सूर्य: यह क्या है और यह हमें कैसे गर्म करता है?

सूर्य हमारे सौर मंडल के केंद्र में स्थित तारा है। यह ऊष्मा और प्रकाश देता है, जो पृथ्वी और अन्य ग्रहों को गर्म करता है। लेकिन यह कैसे करता है?

सौर विकिरण

सौर विकिरण क्या है?

सौर विकिरण वह ऊर्जा है जो सूर्य से आती है और पृथ्वी को गर्म करती है। यह सूर्य के कोर में परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाया गया है, जिसके कारण यह बड़ी मात्रा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन करता है, जो ज्यादातर दृश्य प्रकाश के रूप में होता है।

पृथ्वी पर कितना सौर विकिरण पहुँचता है?

सूर्य की सतह प्रति वर्ग मीटर लगभग 63 मिलियन वाट ऊर्जा का उत्सर्जन करती है, लेकिन जब तक यह हम तक पहुँचती है, 93 मिलियन मील की यात्रा के बाद, यह वायुमंडल के शीर्ष पर केवल 1,370 वाट प्रति वर्ग मीटर है। यह बहुत सारी ऊर्जा है, लेकिन यह अभी भी पर्याप्त नहीं है कि हम सभी को पसीने से तरबतर कर दें!

सौर विकिरण के बारे में मजेदार तथ्य

• समुद्र तट पर जाए बिना टैन पाने का एकमात्र तरीका सौर विकिरण है!
• सौर विकिरण आपके गैजेट्स और गिज़्मो को बिना प्लग किए बिजली देने का एक शानदार तरीका है।
• कैम्प फायर किए बिना स्वादिष्ट स्मोअर्स बनाने के लिए सौर विकिरण का उपयोग किया जा सकता है।

निर्वात और भौतिक मीडिया के माध्यम से ऊर्जा संचरण

विद्युत चुम्बकीय विकिरण

• विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जैसे दृश्य प्रकाश, अवरक्त विकिरण, पराबैंगनी प्रकाश और एक्स-रे, भूत की तरह अंतरिक्ष के निर्वात में यात्रा कर सकते हैं।
• ऊर्जा के अन्य रूपों को स्थानांतरित करने के लिए एक भौतिक माध्यम की आवश्यकता होती है, जैसे ध्वनि ऊर्जा को प्रसारित करने के लिए हवा या किसी अन्य पदार्थ की आवश्यकता होती है, और महासागरों की तरंग ऊर्जा को पानी की आवश्यकता होती है।
• लेकिन सौर ऊर्जा विशेष है, यह ऊर्जा संचारित करने के लिए किसी भौतिक पदार्थ की आवश्यकता के बिना सूर्य से पृथ्वी तक यात्रा कर सकती है। विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा की यह विशेषता पृथ्वी के लिए गर्मी सहित सभी सौर ऊर्जा प्राप्त करना संभव बनाती है।

ध्वनि ऊर्जा

• ध्वनि ऊर्जा को प्रसारित करने के लिए हवा या किसी अन्य पदार्थ की आवश्यकता होती है, जैसे हवा में फुसफुसाहट।
• महासागरों की तरंग ऊर्जा को आगे बढ़ने के लिए पानी की आवश्यकता होती है, जैसे तालाब में लहरें।
• लेकिन सौर ऊर्जा अलग है, यह ऊर्जा संचारित करने के लिए किसी भौतिक पदार्थ की आवश्यकता के बिना सूर्य से पृथ्वी तक यात्रा कर सकती है। विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा की यह विशेषता पृथ्वी के लिए गर्मी सहित सभी सौर ऊर्जा प्राप्त करना संभव बनाती है।

पृथ्वी द्वारा सौर विकिरण का अवशोषण

सूर्य का उपहार

तो सूरज की तरह, "हे पृथ्वी, मेरे पास तुम्हारे लिए कुछ है!" और पृथ्वी की तरह, "यह क्या है, सूर्य?" और सूर्य की तरह, "यह ऊर्जा का एक पूरा गुच्छा है! यह अच्छा होने जा रहा है!" तो सूर्य इस सारी ऊर्जा को गर्मी, प्रकाश और यूवी किरणों के रूप में भेजता है, और पृथ्वी की तरह, "ओह वाह, धन्यवाद सूर्य!"

वह कहाँ गया?

तो ऊर्जा हर जगह है, और यह ऐसा है, "मैं कहाँ जाऊँ? मैं क्या करूं?" और पृथ्वी की तरह, "चिंता मत करो, मुझे मिल गया!" तो ऊर्जा हवा, पानी, चट्टानों, इमारतों, फुटपाथ और जीवित चीजों द्वारा अवशोषित हो जाती है, और यह ऐसा है, "ओह कूल, मैं अब कुछ का हिस्सा हूं!"

असमान ताप

तो पृथ्वी के कुछ हिस्सों को दूसरों की तुलना में अधिक ऊर्जा मिलती है, और यह ऐसा है, "अरे, ऐसा क्यों है?" और पृथ्वी की तरह, "बस ऐसा ही है, दोस्त!" तो ऊर्जा में अंतर के कारण हवाएं और महासागरीय धाराएं पूरे ग्रह पर चलती हैं, और यह ऐसा है, "वाह, यह बहुत अच्छा है!"

रेरेडिएटिंग हीट

इसके बिना क्या होगा?

• अगर गर्मी से छुटकारा पाने के किसी भी तरीके के बिना सूरज हम पर बरसता रहा, तो हम टोस्ट होंगे!
• सौभाग्य से, पृथ्वी के पास ठंडा होने का एक तरीका है - यह गर्मी को वापस अंतरिक्ष में भेजती है।
• पुन: विकिरणित होने वाली ऊष्मा की मात्रा वातावरण में गैसों के प्रकार पर निर्भर करती है। कुछ गैसें दूसरों की तुलना में गर्मी को बेहतर ढंग से अवशोषित करती हैं, और पुनर्विकिरण प्रक्रिया के साथ खिलवाड़ कर सकती हैं।
• इनमें से एक गैस कार्बन डाइऑक्साइड है, जो 'ग्रीनहाउस प्रभाव' का कारण बन सकती है। जब वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है, तो वातावरण में अधिक गर्मी जमा हो जाती है और कम गर्मी का पुनर्विकिरण होता है।

हमारे लिए इसका क्या मतलब है?

• अगर हम वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा पर नज़र नहीं रखेंगे, तो पृथ्वी बहुत अधिक गर्म हो जाएगी!
• हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि हम वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा का प्रबंधन करके पृथ्वी को ठंडा रख रहे हैं।
• इसका मतलब है कि जीवाश्म ईंधन के हमारे उपयोग को कम करना, अधिक पेड़ लगाना, और आम तौर पर पर्यावरण पर हमारे प्रभाव के प्रति अधिक जागरूक होना।

सूर्य कितने तापमान तक पहुँचता है?

सतह तापमान

तो, आप सोच रहे हैं कि सूरज कितना गर्म है? खैर, मैं आपको बता दूं, यह गर्म है! समुद्र तट पर एक दिन की तुलना में गर्म, गर्मियों में बढ़ोतरी से अधिक गर्म, और साल के सबसे गर्म दिन जब एसी टूटा हुआ हो तो आपके घर से भी अधिक गर्म। हम 90°F से 100°F (32°C से 38°C) के तापमान की बात कर रहे हैं। लेकिन यह पृथ्वी पर रिकॉर्ड किए गए सबसे गर्म तापमान की तुलना में कुछ भी नहीं है - 134 जुलाई, 56.7 को डेथ वैली, कैलिफोर्निया में 10°F (1913°C)।

सूर्य का कोर

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सूर्य, हमारे सौर मंडल के केंद्र में स्थित तारा, हम जितना सोच सकते हैं, उससे कहीं अधिक गर्म है। सूर्य की सतह झुलस रही है, लेकिन कोर? खैर, यह गर्मी का एक और स्तर है! यहां कुछ ऐसी चीजें हैं जिनसे आप सूर्य के केंद्र में मिलने की उम्मीद कर सकते हैं:

• तापमान 27 मिलियन डिग्री फ़ारेनहाइट (15 मिलियन डिग्री सेल्सियस) तक पहुँच रहा है
• एक दबाव इतना तीव्र होता है कि यह समुद्र तल पर दबाव से 250 अरब गुना अधिक होता है
• परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएँ जो ऊर्जा और प्रकाश उत्पन्न करती हैं

निष्कर्ष

इसलिए यह अब आपके पास है। बहुत गर्मी हो रही है। पसंद है, वास्तव में गर्म। आप जितना सोच सकते हैं उससे कहीं ज्यादा हॉट। तो, अगली बार जब आप धूप में बाहर हों, तो याद रखें - यह आपके विचार से अधिक गर्म है!

सूर्य की ऊष्मा और ऊर्जा

तापमान

• अंतरिक्ष में, सूर्य से दूर के अणु केवल बिग बैंग से बचे प्रकाश से गर्म होते हैं। पूर्ण शून्य -273.15°C, -459.67°F, या 0K है।
• तारों के बीच गैस का तापमान केवल 3K के तापमान तक पहुँच सकता है।
• सूर्य की सतह, या प्रकाशमंडल का औसत तापमान लगभग 6000K है।
• सनस्पॉट ठंडे होते हैं, लगभग 4500K पर।
• पानी 273K (0°C या 32°F) पर जमता है और 373K (100°C या 212°F) पर उबलता है।

ऊर्जा का स्रोत

• सूर्य के अंदर गहरे, जहां तापमान 15 मिलियन केल्विन है, हाइड्रोजन परमाणु झिलमिलाते हैं और अक्सर टकराते हैं।
• उनकी ऊर्जा इतनी अधिक होती है कि एक टक्कर परमाणु के इलेक्ट्रॉनों को छीन लेती है।
• हाइड्रोजन, जो केवल एक प्रोटॉन है, हीलियम बनाने के लिए अन्य प्रोटॉन के साथ जुड़ता है।
• प्रोटॉन-प्रोटॉन श्रृंखला कहलाने वाली इस प्रक्रिया से गामा किरणों के रूप में ऊर्जा निकलती है।
• गामा किरणें सूर्य से बाहर निकलते ही ऊष्मा और प्रकाश में परिवर्तित हो जाती हैं।

रोशनी

• पृथ्वी और अंतरिक्ष में विशेष दूरबीनें हमें सूर्य की सतह को असाधारण विस्तार से दिखा सकती हैं।
• लगभग अदृश्य क्रोमोस्फीयर, फोटोस्फीयर के ठीक ऊपर, सतह की तुलना में थोड़ा गर्म होता है, जिसका तापमान लगभग 20,000K तक पहुँच जाता है।
• क्रोमोस्फीयर के ऊपर, कोरोना पतली गैस की हवा बन जाती है जो सौर मंडल से बाहर की ओर बहती है।
• सूर्य की सतह की तुलना में कोरोना उल्लेखनीय रूप से गर्म है, तापमान 2,000,000K तक पहुंच गया है।
• सूर्य ग्रहण के दौरान, जब चंद्रमा प्रकाशमंडल के प्रकाश को अवरुद्ध करता है, तो आंख को कोरोना की सफेद चमक दिखाई देती है।

स्पेक्ट्रम

• सूर्य एक प्रकार का जी तारा है, जिसका अर्थ है कि यह प्रकाश के एक स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करता है जो कि पीले-हरे प्रकाश का प्रभुत्व है।
• सौर स्पेक्ट्रम सूर्य की संरचना को प्रकट करता है, जिसमें हाइड्रोजन, हीलियम और ऑक्सीजन जैसे तत्व सबसे प्रचुर मात्रा में होते हैं।
• मुफ्त सौर ऊर्जा हमें सूर्य के प्रकाश के रूप में उपलब्ध है, जिसका उपयोग घरों और व्यवसायों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है।
• सूर्य के प्रकाश के साथ अंतरिक्ष में नौकायन संभव है, क्योंकि अंतरिक्ष यान स्वयं को प्रेरित करने के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर सकता है।
• सौर हवा आवेशित कणों की एक धारा है जो सूर्य से उत्सर्जित होती है और पृथ्वी की जलवायु को प्रभावित कर सकती है।

सूरज का तपता तापमान

मूल बातें

• पूर्ण शून्य एक मिर्च -273.15°C, -459.67°F, या 0K है।
• पृथ्वी को उसके निर्माण से बची हुई ऊर्जा, रेडियोधर्मी क्षय से मुक्त ऊर्जा और सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा से गर्म रखा जाता है।
• सूर्य की सतह, या प्रकाशमंडल का औसत तापमान लगभग 6000K है।
• एक मजबूत स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा प्रवाह को अवरुद्ध करने के कारण सनस्पॉट लगभग 4500K पर ठंडे होते हैं।
• पानी 273K (0°C या 32°F) पर जमता है और 373K (100°C या 212°F) पर उबलता है।

अदृश्य भाग

• लगभग अदृश्य क्रोमोस्फीयर, प्रकाशमंडल के ठीक ऊपर, 20,000K तक तापमान के साथ सतह की तुलना में थोड़ा गर्म है।
• क्रोमोस्फीयर के ऊपर, कोरोना एक पतली गैस की हवा है जो सौर मंडल से बाहर की ओर बहती है।
• सूर्य की सतह की तुलना में कोरोना बहुत अधिक गर्म है, जिसका तापमान 2,000,000K तक पहुँच जाता है।

अंदर का स्कूप

• सूर्य का औसत घनत्व लगभग 1.4 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है।
• सूर्य का केंद्र 15,000,000K है और इसका घनत्व 150 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है।
• सूर्य के केंद्र से ऊर्जा लगभग 1,000,000 वर्षों में सतह पर पहुँचती है और पृथ्वी तक पहुँचने में 8 मिनट का समय लेती है।

सूर्य की ऊर्जा का स्रोत: प्रोटॉन-प्रोटोन श्रृंखला

क्या हो रहा है?

• सूर्य के अंदर, यह इतना गर्म (15 मिलियन केल्विन!) है कि हाइड्रोजन परमाणु चारों ओर उछल रहे हैं और अक्सर एक दूसरे से टकराते हैं।
• यह टक्कर केवल प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर, इलेक्ट्रॉनों को छीन लेती है।
• प्रोटॉन के पास अपने प्रतिकर्षण को दूर करने और एक साथ फ्यूज करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, जिससे ड्यूटेरियम, फिर हल्का हीलियम और अंत में हीलियम बनता है, जिसे हम पृथ्वी पर पाते हैं।
• जितनी बार यह प्रक्रिया होती है, 4 हाइड्रोजन परमाणु 1 हीलियम परमाणु बन जाते हैं।

क्या बड़ी बात है?

• जब हीलियम बनाया जाता है, तो कुछ द्रव्यमान गायब हो जाता है।
• उस लापता द्रव्यमान को गामा किरणों के रूप में ऊर्जा में बदल दिया गया है (दृश्य प्रकाश की तुलना में 100,000 गुना अधिक ऊर्जावान!)
• तो, सूर्य हाइड्रोजन को हीलियम और ऊर्जा में परिवर्तित कर रहा है!

सूरज की चमकीली किरणें

गामा किरणें क्या होती हैं?

गामा किरणें छोटे छोटे पार्टी जानवरों की तरह होती हैं, वे परमाणुओं द्वारा अवशोषित हो जाती हैं, फिर वे सभी उत्तेजित हो जाती हैं और चारों ओर नृत्य करना शुरू कर देती हैं, परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर और परमाणुओं के तापमान के अनुसार अपनी तरंग दैर्ध्य को बदल देती हैं।

अंतिम परिणाम क्या है?

जब तक ये छोटे पार्टी जानवर सूर्य की सतह पर पहुँचते हैं, तब तक वे ज्यादातर बदल चुके होते हैं:

• दृश्यमान प्रकाश (टाइप जी स्टार)
• पराबैगनी प्रकाश
• अवरक्त किरणे
• थोड़ी मात्रा में एक्स-रे
• माइक्रोवेव
• रेडियो तरंगें

ये सभी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन के रूप हैं, जो मूल रूप से सिर्फ प्रकाश है, जो फोटॉन से बना है।

सूर्य एक जी-टाइप स्टार है

जी-टाइप स्टार क्या है?

• जी-प्रकार के तारे मध्यम आकार के तारे होते हैं जो अच्छे माप के लिए एक्स-रे, पराबैंगनी, अवरक्त, माइक्रोवेव, और रेडियो तरंगों के एक छोटे से हिस्से के साथ ज्यादातर दृश्य प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं।
• वे सितारों के गोल्डीलॉक्स की तरह हैं - न ज्यादा गर्म, न ज्यादा ठंडे, लेकिन बिल्कुल सही!
• इन तारों को उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, और जो सूर्य के समान हैं उन्हें "जी" प्रकार का लेबल दिया गया है।

हमारे लिए इसका क्या मतलब है?

• हम भाग्यशाली हैं कि सूर्य जी-प्रकार का तारा है, क्योंकि इसका विद्युत चुम्बकीय विकिरण ज्यादातर दृश्यमान प्रकाश है, जो हम मनुष्यों के लिए सुरक्षित है।
• पृथ्वी का वातावरण अधिक खतरनाक एक्स-रे को अवशोषित करता है, और ओजोन परत पराबैंगनी प्रकाश को रोक देती है।
• इन्फ्रारेड प्रकाश को गर्मी के रूप में महसूस किया जाता है, और माइक्रोवेव और रेडियो तरंगें संगीत को अंतरिक्ष में ले जाती हैं।

आकाश नीला क्यों है?

• सूर्य एक G2 तारा है, जिसका अर्थ है कि इसकी औसत सतह का तापमान 5,780 K है, जो इसे एक सफेद रंग देता है।
• पृथ्वी का वायुमंडल कम तरंग दैर्ध्य वाली बैंगनी और नीली रोशनी बिखेरता है, जिससे आकाश नीला दिखाई देता है।
• शेष प्रकाश सूर्य को पीला दिखाई देता है।

अन्य प्रकार के सितारे

• टाइप ओ तारे सबसे बड़े और सबसे गर्म तारे हैं, और वे ज्यादातर पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।
• टाइप एम तारे सबसे छोटे और सबसे ठंडे तारे हैं, और वे ज्यादातर इन्फ्रारेड प्रकाश विकीर्ण करते हैं।
• प्रॉक्सिमा सेंटॉरी एक प्रकार का एम तारा है और सूर्य से निकटतम तारा है, जो 4 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है।
• किसी तारे द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का विश्लेषण करके हम उसके बारे में बहुत कुछ जान सकते हैं।

निष्कर्ष

अंत में, सूर्य ऊर्जा का एक अविश्वसनीय स्रोत है जो हमें गर्म करता है और हमें प्रकाश प्रदान करता है। यह सोचना आश्चर्यजनक है कि वही ऊर्जा जो डेथ वैली को 134°F (56.7°C) तक गर्म करती है, हमें एक सौम्य गर्माहट भी प्रदान कर सकती है जिसका हम आनंद ले सकते हैं। सूर्य की ऊर्जा का अधिकतम लाभ उठाने के लिए, सनस्क्रीन लगाना याद रखें, हाइड्रेटेड रहें और बाहर का आनंद लें! और सबसे महत्वपूर्ण नियम को न भूलें: कभी भी सीधे सूर्य की ओर न देखें, अन्यथा आपको तारे दिखाई देने लगेंगे!

लेकसाइड स्मोकर्स के संस्थापक जोस्ट नुसेलडर एक कंटेंट मार्केटर हैं, डैड और अपने जुनून के केंद्र में बीबीक्यू स्मोकिंग (और जापानी भोजन!) 2016 व्यंजनों और खाना पकाने के सुझावों के साथ वफादार पाठकों की मदद करने के लिए।