम से या प्रकाशिकी के साथ सुरक्षित रूप से देखा जा सकता है (बशर्ते बादलों के बीच से अचानक तेज धूप आने का कोई जोखिम न हो)। धुंधली स्थितियां, वायुमंडलीय धूल और उच्च आर्द्रता इस वायुमंडलीय क्षीणन में योगदान करती हैं।[116]
अन्य विकिरण
सौर पराबैंगनी (ultraviolet) विकिरण पृथ्वी के दिन के ऊपरी वायुमंडल को आयनित करता है, जिससे इसका विद्युत रूप से संचालन करने वाला आयनमंडल (ionosphere) बनता है।[117] यह विकिरण सनबर्न का कारण बनता है, और इसके अन्य जैविक प्रभाव भी होते हैं जैसे विटामिन डी का उत्पादन और सन टैनिंग। यह त्वचा कैंसर का मुख्य कारण है। पराबैंगनी प्रकाश पृथ्वी की ओजोन परत द्वारा दृढ़ता से क्षीण हो जाता है, इसलिए यूवी की मात्रा अक्षांश के साथ बहुत भिन्न होती है और यह कई जैविक अनुकूलन के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार रही है, जिसमें मानव त्वचा के रंग में भिन्नता शामिल है।[118] सूर्य से आने वाले पराबैंगनी प्रकाश में एंटीसेप्टिक गुण होते हैं और इसका उपयोग उपकरणों और पानी को साफ करने के लिए किया जा सकता है।
कोर में संलयन प्रतिक्रियाओं के साथ शुरू में जारी उच्च-ऊर्जा गामा किरण फोटॉन लगभग तुरंत सौर प्लाज्मा के विकिरण क्षेत्र (radiative zone) द्वारा अवशोषित हो जाते हैं, आमतौर पर केवल कुछ मिलीमीटर की यात्रा करने के बाद। पुन: उत्सर्जन एक यादृच्छिक दिशा में और आमतौर पर थोड़ी कम ऊर्जा पर होता है। उत्सर्जन और अवशोषण के इस क्रम के साथ, विकिरण को सूर्य की सतह तक पहुंचने में लंबा समय लगता है। फोटॉन यात्रा समय का अनुमान 10,000 से 170,000 वर्षों के बीच है।[119] इसके विपरीत, न्यूट्रिनो (neutrinos), जो सूर्य के कुल ऊर्जा उत्पादन का लगभग 2% हिस्सा हैं, को सतह तक पहुंचने में केवल 2.3 सेकंड का समय लगता है। चूंकि सूर्य में ऊर्जा परिवहन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पदार्थ के साथ ऊष्मप्रवैगिकी (thermodynamic) संतुलन में फोटॉन शामिल होते हैं, इसलिए सूर्य में ऊर्जा परिवहन का समय पैमाना लंबा होता है, जो लगभग 30,000,000 वर्षों का होता है। यदि इसके कोर में ऊर्जा उत्पादन की दर अचानक बदल दी जाए, तो सूर्य को स्थिर अवस्था में लौटने में इतना समय लगेगा।[120]
इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो कोर में संलयन अभिक्रियाओं द्वारा मुक्त होते हैं, लेकिन फोटॉन के विपरीत, वे पदार्थ के साथ शायद ही कभी परस्पर क्रिया करते हैं, इसलिए लगभग सभी तुरंत सूर्य से बाहर निकलने में सक्षम होते हैं। हालाँकि, सूर्य में उत्पन्न इन न्यूट्रिनो की संख्या के माप सिद्धांतों द्वारा अनुमानित संख्या से 3 गुना कम हैं। 2001 में, न्यूट्रिनो दोलन की खोज ने इस विसंगति को हल किया: सूर्य सिद्धांत द्वारा अनुमानित संख्या में ही इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो उत्सर्जित करता है, लेकिन न्यूट्रिनो डिटेक्टर उनमें से 3 को पकड़ने में विफल रहते थे क्योंकि न्यूट्रिनो का पता चलने तक उन्होंने अपना फ्लेवर बदल लिया था।[121]
चुंबकीय गतिविधि
सूर्य में एक तारकीय चुंबकीय क्षेत्र होता है जो इसकी सतह पर भिन्न होता है। इसका ध्रुवीय क्षेत्र 1 - है, जबकि सूर्य पर सनस्पॉट (सौर कलंक) नामक विशेषताओं में यह क्षेत्र आमतौर पर 3000 G और सौर प्रॉमिनेंस में 10 - होता है।[5] चुंबकीय क्षेत्र समय और स्थान के साथ बदलता रहता है। अर्ध-आवधिक 11-वर्षीय सौर चक्र सबसे प्रमुख परिवर्तन है जिसमें सनस्पॉट की संख्या और आकार घटते-बढ़ते रहते हैं।[122][123][124]
सौर चुंबकीय क्षेत्र सूर्य से काफी दूर तक फैला हुआ है। विद्युत रूप से संवाहक सौर पवन प्लाज्मा सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र को अंतरिक्ष में ले जाता है, जिससे अंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र बनता है।[80] आदर्श मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स के रूप में ज्ञात एक सन्निकटन में, प्लाज्मा केवल चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ चलता है। परिणामस्वरूप, बाहर की ओर बहने वाली सौर पवन अंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र को बाहर की ओर खींचती है, जिससे यह लगभग रेडियल संरचना में आ जाता है। एक सरल द्विध्रुवीय सौर चुंबकीय क्षेत्र के लिए, सौर चुंबकीय भूमध्य रेखा के दोनों ओर विपरीत गोलार्द्ध ध्रुवीयताओं के साथ, सौर पवन में एक पतली हेलियोस्फेरिक करंट शीट बनती है। बहुत अधिक दूरी पर, सूर्य का घूर्णन द्विध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र और संबंधित करंट शीट को एक आर्किमिडीज सर्पिल संरचना में मोड़ देता है जिसे पार्कर सर्पिल कहा जाता है।[80]
सनस्पॉट
सनस्पॉट सूर्य के फोटोस्फीयर पर गहरे धब्बों के रूप में दिखाई देते हैं और चुंबकीय क्षेत्र की सांद्रता के अनुरूप होते हैं जहाँ सौर आंतरिक भाग से सतह तक गर्मी के संवहनी परिवहन को बाधित किया जाता है। परिणामस्वरूप, सनस्पॉट आसपास के फोटोस्फीयर की तुलना में थोड़े ठंडे होते हैं, इसलिए वे काले दिखाई देते हैं। एक सामान्य सौर न्यूनतम के दौरान, कुछ ही सनस्पॉट दिखाई देते हैं, और कभी-कभी कोई भी नहीं देखा जा सकता है। जो दिखाई देते हैं, वे उच्च सौर अक्षांशों पर होते हैं। जैसे-जैसे सौर चक्र अपने अधिकतम की ओर बढ़ता है, सनस्पॉट सौर भूमध्य रेखा के करीब बनने लगते हैं, जिसे स्पोरर का नियम कहा जाता है। सबसे बड़े सनस्पॉट हजारों किलोमीटर चौड़े हो सकते हैं।[125]
11-वर्षीय सनस्पॉट चक्र 22-वर्षीय बैबकॉक–लीटन डायनेमो चक्र का आधा हिस्सा है, जो टोरॉयडल और पोलोइडल सौर चुंबकीय क्षेत्रों के बीच ऊर्जा के दोलनी आदान-प्रदान के अनुरूप है। सौर-चक्र अधिकतम पर, बाहरी पोलोइडल द्विध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र अपनी डायनेमो-चक्र न्यूनतम शक्ति के करीब होता है; लेकिन टैकोक्लाइन के भीतर विभेदक घूर्णन के माध्यम से उत्पन्न एक आंतरिक टोरॉयडल चतुर्ध्रुवीय क्षेत्र अपनी अधिकतम शक्ति के करीब होता है। डायनेमो चक्र में इस बिंदु पर, संवहनी क्षेत्र के भीतर उछाल वाली अपवेलिंग फोटोस्फीयर के माध्यम से टोरॉयडल चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव को मजबूर करती है, जिससे सनस्पॉट के जोड़े बनते हैं, जो मोटे तौर पर पूर्व-पश्चिम संरेखित होते हैं और जिनके पदचिह्नों में विपरीत चुंबकीय ध्रुवीयता होती है। सनस्पॉट जोड़ों की चुंबकीय ध्रुवीयता हर सौर चक्र में बदलती रहती है, जिसे हेल का नियम कहा जाता है।[126][127]
सौर चक्र के गिरावट चरण के दौरान, ऊर्जा आंतरिक टोरॉयडल चुंबकीय क्षेत्र से बाहरी पोलोइडल क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है, और सनस्पॉट संख्या और आकार में कम हो जाते हैं। सौर-चक्र न्यूनतम पर, टोरॉयडल क्षेत्र तदनुसार न्यूनतम शक्ति पर होता है, सनस्पॉट अपेक्षाकृत दुर्लभ होते हैं, और पोलोइडल क्षेत्र अपनी अधिकतम शक्ति पर होता है। अगले 11-वर्षीय सनस्पॉट चक्र के उदय के साथ, विभेदक घूर्णन चुंबकीय ऊर्जा को वापस पोलोइडल से टोरॉयडल क्षेत्र में स्थानांतरित कर देता है, लेकिन एक ऐसी ध्रुवीयता के साथ जो पिछले चक्र के विपरीत होती है। यह प्रक्रिया लगातार चलती रहती है, और एक आदर्श, सरलीकृत परिदृश्य में, प्रत्येक 11-वर्षीय सनस्पॉट चक्र सूर्य के बड़े पैमाने के चुंबकीय क्षेत्र की समग्र ध्रुवीयता में परिवर्तन के अनुरूप होता है।[128][129]
सौर गतिविधि
सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र कई प्रभावों को जन्म देता है जिन्हें सामूहिक रूप से सौर गतिविधि कहा जाता है। सौर ज्वाला (Solar flares) और कोरोनल मास इजेक्शन सनस्पॉट समूहों पर होते हैं। सौर पवन की धीरे-धीरे बदलती उच्च-गति वाली धाराएं फोटोस्फेरिक सतह पर कोरोनल होल से उत्सर्जित होती हैं। कोरोनल मास इजेक्शन और सौर पवन की उच्च-गति वाली धाराएं दोनों ही प्लाज्मा और अंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र को सौर मंडल में बाहर की ओर ले जाती हैं।[130] पृथ्वी पर सौर गतिविधि के प्रभावों में मध्यम से उच्च अक्षांशों पर ऑरोरा और रेडियो संचार तथा विद्युत शक्ति का व्यवधान शामिल है। माना जाता है कि सौर गतिविधि ने सौर मंडल के गठन और विकास में बड़ी भूमिका निभाई है।[131]
11-वर्षीय सौर चक्र पर सौर विकिरण में परिवर्तन को सनस्पॉट संख्या में परिवर्तन के साथ सहसंबद्ध किया गया है।[132] सौर चक्र अंतरिक्ष मौसम की स्थितियों को प्रभावित करता है, जिसमें पृथ्वी के आसपास की स्थितियां भी शामिल हैं। उदाहरण के लिए, 17वीं शताब्दी में, सौर चक्र कई दशकों तक पूरी तरह से रुका हुआ प्रतीत हुआ; माउंडर न्यूनतम के रूप में ज्ञात अवधि के दौरान बहुत कम सनस्पॉट देखे गए थे। यह लघु हिमयुग के युग के साथ मेल खाता था, जब यूरोप ने असामान्य रूप से ठंडे तापमान का अनुभव किया था।[133][134] वृक्ष वलय (tree rings) के विश्लेषण के माध्यम से पहले के विस्तारित न्यूनतम काल की खोज की गई है और वे औसत से कम वैश्विक तापमान के साथ मेल खाते प्रतीत होते हैं।[135]
कोरोनल हीटिंग
सूर्य का कोरोना सूर्य की सतह से इतना गर्म क्यों है?
फोटोस्फीयर का तापमान लगभग 6,000 K है, जबकि कोरोना का तापमान 1000000 ± - K तक पहुँच जाता है।[78] कोरोना का उच्च तापमान यह दर्शाता है कि यह फोटोस्फीयर से प्रत्यक्ष ऊष्मा चालन के अलावा किसी अन्य चीज़ द्वारा गर्म किया जाता है।[80]
माना जाता है कि कोरोना को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा फोटोस्फीयर के नीचे संवहन क्षेत्र में अशांत गति द्वारा प्रदान की जाती है, और कोरोनल हीटिंग की व्याख्या करने के लिए दो मुख्य तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं।[78] पहला तरंग हीटिंग है, जिसमें संवहन क्षेत्र में अशांति द्वारा ध्वनि, गुरुत्वाकर्षण या मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक तरंगें उत्पन्न होती हैं।[78] ये तरंगें ऊपर की ओर यात्रा करती हैं और कोरोना में विसर्जित हो जाती हैं, जिससे उनकी ऊर्जा परिवेश के पदार्थ में गर्मी के रूप में जमा हो जाती है।[136] दूसरा चुंबकीय हीटिंग है, जिसमें चुंबकीय ऊर्जा फोटोस्फेरिक गति द्वारा लगातार निर्मित होती है और चुंबकीय पुनर्संयोजन के माध्यम से बड़ी सौर ज्वालाओं और असंख्य समान लेकिन छोटी घटनाओं—नैनोफ्लेयर्स—के रूप में जारी की जाती है।[137]
वर्तमान में, यह स्पष्ट नहीं है कि तरंगें एक कुशल हीटिंग तंत्र हैं या नहीं। अल्फवेन तरंगों को छोड़कर सभी तरंगें कोरोना तक पहुँचने से पहले ही विसर्जित या अपवर्तित हो जाती हैं।[138] इसके अलावा, अल्फवेन तरंगें कोरोना में आसानी से विसर्जित नहीं होती हैं। इसलिए वर्तमान शोध का ध्यान फ्लेयर हीटिंग तंत्र की ओर स्थानांतरित हो गया है।[78]
जीवन के चरण
सूर्य आज अपने जीवन के मुख्य-अनुक्रम (main-sequence) चरण के लगभग आधे रास्ते पर है। यह चार अरब[lower-alpha 1] वर्षों से अधिक समय में नाटकीय रूप से नहीं बदला है और लगभग पाँच अरब वर्षों तक काफी स्थिर रहेगा। हालाँकि, कोर में हाइड्रोजन संलयन बंद होने के बाद, सूर्य आंतरिक और बाहरी दोनों रूप से नाटकीय परिवर्तनों से गुजरेगा।
गठन
सूर्य का गठन लगभग 4.6 अरब वर्ष पहले एक विशाल आणविक बादल के एक हिस्से के ढहने से हुआ था, जिसमें ज्यादातर हाइड्रोजन और हीलियम शामिल थे और जिसने शायद कई अन्य तारों को जन्म दिया।[139] इस आयु का अनुमान तारकीय विकास के कंप्यूटर मॉडल और न्यूक्लियोकॉस्मोक्रोनोलॉजी के माध्यम से लगाया गया है।[13] यह परिणाम सौर मंडल की सबसे पुरानी सामग्री की रेडियोमेट्रिक तिथि, जो 4.567 अरब वर्ष पहले की है, के अनुरूप है।[140][141] प्राचीन उल्कापिंडों के अध्ययन से अल्पकालिक समस्थानिकों, जैसे आयरन-60, के स्थिर पुत्री नाभिकों के निशान मिलते हैं, जो केवल विस्फोट करने वाले, अल्पकालिक तारों में बनते हैं। यह इंगित करता है कि सूर्य के गठन के स्थान के पास एक या अधिक सुपरनोवा हुए होंगे। पास के सुपरनोवा से एक शॉक वेव ने आणविक बादल के भीतर पदार्थ को संकुचित करके और कुछ क्षेत्रों को अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के तहत ढहने के लिए मजबूर करके सूर्य के गठन को ट्रिगर किया होगा।[142] जैसे ही बादल का एक टुकड़ा ढह गया, यह कोणीय संवेग के संरक्षण के कारण घूमने लगा और बढ़ते दबाव के साथ गर्म होने लगा।[143] नए तारे में गिरने के लिए बहुत अधिक कोणीय संवेग वाली गैस और धूल प्रसारित होती है, जिससे एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क बनती है जो ग्रह और अन्य सौर मंडल निकायों में बदल जाएगी।[144] बादल के कोर के भीतर गुरुत्वाकर्षण और दबाव ने बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न की क्योंकि इसने आसपास की डिस्क से अधिक पदार्थ जमा किया, जिससे अंततः परमाणु संलयन शुरू हो गया।[145]
मुख्य अनुक्रम
सूर्य अपने मुख्य-अनुक्रम चरण के लगभग आधे रास्ते पर है, जिसके दौरान इसके कोर में परमाणु संलयन अभिक्रियाएं हाइड्रोजन को हीलियम में बदलती हैं। हर सेकंड, सूर्य के कोर के भीतर चार अरब किलोग्राम से अधिक पदार्थ ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, जिससे न्यूट्रिनो और सौर विकिरण उत्पन्न होता है। इस दर पर, सूर्य ने अब तक पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग 100 गुना ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया है, जो सूर्य के कुल द्रव्यमान का लगभग 0.03% है। सूर्य लाल दानव चरण से पहले एक मुख्य-अनुक्रम तारे के रूप में कुल लगभग 10 से 11 अरब वर्ष बिताएगा।[146] 8 अरब वर्ष के निशान पर, 2022 में ESA के गैया अंतरिक्ष वेधशाला मिशन के अनुसार सूर्य अपने सबसे गर्म बिंदु पर होगा।[147]
सूर्य मुख्य अनुक्रम पर अपने समय के दौरान धीरे-धीरे अपने कोर में गर्म, सतह पर गर्म, त्रिज्या में बड़ा और अधिक चमकदार होता जा रहा है: अपने मुख्य अनुक्रम जीवन की शुरुआत के बाद से, यह त्रिज्या में 15% बढ़ गया है और सतह का तापमान 5,620 K से बढ़कर 5,772 K हो गया है, जिसके परिणामस्वरूप चमक में 48% की वृद्धि हुई है, जो 0.677 सौर चमक से बढ़कर आज की 1.0 सौर चमक हो गई है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कोर में हीलियम परमाणुओं का औसत आणविक भार उन हाइड्रोजन परमाणुों की तुलना में अधिक होता है जो संलयित हुए थे, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल दबाव कम हो जाता है। इसलिए कोर सिकुड़ रहा है, जिससे सूर्य की बाहरी परतें केंद्र के करीब आ रही हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा मुक्त हो रही है। विरियल प्रमेय के अनुसार, इस मुक्त गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा का आधा हिस्सा गर्म करने में जाता है, जिससे संलयन की दर में क्रमिक वृद्धि होती है और इस प्रकार चमक में वृद्धि होती है। यह प्रक्रिया तब तेज हो जाती है जब कोर धीरे-धीरे सघन हो जाता है।[148] वर्तमान में, यह हर 10 करोड़ वर्षों में लगभग 1% की दर से चमक में बढ़ रहा है। ऐसी वृद्धि से पृथ्वी से तरल पानी को खत्म करने में अब से कम से कम 1 अरब वर्ष लगेंगे।[149] उसके बाद, पृथ्वी जटिल, बहुकोशिकीय जीवन का समर्थन करने में सक्षम नहीं रहेगी और ग्रह पर अंतिम शेष बहुकोशिकीय जीव एक अंतिम, पूर्ण सामूहिक विलुप्ति का सामना करेंगे।[150]
कोर हाइड्रोजन समाप्त होने के बाद
सूर्य के पास सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करने के लिए पर्याप्त द्रव्यमान नहीं है। इसके बजाय, जब लगभग 5 अरब वर्षों में कोर में हाइड्रोजन खत्म हो जाएगा, तो कोर हाइड्रोजन संलयन बंद हो जाएगा, और कोर को सिकुड़ने से रोकने के लिए कुछ भी नहीं होगा। गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का विमोचन सूर्य को अधिक चमकदार बना देगा और इसके मुख्य अनुक्रम चरण को समाप्त कर देगा, जिससे सूर्य अगले 2 अरब वर्षों में विस्तारित हो जाएगा: पहले एक अरब वर्षों के लिए एक उपदानव (subgiant) के रूप में, और फिर एक लाल दानव के रूप में।[148][151][152] गुरुत्वाकर्षण संकुचन के कारण हीटिंग सूर्य के विस्तार को और बढ़ाएगी और इसके कोर के ठीक बाहर एक खोल में हाइड्रोजन संलयन का नेतृत्व करेगी, जहाँ असंतृप्त हाइड्रोजन रहता है, जो बढ़ी हुई चमक में योगदान देता है, जो अंततः अपने वर्तमान मूल्य से 1,000 गुना अधिक तक पहुँच जाएगा।[148] जब सूर्य अपने लाल-दानव शाखा (RGB) चरण में प्रवेश करेगा, तो यह बुध और शुक्र को निगल लेगा (और नष्ट कर देगा)। सूर्य के द्रव्यमान के नुकसान के कारण पृथ्वी की कक्षा शुरू में अधिकतम 1.5 au तक फैल सकती है। हालाँकि, पृथ्वी की कक्षा तब ज्वारीय बलों (और, अंततः, सूर्य के निचले क्रोमोस्फीयर से खिंचाव) के कारण सिकुड़ना शुरू कर सकती है ताकि यह अब से 7.59 अरब वर्ष बाद लाल-दानव शाखा के शीर्ष चरण के दौरान सूर्य द्वारा निगल ली जाए, जो बुध और शुक्र के समान भाग्य का सामना करने के 3.8 और 1 मिलियन वर्ष बाद होगा।[152] हालाँकि, यह परिणाम अनिश्चित बना हुआ है क्योंकि सूर्य का कुल द्रव्यमान नुकसान अनिश्चित है। पृथ्वी निगलने से बच सकती है।[153]
जब तक सूर्य लाल-दानव शाखा के शीर्ष पर पहुँचता है, तब तक यह आज के मुकाबले लगभग 256 गुना बड़ा होगा, जिसकी त्रिज्या 1.19 au होगी।[152][154] सूर्य RGB में लगभग एक अरब वर्ष बिताएगा और अपने द्रव्यमान का लगभग एक तिहाई खो देगा।[152]
लाल-दानव शाखा के बाद, सूर्य के पास लगभग 12 करोड़ वर्ष का सक्रिय जीवन बचा है, लेकिन उस अपेक्षाकृत संक्षिप्त अवधि में बहुत कुछ होता है। सबसे पहले, कोर (जो अपभ्रष्ट हीलियम से भरा होता है) हीलियम फ्लैश में हिंसक रूप से प्रज्वलित होता है; यह अनुमान लगाया गया है कि कोर का 6%—जो तब तक सूर्य के द्रव्यमान का 40% होगा—ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया के माध्यम से मिनटों के भीतर कार्बन में परिवर्तित हो जाएगा।[155] सूर्य तब अपने वर्तमान आकार के लगभग 10 गुना और वर्तमान चमक के 50 गुना तक सिकुड़ जाता है, जिसका तापमान आज की तुलना में थोड़ा कम होता है। यह अंततः रेड क्लंप या क्षैतिज शाखा तक पहुँच जाएगा, लेकिन सूर्य की धातुता वाला तारा क्षैतिज शाखा के साथ नीले रंग की ओर विकसित नहीं होता है। इसके बजाय, यह लगभग 10 करोड़ वर्षों में मध्यम रूप से बड़ा और अधिक चमकदार हो जाता है क्योंकि यह अपने कोर में हीलियम को संलयित करना शुरू कर देता है।[152]
जब हीलियम समाप्त हो जाएगी, तो सूर्य उसी विस्तार को दोहराएगा जो उसने कोर में हाइड्रोजन समाप्त होने पर किया था। हालाँकि, इस बार यह सब अधिक तेज़ी से होगा, और सूर्य बड़ा तथा अधिक चमकदार हो जाएगा। यह एसीम्पटोटिक-जायंट-ब्रांच (asymptotic-giant-branch) चरण है, जब सूर्य बारी-बारी से एक बाहरी आवरण में हाइड्रोजन या एक गहरी परत में हीलियम की प्रतिक्रिया करता है। प्रारंभिक एसीम्पटोटिक जायंट ब्रांच पर लगभग 20 मिलियन वर्षों के बाद, सूर्य तेजी से अस्थिर हो जाता है, जिसमें तीव्र द्रव्यमान ह्रास और थर्मल पल्स (thermal pulse) होते हैं जो लगभग हर 100,000 वर्षों में कुछ सौ वर्षों के लिए इसके आकार और चमक को बढ़ा देते हैं। थर्मल पल्स हर बार बड़े होते जाते हैं, और बाद की पल्स चमक को वर्तमान स्तर से 5,000 गुना तक बढ़ा देती हैं। इसके बावजूद, सूर्य की अधिकतम AGB त्रिज्या उसके टिप-RGB अधिकतम, या 179 , या लगभग 0.832 au से कम होगी।[152][156]
मॉडल द्रव्यमान ह्रास की दर और समय के आधार पर भिन्न होते हैं। जो मॉडल रेड-जायंट ब्रांच पर उच्च द्रव्यमान ह्रास दिखाते हैं, वे एसीम्पटोटिक जायंट ब्रांच के शीर्ष पर छोटे और कम चमकदार तारे उत्पन्न करते हैं, जो शायद केवल 2,000 गुना चमक और 200 गुना से कम त्रिज्या वाले होते हैं।[152] सूर्य के लिए, यह अनुमान लगाया गया है कि अपने बाहरी आवरण को पूरी तरह से खोने और ग्रहीय निहारिका (planetary nebula) बनाना शुरू करने से पहले इसमें चार थर्मल पल्स होंगे।[157]
पोस्ट-एसीम्पटोटिक-जायंट-ब्रांच का विकास और भी तेज़ होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, चमक लगभग स्थिर रहती है, और सूर्य के उत्सर्जित आधे द्रव्यमान का आयनीकरण होकर एक ग्रहीय निहारिका बन जाती है, क्योंकि उजागर कोर 30,000 K तक पहुँच जाता है, जैसे कि यह एक प्रकार के ब्लू लूप (blue loop) में हो। अंतिम नग्न कोर, एक श्वेत वामन (white dwarf), का तापमान 100,000 K से अधिक होगा और इसमें सूर्य के वर्तमान द्रव्यमान का अनुमानित 54.05% हिस्सा होगा।[152] सिमुलेशन बताते हैं कि सूर्य उन सबसे कम द्रव्यमान वाले तारों में से हो सकता है जो ग्रहीय निहारिका बनाने में सक्षम हैं।[158] यह निहारिका लगभग 10,000 वर्षों में बिखर जाएगी, लेकिन श्वेत वामन खरबों वर्षों तक जीवित रहेगा क्योंकि यह धीरे-धीरे एक काल्पनिक अति-सघन कृष्ण वामन (black dwarf) में बदल जाएगा।[159][160][161] इस प्रकार, यह और अधिक ऊर्जा उत्सर्जित नहीं करेगा।[162]
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और प्रभाव
सूर्य की परिक्रमा करने वाले आठ ज्ञात ग्रह हैं। इसमें चार स्थलीय ग्रह (बुध, शुक्र, पृथ्वी, और मंगल), दो गैस दानव (बृहस्पति और शनि), और दो बर्फ के दानव (यूरेनस और नेपच्यून) शामिल हैं। सौर मंडल में नौ पिंड भी हैं जिन्हें आमतौर पर बौना ग्रह माना जाता है और कुछ अन्य उम्मीदवार, एक क्षुद्रग्रह घेरा, कई धूमकेतु, और बड़ी संख्या में बर्फीले पिंड हैं जो नेपच्यून की कक्षा से परे स्थित हैं। छह ग्रहों और कई छोटे पिंडों के अपने प्राकृतिक उपग्रह भी हैं: विशेष रूप से, बृहस्पति, शनि और यूरेनस की उपग्रह प्रणालियाँ कुछ मायनों में सूर्य की प्रणाली के लघु संस्करणों जैसी हैं।[163]
1 au (au) को मूल रूप से सूर्य और पृथ्वी के केंद्रों के बीच की औसत दूरी के रूप में परिभाषित किया गया था। तात्कालिक दूरी लगभग 2.5 e6km तक बदलती रहती है क्योंकि पृथ्वी 3 जनवरी के आसपास उपसौर (perihelion) से 4 जुलाई के आसपास अपसौर (aphelion) तक चलती है।[164] अपनी औसत दूरी पर, प्रकाश सूर्य के क्षितिज से पृथ्वी के क्षितिज तक लगभग 8 मिनट और 20 सेकंड में पहुँचता है।[165] 2012 में au को 149,597,870,700 मीटर के रूप में परिभाषित किया गया था।[166]
सूर्य ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से गति करता है। सूर्य का केंद्र सौर मंडल के बैरीसेंटर के चारों ओर, 0.1 से 2.2 सौर त्रिज्या की सीमा के भीतर घूमता है। बैरीसेंटर के चारों ओर सूर्य की गति लगभग हर 179 वर्षों में दोहराती है, जो मुख्य रूप से बृहस्पति और शनि की साइनोडिक अवधि (synodic period) के कारण लगभग 30° घूम जाती है।[167] यह गति मुख्य रूप से बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून के कारण होती है। कई दशकों की कुछ अवधियों के लिए (जब नेपच्यून और यूरेनस विपक्ष में होते हैं) गति काफी नियमित होती है, जो एक ट्रेफोइल (trefoil) पैटर्न बनाती है, जबकि इन अवधियों के बीच यह अधिक अराजक दिखाई देती है।[168] 179 वर्षों के बाद (बृहस्पति और शनि की साइनोडिक अवधि का नौ गुना), पैटर्न कमोबेश दोहराता है, लेकिन लगभग 24° घूम जाता है।[169] पृथ्वी सहित आंतरिक ग्रहों की कक्षाएं भी समान गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा विस्थापित होती हैं, इसलिए सूर्य की गति का पृथ्वी और सूर्य की सापेक्ष स्थिति पर या समय के फलन के रूप में पृथ्वी पर सौर विकिरण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।[170]
सूर्य का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र लगभग दो प्रकाश-वर्ष (125,000 au) तक आस-पास की वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण बलों पर हावी होने का अनुमान है। इसके विपरीत, ऊर्ट बादल की त्रिज्या के लिए कम अनुमान इसे 50,000 au से अधिक दूर नहीं रखते हैं।[171] अधिकांश द्रव्यमान 3,000 और 100,000 au के बीच के क्षेत्र में परिक्रमा कर रहा है।[172] सबसे दूर ज्ञात वस्तुओं, जैसे धूमकेतु वेस्ट, के अपसौर सूर्य से लगभग 70,000 au की दूरी पर हैं।[173] आकाशगंगा के केंद्र के सापेक्ष सूर्य का हिल स्फीयर (Hill sphere), उसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव की प्रभावी सीमा, जी. ए. चेबोतारेव द्वारा 230,000 au गणना की गई थी।[174]
समग्र स्थान
खगोलीय पड़ोस
आकाशगंगा की गति
सूर्य, पूरे सौर मंडल को साथ लेकर, 230 किमी/से (828,000 किमी/घंटा) की औसत गति से आकाशगंगा के द्रव्यमान केंद्र की परिक्रमा करता है,[175] एक चक्कर पूरा करने में लगभग 220–250 मिलियन पृथ्वी वर्ष (एक गैलेक्टिक वर्ष) लगते हैं, और सूर्य के निर्माण के बाद से इसने लगभग 20 बार ऐसा किया है।[176][177] सूर्य की गति की दिशा, सौर एपेक्स (Solar apex), मोटे तौर पर वेगा तारे की दिशा में है।[178] अतीत में सूर्य संभवतः स्थानीय बुलबुले (Local Bubble) में प्रवेश करने से पहले ओरियन-एरिडानस सुपरबबल से होकर गुजरा था।[179]
जैसे-जैसे सूर्य आकाशगंगा के चारों ओर घूमता है, यह अपने चारों ओर के अन्य तारों की औसत गति के सापेक्ष भी गति करता है। एक सरल मॉडल भविष्यवाणी करता है कि आकाशगंगा के साथ घूमने वाले संदर्भ फ्रेम में, सूर्य एक दीर्घवृत्त (ellipse) में चलता है, एक ऐसे बिंदु के चारों ओर घूमता है जो स्वयं आकाशगंगा के चारों ओर जा रहा है।[180] बिंदु के चारों ओर सूर्य के परिसंचरण की अवधि लगभग 166 मिलियन वर्ष है, जो उस समय से कम है जो बिंदु को आकाशगंगा के चारों ओर जाने में लगता है। दीर्घवृत्त की लंबाई लगभग 1760 पारसेक (parsecs) है और इसकी चौड़ाई लगभग 1170 पारसेक है। (इसकी तुलना आकाशगंगा के केंद्र से सूर्य की दूरी, लगभग 7 या 8 किलोपारसेक से करें।) साथ ही, सूर्य आकाशगंगा के तल के "उत्तर" और "दक्षिण" में एक अलग अवधि के साथ, लगभग 83 मिलियन वर्षों में, तल से लगभग 99 पारसेक दूर जाता है।[181] जिस बिंदु के चारों ओर सूर्य घूमता है, उसे आकाशगंगा के चारों ओर एक बार जाने में लगभग 240 मिलियन वर्ष लगते हैं। (अधिक विवरण के लिए तारकीय गतिकी (Stellar kinematics) देखें।)
आकाशगंगा में गैर-समान द्रव्यमान वितरण, जैसे कि गैलेक्टिक सर्पिल भुजाओं के भीतर और बीच में, के कारण आकाशगंगा के चारों ओर सूर्य की कक्षा बाधित होती है। हालाँकि, यह सांख्यिकीय रूप से असंभव है कि सूर्य आकाशगंगा के भीतर अपनी जन्म त्रिज्या से बहुत दूर स्थानांतरित हो गया हो।[182] यह तर्क दिया गया है कि उच्च घनत्व वाली सर्पिल भुजाओं से सूर्य का गुजरना अक्सर पृथ्वी पर सामूहिक विलुप्ति (mass extinction) के साथ मेल खाता है, शायद बढ़े हुए प्रभाव घटनाओं (impact events) के कारण।[183] सौर मंडल को आकाशगंगा के माध्यम से एक कक्षा पूरी करने में लगभग 225–250 मिलियन वर्ष (एक गैलेक्टिक वर्ष) लगते हैं,[177] इसलिए माना जाता है कि इसने सूर्य के जीवनकाल के दौरान 20–25 कक्षाएं पूरी कर ली हैं। आकाशगंगा के केंद्र के बारे में सौर मंडल की कक्षीय गति लगभग 251 किमी/से (156 मील/से) है।[184] इस गति पर, सौर मंडल को 1 प्रकाश-वर्ष की दूरी तय करने में लगभग 1,190 वर्ष, या 1 AU की यात्रा करने में 7 दिन लगते हैं।[185]
आकाशगंगा कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन (CMB) के सापेक्ष 550 किमी/से की गति से हाइड्रा तारामंडल की दिशा में बढ़ रही है, लेकिन चूंकि सूर्य 200 किमी/सेकंड से अधिक की गति से सिग्नस (गैलेक्टिक देशांतर 90°; अक्षांश 0°) की दिशा में गैलेक्टिक केंद्र के सापेक्ष गति कर रहा है, इसलिए CMB के सापेक्ष परिणामी वेग क्रेटर या सिंह (गैलेक्टिक अक्षांश 264°, अक्षांश 48°) की दिशा में लगभग 370 किमी/से है।[186] यह सिग्नस से 132° दूर है।
अवलोकन का इतिहास
प्रारंभिक समझ
कई प्रागैतिहासिक और प्राचीन संस्कृतियों में, सूर्य को एक सौर देवता या अन्य अलौकिक इकाई माना जाता था।[187][188] ईसा पूर्व पहली सहस्राब्दी की शुरुआत में, बेबीलोन के खगोलविदों ने देखा कि क्रांतिवृत्त (ecliptic) के साथ सूर्य की गति एक समान नहीं है, हालाँकि वे इसका कारण नहीं जानते थे; आज यह ज्ञात है कि यह दीर्घवृत्तीय कक्षा में पृथ्वी की गति के कारण है, जो उपसौर पर सूर्य के निकट होने पर तेज़ी से चलती है और अपसौर पर दूर होने पर धीमी गति से चलती है।[189]
सूर्य के लिए वैज्ञानिक या दार्शनिक स्पष्टीकरण देने वाले पहले लोगों में से एक यूनानी दार्शनिक एनाक्सागोरस थे। उन्होंने तर्क दिया कि यह पेलोपोनेसस की भूमि से भी बड़ा धातु का एक विशाल जलता हुआ गोला था और चंद्रमा सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करता था।[190] एराटोस्थनीज ने तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी का अनुमान "स्टेडिया मायरियाड 400 और 80000" लगाया था, जिसका अनुवाद अस्पष्ट है, जिसका अर्थ या तो 4,080,000 स्टेडिया (755,000 किमी) या 804,000,000 स्टेडिया (148 से 153 मिलियन किलोमीटर या 0.99 से 1.02 AU) है; बाद वाला मान कुछ प्रतिशत के भीतर सही है। पहली शताब्दी ईस्वी में, टॉलेमी ने दूरी का अनुमान पृथ्वी की त्रिज्या के 1,210 गुना लगाया, लगभग 7.71।[191]
यह सिद्धांत कि सूर्य वह केंद्र है जिसके चारों ओर ग्रह परिक्रमा करते हैं, पहली बार तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में प्राचीन यूनानी एरिस्टार्चस ऑफ सामोस द्वारा प्रस्तावित किया गया था,[192] और बाद में सेल्यूकस ऑफ सेल्यूकिया द्वारा अपनाया गया (देखें सूर्य-केंद्रित सिद्धांत)।[193] इस दृष्टिकोण को 16वीं शताब्दी में निकोलस कोपरनिकस द्वारा सूर्य-केंद्रित प्रणाली के अधिक विस्तृत गणितीय मॉडल में विकसित किया गया था।[194]
वैज्ञानिक समझ का विकास
हान राजवंश (202 ईसा पूर्व – 220 ईस्वी) के दौरान चीनी खगोलविदों द्वारा सौर कलंकों (sunspots) का अवलोकन दर्ज किया गया था, जिनके अवलोकनों का रिकॉर्ड सदियों तक बनाए रखा गया था। इब्न रुश्द (Averroes) ने भी 12वीं शताब्दी में सौर कलंकों का विवरण प्रदान किया था।[195] 17वीं शताब्दी की शुरुआत में दूरबीन के आविष्कार ने थॉमस हैरियट, गैलीलियो गैलीली और अन्य खगोलविदों द्वारा सौर कलंकों के विस्तृत अवलोकन की अनुमति दी। गैलीलियो ने प्रतिपादित किया कि सौर कलंक पृथ्वी और सूर्य के बीच से गुजरने वाली छोटी वस्तुओं के बजाय सूर्य की सतह पर थे।[196]
मध्ययुगीन इस्लामी खगोलीय योगदान में अल-बत्तानी की यह खोज शामिल है कि सूर्य के अपभू (apogee) की दिशा (निश्चित तारों के सापेक्ष सूर्य की कक्षा में वह स्थान जहाँ यह सबसे धीमी गति से चलता हुआ प्रतीत होता है) बदल रही है।[197] आधुनिक सूर्य-केंद्रित शब्दों में, यह पृथ्वी की कक्षा के अपसौर की क्रमिक गति के कारण होता है। इब्न यूनुस ने एक बड़े एस्ट्रोलेब (astrolabe) का उपयोग करके कई वर्षों तक सूर्य की स्थिति के लिए 10,000 से अधिक प्रविष्टियों का अवलोकन किया।[198]
सूर्य की पहली उचित सटीक दूरी 1684 में जियोवानी डोमेनिको कैसिनी द्वारा निर्धारित की गई थी। यह जानते हुए कि सौर लंबन (solar parallax) का सीधा माप कठिन था, उन्होंने मंगल के लंबन को मापने का विकल्प चुना। जीन रिचर को समकालिक माप के लिए फ्रेंच गयाना के हिस्से कायेन भेजने के बाद, पेरिस में कैसिनी ने मंगल के लंबन का निर्धारण किया जब मंगल 1672 में पृथ्वी के सबसे करीब था। दो अवलोकनों के बीच परिधि दूरी का उपयोग करके, कैसिनी ने पृथ्वी-मंगल दूरी की गणना की, फिर पृथ्वी-सूर्य दूरी निर्धारित करने के लिए केपलर के नियमों का उपयोग किया। उनका मान, आधुनिक मानों से लगभग 10% छोटा, पिछले सभी अनुमानों से बहुत बड़ा था।[199]
1032 में शुक्र पारगमन (transit of Venus) के एक अवलोकन से, इब्न सीना ने निष्कर्ष निकाला कि शुक्र, सूर्य की तुलना में पृथ्वी के अधिक निकट था।[200] 1677 में, एडमंड हैली ने सूर्य के सामने से बुध के पारगमन का अवलोकन किया, जिससे उन्हें यह अहसास हुआ कि किसी ग्रह के सौर लंबन (solar parallax) के अवलोकनों (आदर्श रूप से शुक्र के पारगमन का उपयोग करके) का उपयोग पृथ्वी, शुक्र और सूर्य के बीच की दूरियों को त्रिकोणमितीय रूप से निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।[201] 1769 के शुक्र पारगमन के अवलोकनों ने खगोलविदों को औसत पृथ्वी-सूर्य दूरी की गणना 93726900 mi करने की अनुमति दी, जो आधुनिक मान से केवल 0.8% अधिक थी।[202]
1666 में, आइजैक न्यूटन ने प्रिज्म का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश का अवलोकन किया और दिखाया कि यह कई रंगों के प्रकाश से बना है।[203] 1800 में, विलियम हर्शेल ने सौर स्पेक्ट्रम के लाल भाग के आगे अवरक्त (infrared) विकिरण की खोज की।[204] 19वीं सदी में सूर्य के स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययनों में प्रगति देखी गई; जोसेफ वॉन फ्रौनहोफर ने स्पेक्ट्रम में 600 से अधिक अवशोषण रेखाओं (absorption lines) को दर्ज किया, जिनमें से सबसे मजबूत रेखाओं को अभी भी अक्सर फ्रौनहोफर रेखाएं (Fraunhofer lines) कहा जाता है। 20वीं सदी में सूर्य के अवलोकन के लिए कई विशेष प्रणालियां आईं, विशेष रूप से विभिन्न नैरोबैंड तरंग दैर्ध्य पर, जैसे कि कैल्शियम-H (396.9 nm), कैल्शियम-K (393.37 nm) और हाइड्रोजन-अल्फा (656.46 nm) फिल्टरिंग का उपयोग करने वाली प्रणालियां।[205]
प्रकाशमंडल (photosphere) के ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम के शुरुआती अध्ययनों के दौरान, कुछ ऐसी अवशोषण रेखाएं पाई गईं जो पृथ्वी पर ज्ञात किसी भी रासायनिक तत्व से मेल नहीं खाती थीं। 1868 में, नॉर्मन लॉकियर ने परिकल्पना की कि ये अवशोषण रेखाएं एक नए तत्व के कारण थीं, जिसे उन्होंने ग्रीक सूर्य देवता हेलियोस के नाम पर हीलियम नाम दिया। पच्चीस साल बाद, हीलियम को पृथ्वी पर अलग किया गया।[206]
प्रारंभिक आधुनिक वैज्ञानिक युग में, सूर्य की ऊर्जा का स्रोत एक महत्वपूर्ण पहेली थी। लॉर्ड केल्विन ने सुझाव दिया कि सूर्य एक धीरे-धीरे ठंडा होने वाला तरल पिंड है जो गर्मी के आंतरिक भंडार को विकीर्ण कर रहा है।[207] केल्विन और हरमन वॉन हेल्महोल्ट्ज़ ने ऊर्जा उत्पादन की व्याख्या करने के लिए एक गुरुत्वाकर्षण संकुचन (gravitational contraction) तंत्र का प्रस्ताव रखा, लेकिन परिणामी आयु का अनुमान केवल 2 करोड़ वर्ष था, जो उस समय की कुछ भूवैज्ञानिक खोजों द्वारा सुझाए गए कम से कम 30 करोड़ वर्षों के समय अंतराल से बहुत कम था।[207][208] 1890 में, लॉकियर ने सूर्य के निर्माण और विकास के लिए एक उल्कापिंड परिकल्पना का प्रस्ताव रखा।[209]
1904 तक कोई प्रलेखित समाधान प्रस्तुत नहीं किया गया था। अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने सुझाव दिया कि सूर्य का उत्पादन गर्मी के एक आंतरिक स्रोत द्वारा बनाए रखा जा सकता है, और उन्होंने रेडियोधर्मी क्षय (radioactive decay) को स्रोत के रूप में सुझाया।[210] अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता (mass–energy equivalence) संबंध E = mc2 के साथ सूर्य की ऊर्जा उत्पादन के स्रोत के लिए आवश्यक सुराग प्रदान किया।[211] 1920 में, सर आर्थर एडिंगटन ने प्रस्ताव दिया कि सूर्य के केंद्र में दबाव और तापमान एक परमाणु संलयन (nuclear fusion) प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकते हैं जो हाइड्रोजन (प्रोटॉन) को हीलियम नाभिक में मिलाती है, जिसके परिणामस्वरूप द्रव्यमान में शुद्ध परिवर्तन से ऊर्जा का उत्पादन होता है।[212] सूर्य में हाइड्रोजन की प्रधानता की पुष्टि 1925 में सेसिलिया पायने द्वारा मेघनाद साहा द्वारा विकसित आयनीकरण सिद्धांत का उपयोग करके की गई थी। संलयन की सैद्धांतिक अवधारणा 1930 के दशक में खगोल भौतिकीविदों सुब्रह्मण्यम चंद्रशेखर और हंस बेथे द्वारा विकसित की गई थी। बेथे ने सूर्य को शक्ति देने वाली दो मुख्य ऊर्जा-उत्पादक परमाणु प्रतिक्रियाओं का विवरण निकाला।[213][214] 1957 में, मार्गरेट बर्बिज़, जेफ्री बर्बिज़, विलियम फाउलर और फ्रेड हॉयल ने दिखाया कि ब्रह्मांड के अधिकांश तत्वों को सूर्य जैसे तारों के अंदर परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा नाभिकीय संश्लेषण (Nucleosynthesis) किया गया है।[215]
सौर अंतरिक्ष मिशन
अंतरग्रहीय अंतरिक्ष से सूर्य के दीर्घकालिक अवलोकन के लिए डिज़ाइन किए गए पहले उपग्रह Pioneer 6, 7, 8, और 9 थे, जिन्हें 1959 और 1968 के बीच NASA द्वारा लॉन्च किया गया था। इन प्रोबों ने पृथ्वी के समान दूरी पर सूर्य की परिक्रमा की, और सौर हवा (solar wind) तथा सौर चुंबकीय क्षेत्र के पहले विस्तृत माप लिए। Pioneer 9 ने विशेष रूप से लंबे समय तक काम किया, मई 1983 तक डेटा प्रसारित किया।[216][217]
1970 के दशक में, दो Helios अंतरिक्ष यान और स्काईलैब Apollo Telescope Mount ने वैज्ञानिकों को सौर हवा और सौर कोरोना पर महत्वपूर्ण नया डेटा प्रदान किया। Helios 1 और 2 प्रोब अमेरिकी-जर्मन सहयोग थे जिन्होंने पेरिहेलियन (perihelion) पर बुध की कक्षा के अंदर अंतरिक्ष यान को ले जाने वाली कक्षा से सौर हवा का अध्ययन किया।[218] 1973 में NASA द्वारा लॉन्च किए गए स्काईलैब अंतरिक्ष स्टेशन में अपोलो टेलीस्कोप माउंट नामक एक सौर वेधशाला मॉड्यूल शामिल था, जिसे स्टेशन पर रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा संचालित किया गया था।[79] स्काईलैब ने सौर संक्रमण क्षेत्र और सौर कोरोना से पराबैंगनी उत्सर्जन के पहले समय-समाधान अवलोकन किए।[79] खोजों में कोरोनल मास इजेक्शन (coronal mass ejections) के पहले अवलोकन शामिल थे, जिन्हें तब "कोरोनल ट्रांजिएंट्स" कहा जाता था, और कोरोनल होल (coronal holes) के अवलोकन, जिन्हें अब सौर हवा के साथ निकटता से जुड़ा हुआ माना जाता है।[218]
1980 में, Solar Maximum Mission प्रोब को NASA द्वारा लॉन्च किया गया था। यह अंतरिक्ष यान उच्च सौर गतिविधि और सौर चमक के समय सौर फ्लेयर्स से गामा किरणों, X-ray और पराबैंगनी (ultraviolet) विकिरण का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। हालांकि, लॉन्च के कुछ ही महीनों बाद, एक इलेक्ट्रॉनिक्स विफलता के कारण प्रोब स्टैंडबाय मोड में चला गया, और इसने तीन साल इस निष्क्रिय स्थिति में बिताए। 1984 में, स्पेस शटल चैलेंजर मिशन STS-41-C ने उपग्रह को पुनः प्राप्त किया और इसे कक्षा में वापस छोड़ने से पहले इसके इलेक्ट्रॉनिक्स की मरम्मत की। सोलर मैक्सिमम मिशन ने बाद में जून 1989 में पृथ्वी के वायुमंडल में पुन: प्रवेश करने से पहले सौर कोरोना की हजारों छवियां प्राप्त कीं।[219]
1991 में लॉन्च किया गया, जापान का Yohkoh (Sunbeam) उपग्रह ने X-ray तरंग दैर्ध्य पर सौर फ्लेयर्स का अवलोकन किया। मिशन डेटा ने वैज्ञानिकों को कई अलग-अलग प्रकार के फ्लेयर्स की पहचान करने की अनुमति दी और प्रदर्शित किया कि शिखर गतिविधि के क्षेत्रों से दूर कोरोना पहले की तुलना में कहीं अधिक गतिशील और सक्रिय था। योकोह ने एक पूरे सौर चक्र का अवलोकन किया लेकिन 2001 में एक कुंडलाकार ग्रहण के कारण सूर्य पर अपनी पकड़ खो देने पर स्टैंडबाय मोड में चला गया। 2005 में वायुमंडलीय पुन: प्रवेश द्वारा इसे नष्ट कर दिया गया था।[220]
European Space Agency और NASA द्वारा संयुक्त रूप से निर्मित Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) को 2 दिसंबर 1995 को लॉन्च किया गया था।[79] मूल रूप से दो साल के मिशन के लिए अभिप्रेत,[221] SOHO 2024 तक संचालन में है।[222] पृथ्वी और सूर्य के बीच लैग्रेंजियन बिंदु (Lagrangian point) पर स्थित (जिस पर दोनों का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव समान है), SOHO ने अपने लॉन्च के बाद से कई तरंग दैर्ध्य पर सूर्य का निरंतर दृश्य प्रदान किया है।[79] अपने प्रत्यक्ष सौर अवलोकन के अलावा, SOHO ने बड़ी संख्या में धूमकेतुओं (comets) की खोज को सक्षम किया है, जिनमें से अधिकांश छोटे सनग्रेजिंग धूमकेतु (sungrazing comets) हैं जो सूर्य के पास से गुजरते समय जल जाते हैं।[223]
इन सभी उपग्रहों ने ग्रहण के तल (plane of the ecliptic) से सूर्य का अवलोकन किया है, और इसलिए केवल इसके भूमध्यरेखीय क्षेत्रों का विस्तार से अवलोकन किया है। Ulysses प्रोब को सूर्य के ध्रुवीय क्षेत्रों का अध्ययन करने के लिए 1990 में लॉन्च किया गया था। यह पहले बृहस्पति की यात्रा पर गया, ताकि एक ऐसी कक्षा में "स्लिंगशॉट" (slingshot) कर सके जो इसे ग्रहण के तल से बहुत ऊपर ले जाए। एक बार जब Ulysses अपनी निर्धारित कक्षा में आ गया, तो उसने उच्च सौर अक्षांशों पर सौर हवा और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का अवलोकन करना शुरू किया, यह पाया कि उच्च अक्षांशों से सौर हवा लगभग 750 किमी/सेकेंड की गति से चल रही थी (उम्मीद से धीमी) और उच्च अक्षांशों से बड़ी चुंबकीय तरंगें निकल रही थीं जो गैलेक्टिक ब्रह्मांडीय किरणों को बिखेर रही थीं।[224]
प्रकाशमंडल में मौलिक प्रचुरता स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययनों से अच्छी तरह से ज्ञात है, लेकिन सूर्य के आंतरिक भाग की संरचना को कम समझा गया है। एक सौर हवा नमूना वापसी मिशन, Genesis, को खगोलविदों को सौर सामग्री की संरचना को सीधे मापने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया था।[225]
धार्मिक पहलू
सौर देवता कई धर्मों और पौराणिक कथाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।[226] सूर्य पूजा प्राचीन मिस्रवासियों, दक्षिण अमेरिका के इंका और वर्तमान मैक्सिको के एज़्टेक जैसी सभ्यताओं के लिए केंद्रीय थी। हिंदू धर्म में, सूर्य को अभी भी एक देवता माना जाता है, जिन्हें सूर्य (सूर्य) के रूप में जाना जाता है। कई प्राचीन स्मारकों का निर्माण सौर घटनाओं को ध्यान में रखकर किया गया था; उदाहरण के लिए, पत्थर के मेगालिथ (megaliths) ग्रीष्म या शीत संक्रांति (solstice) को चिह्नित करते हैं (उदाहरण के लिए नब्ता प्लाया, मिस्र; म्नाजद्रा, माल्टा; और स्टोनहेंज, इंग्लैंड); न्यूग्रेंज, आयरलैंड में एक प्रागैतिहासिक मानव-निर्मित टीला, शीत संक्रांति का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया था; मैक्सिको में चिचेन इत्ज़ा में एल कैस्टिलो का पिरामिड वसंत और शरद विषुव (equinoxes) पर पिरामिड पर चढ़ते हुए सर्प के आकार की छाया डालने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[227]
प्राचीन सुमेरियन मानते थे कि सूर्य उत्तु (Utu) था,[228][229] जो न्याय का देवता और एक सहायक-देवता था।[228] बाद में, उत्तु की पहचान पूर्वी सेमिटिक देवता शमाश (Shamash) के साथ की गई।[228][229]
प्राचीन मिस्र के चौथे राजवंश से कम से कम, सूर्य को देवता रा के रूप में पूजा जाता था, जिसे सौर डिस्क द्वारा सुशोभित बाज़-सिर वाले देवता के रूप में चित्रित किया गया था। नए साम्राज्य काल में, सूर्य की पहचान गोबर के भृंग (dung beetle) के साथ हो गई। सूर्य डिस्क अटेन (Aten) के रूप में, सूर्य का अमरना काल के दौरान एक संक्षिप्त पुनरुत्थान हुआ जब यह फिरौन अखेनातेन के लिए प्रमुख, यदि एकमात्र नहीं, देवता बन गया।[230][231] मिस्रवासियों ने रा को सौर नाव में आकाश के पार ले जाते हुए चित्रित किया, जिसके साथ छोटे देवता थे। यूनानियों के लिए, वह हेलियोस था, जिसे उग्र घोड़ों द्वारा खींचे गए रथ द्वारा ले जाया जाता था। देर रोमन साम्राज्य में एलागाबालस के शासनकाल से सूर्य का जन्मदिन शीत संक्रांति के तुरंत बाद सोल इनविक्टस (शाब्दिक रूप से 'अजेय सूर्य') के रूप में मनाया जाने वाला एक अवकाश था। सूर्य पृथ्वी से क्रांतिवृत्त (ecliptic) के साथ राशि चक्र (zodiac) के माध्यम से वर्ष में एक बार घूमता हुआ दिखाई देता है, और इसलिए यूनानी खगोलविदों ने इसे सात ग्रहों (ग्रीक planetes, 'भटकने वाला') में से एक के रूप में वर्गीकृत किया; सात ग्रहों के नाम पर सप्ताह के दिनों का नामकरण रोमन युग का है।[232][233][234]
आदि-हिंद-यूरोपीय धर्म में, सूर्य को देवी Seh2ul के रूप में मानवीकृत किया गया था।[235][236] हिंद-यूरोपीय भाषाओं में इस देवी के व्युत्पन्न रूपों में ओल्ड नोर्स Sól, संस्कृत सूर्य, गॉलिश Sulis, लिथुआनियाई Saulė, और स्लाविक Solntse शामिल हैं।[236] प्राचीन यूनानी धर्म में, सूर्य देवता पुरुष देवता हेलियोस था,[237] जिसे बाद में अपोलो के साथ समन्वित (syncretised) किया गया था।[238]
प्राचीन रोम में, रविवार सूर्य देवता का दिन था। मूर्तिपूजा में, सूर्य जीवन का स्रोत था। यह रोमनों के बीच एक लोकप्रिय पंथ का केंद्र था, जो प्रार्थना करते समय सूर्य की पहली किरणों को पकड़ने के लिए भोर में खड़े होते थे। शीत संक्रांति का उत्सव (जिसने क्रिसमस को प्रभावित किया) सोल इनविक्टस के रोमन पंथ का हिस्सा था। इसे ईसाइयों द्वारा सब्त (Sabbath) के दिन के रूप में अपनाया गया था। प्रकाश का प्रतीक एक मूर्तिपूजक उपकरण था जिसे ईसाइयों ने अपनाया था, शायद सबसे महत्वपूर्ण जो यहूदी परंपराओं से नहीं आया था। ईसाई चर्चों का निर्माण इस तरह किया गया था कि मण्डली सूर्योदय की ओर मुख करके बैठे।[239] बाइबल में, मलाकी की पुस्तक "धार्मिकता के सूर्य" का उल्लेख करती है, जिसे कुछ ईसाइयों ने मसीहा (ईसा मसीह) के संदर्भ के रूप में व्याख्यायित किया है।[240]
टोनाटियुह (Tonatiuh), एज़्टेक सूर्य देवता, मानव बलि से निकटता से जुड़े थे।[241] सूर्य देवी अमातेरासु शिंतो धर्म में सबसे महत्वपूर्ण देवता हैं,[242][243] और उन्हें सभी जापानी सम्राटों का पूर्वज माना जाता है।[242]
यह भी देखें
- Advanced Composition Explorer
- Analemma
- Antisolar point
- Faint young Sun paradox
- List of brightest stars
- List of nearest stars
- Midnight sun
- Sun
- Solar telescope
- Sun path
- Sun-Earth Day
- Sun in fiction
- Timeline of the far future
नोट्स
- ↑ 1.0 1.1 इस लेख की सभी संख्याएँ लघु पैमाना में हैं। एक अरब 10⁹, या 1,00,00,00,000 है। Cite error: Invalid
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बाहरी कड़ियाँ
En-Sun.ogg Sun
- Astronomy Cast: The Sun संग्रहीत संस्करण
- Satellite observations of solar luminosity संग्रहीत संस्करण
- Animation – The Future of the Sun
- "Thermonuclear Art – The Sun In Ultra-HD" संग्रहीत संस्करण | गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर
- "A Decade of Sun" संग्रहीत संस्करण | गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर
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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Sun" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Sun यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
