सूर्य के प्रचंड तूफानों से बचाव की प्राकृतिक सीमा एक भ्रम, वैज्ञानिकों ने दी दोगुनी तबाही की चेतावनी

हालांकि, जब अंतरिक्ष से आने वाला यह तूफान असाधारण रूप से तीव्र होता है, तो स्थिति बेहद खतरनाक हो जाती है। इतिहास में दर्ज मशहूर कैरिंगटन इवेंट इसका सबसे बड़ा उदाहरण है। उस दौरान आए भीषण सौर तूफान के कारण दुनिया के आधे हिस्से में टेलीग्राम संचार व्यवस्था पूरी तरह ठप हो गई थी और ध्रुवीय रोशनी उत्तरी अमेरिका में क्यूबा जैसे सुदूर दक्षिण क्षेत्रों तक साफ दिखाई दी थी। आज की डिजिटल दुनिया में हमारी निर्भरता जीपीएस (GPS) सैटेलाइट्स, मोबाइल नेटवर्क, इंटरनेट और बिजली ग्रिड पर बहुत ज्यादा है। ऐसे में आज के दौर में कैरिंगटन इवेंट जैसा तूफान आया तो संचार ठप होने के साथ-साथ सैटेलाइट्स अचानक अनियंत्रित होकर पृथ्वी पर गिर सकते हैं।

L1 सैटेलाइट डेटा और मापन की असली समस्या

अंतरिक्ष में आने वाले सौर तूफानों की तीव्रता को मापने के लिए वैज्ञानिक मुख्य रूप से L1 लैग्रेंज पॉइंट पर तैनात सैटेलाइट्स के आंकड़ों का इस्तेमाल करते हैं। यह स्थान पृथ्वी से लगभग 15 लाख किलोमीटर (1.5 मिलियन किलोमीटर) दूर स्थित है। समस्या यह है कि L1 पॉइंट पर दर्ज की गई रीडिंग और उस जगह की वास्तविक स्थिति में काफी अंतर होता है जहां सौर हवा आखिरकार पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से टकराती है। 15 लाख किलोमीटर की यात्रा तय करने में सौर हवा को कुछ समय लगता है और इस यात्रा के दौरान सौर प्लाज्मा के घनत्व और गति में लगातार बदलाव होते रहते हैं।

शोधकर्ताओं का कहना है कि डेटा में मौजूद यह अनिश्चितता केवल एक मामूली तकनीकी शोर नहीं है, बल्कि इसने पिछले कई दशकों के अंतरिक्ष डेटा विश्लेषण में एक व्यवस्थित पूर्वाग्रह (सिस्टमैटिक बायस) पैदा कर दिया था। लैंकास्टर यूनिवर्सिटी की शोधकर्ता मारिया वालाच और उनके सहयोगियों ने इस अध्ययन के माध्यम से स्पष्ट किया कि अंतरिक्ष के मौसम से होने वाले खतरों का सही आकलन करने के लिए इस मापन अंतर को ठीक से समझना और सुधारना बेहद जरूरी है।

माध्य की ओर प्रत्यागमन (रिग्रेशन टू द मीन) का भ्रम

इस पूरी गलतफहमी की जड़ सांख्यिकी के एक प्रसिद्ध सिद्धांत में छिपी है, जिसे रिग्रेशन टू द मीन यानी माध्य की ओर प्रत्यागमन कहा जाता है। आसान शब्दों में कहें तो जब कोई उपकरण किसी घटना का अत्यधिक चरम या रिकॉर्ड तोड़ मान दर्ज करता है, तो वास्तविक स्थिति औसतन उस दर्ज मान से थोड़ी कम चरम होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उपकरणों की यादृच्छिक अनिश्चितताएं और स्थानीय प्लाज्मा के उतार-चढ़ाव कई बार वास्तविक रीडिंग को बढ़ाकर दिखा देते हैं।

सौर हवा के मामले में भी यही हुआ। L1 पॉइंट पर दर्ज किया गया कोई बहुत ही तीव्र मापन असल में पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर तक पहुंचते-पहुंचते थोड़ा कम तीव्र रह जाता है। लेकिन जब वैज्ञानिकों ने L1 के उस अत्यधिक उच्च मापन को सीधे पृथ्वी पर हुए असर से जोड़ा, तो पृथ्वी की प्रतिक्रिया उस विशाल आंकड़े की तुलना में बहुत छोटी या निष्प्रभावी दिखाई दी। पिछले 25 वर्षों में हजारों बार इस प्रक्रिया को दोहराने के कारण वैज्ञानिकों के मन में यह गलत धारणा बन गई कि सौर हवा की तीव्रता चाहे कितनी भी बढ़ जाए, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक सीमा के बाद प्रतिक्रिया देना बंद कर देता है। नया अध्ययन साबित करता है कि यह सीमा प्रकृति का कोई भौतिक नियम नहीं, बल्कि डेटा विश्लेषण का एक भ्रम मात्र थी।

25 साल के डेटा का गणितीय सुधार और लीनियर संबंध

इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए वैज्ञानिकों की टीम ने एक विशेष सांख्यिकीय मॉडल विकसित किया। इस मॉडल में सौर हवा के पृथ्वी तक पहुंचने में लगने वाले समय के बदलावों और यात्रा के दौरान प्लाज्मा में होने वाले उतार-चढ़ाव को शामिल किया गया। इस मॉडल ने बिना किसी भौतिक सीमा को जोड़े, पिछले 25 से अधिक वर्षों के डेटा में दिखाई देने वाली संतृप्ति (सैचुरेशन) वक्र रेखा को हूबहू दोबारा बनाकर दिखा दिया। इससे साबित हो गया कि पूर्व में दिखा सैचुरेशन सिर्फ एक गणितीय गलती थी।

इसके बाद शोधकर्ताओं ने रिग्रेशन कैलिब्रेशन नाम की एक गणितीय तकनीक का इस्तेमाल किया, जो मापन की अनिश्चितताओं के कारण आए पूर्वाग्रह को पूरी तरह ठीक कर देती है। इस सुधार के लागू होते ही तथाकथित सैचुरेशन का प्रभाव लगभग पूरी तरह गायब हो गया। 10 लाख से अधिक अवलोकनों के विशाल डेटासेट के विश्लेषण से स्पष्ट हुआ कि सौर हवा की तीव्रता और पृथ्वी की चुंबकीय प्रतिक्रिया के बीच का संबंध वास्तव में रेखीय (लीनियर) है। यानी जैसे-जैसे सौर तूफान की ताकत बढ़ेगी, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर उसका असर भी उसी अनुपात में बढ़ता जाएगा।

कैरिंगटन जैसे तूफानों से दोगुने नुकसान का खतरा

जर्नल नेचर में प्रकाशित इन निष्कर्षों के परिणाम बेहद चिंताजनक हैं। यदि सौर तूफानों के प्रति पृथ्वी के सुरक्षा कवच की कोई ऊपरी सीमा नहीं है, तो भविष्य में आने वाला कोई भी महा-तूफान हमारी उम्मीद से कहीं अधिक विनाशकारी हो सकता है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि अत्यधिक तीव्र सौर हवा की स्थिति में भू-चुंबकीय प्रभाव पुराने पारंपरिक मॉडलों द्वारा लगाए गए अनुमान से लगभग दोगुना हो सकता है।

शोधकर्ता मारिया वालाच ने कहा, "यदि सौर हवा के प्रति हमारे ग्रह की प्रतिक्रिया की कोई ऊपरी सीमा नहीं है, तो चरम मामलों के मॉडल तैयार करते समय इसे ध्यान में रखना होगा।" हालांकि इस तरह के विनाशकारी और भीषण तूफान दुर्लभ होते हैं और ये 1000 साल में एक-आध बार ही आते हैं, इसलिए वैज्ञानिकों के पास इनके अध्ययन के लिए सीमित डेटा उपलब्ध है। अध्ययन में स्वीकार किया गया है कि अत्यधिक दुर्लभ मामलों का रिकॉर्ड कम होने के कारण सैचुरेशन की संभावना को पूरी तरह खारिज नहीं किया जा सकता, लेकिन वर्तमान में उपलब्ध डेटा सैचुरेशन का कोई ठोस सांख्यिकीय सबूत पेश नहीं करता है।