Showing posts with label solar activity. Show all posts
Showing posts with label solar activity. Show all posts

Saturday, May 07, 2011

കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനവും കോസ്‌മിക് രശ്മികളും

(തേജസ് പത്രത്തിനുവേണ്ടി രചിച്ച ലേഖനം)

കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തില്‍ കോസ്‌മിക് രശ്മികള്‍ക്കുള്ള പങ്ക് പഠിക്കേണ്ടതാണു് എന്നു് ഈയിടെ ഡോ. വി. രാമനാഥന്‍ എന്ന പ്രശസ്ത അന്തരീക്ഷശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇന്ത്യയില്‍വച്ചു് പ്രഖ്യാപിക്കുകയുണ്ടായി. ഏതാനും ദിവസം മുമ്പാണു് കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തില്‍ കോസ്‌മിക് രശ്മികള്‍ക്കു് സുപ്രധാന പങ്കുണ്ടെന്നു് പ്രശസ്ത ഭൌതികശാസ്ത്രജ്ഞനും മുന്‍ ഐ.എസ്.ആര്‍.ഒ. മേധാവിയുമായ പ്രൊഫ. യു.ആര്‍. റാവു ദില്ലിയില്‍വച്ചു് പ്രഖ്യാപിച്ചതു്. ഇതെപ്പറ്റിയുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഒരു പ്രബന്ധം ഇന്ത്യയില്‍ നിന്നു പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്ന കറന്‍റ് സയന്‍സ് \eng(Current Science) \mal എന്ന ശാസ്ത്രപ്രസിദ്ധീകരണത്തില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇതിന്റെ അര്‍ത്ഥം കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തില്‍ മനുഷ്യനു് പങ്കൊന്നുമില്ല എന്നാണോ? ഇനി ആ പ്രശ്നത്തെപ്പറ്റി നമുക്കു് മറക്കാനാകുമോ? ഐക്യരാഷ്ട്രസഭ സ്ഥാപിച്ച കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തെ കുറിച്ചുള്ള അന്തര്‍സര്‍ക്കാര്‍ സമിതി (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) പറഞ്ഞതെല്ലാം തെറ്റാണു് എന്നാണോ? നമുക്കിവിടെ ഇക്കാര്യങ്ങളൊന്നു പരിശോധിക്കാം.

ബഹിരാകാശത്തുനിന്നു് ഭൌമാന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു് പതിക്കുന്ന കണങ്ങളാണു് കോസ്‌മിക് രശ്മികള്‍ എന്ന പേരില്‍ അറിയപ്പെടുന്നതു്. ഇവ രണ്ടു തരത്തില്‍ പെടുന്നവയാണു്. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ പതിക്കുന്ന ഭൂരിഭാഗം കണങ്ങളും സൂര്യനില്‍നിന്നു് ഉത്ഭവിക്കുന്നവയാണു്. താരതമ്യേന ഊര്‍ജ്ജം കുറഞ്ഞ ഇവ സൌര കോസ്മിക രശ്മികള്‍ (Solar Cosmic Rays) എന്ന പേരില്‍ അറിയപ്പെടുന്നു. ഭൌമാന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഏറ്റവും ഉയര്‍ന്ന ഭാഗങ്ങളില്‍ ഇവ വായുവിലെ തന്മാത്രകളുമായി കൂട്ടിമുട്ടി അവയെ വൈദ്യുത ചാര്‍ജുള്ള അയണുകളായി മാറ്റുകയും അതിലൂടെ ഊര്‍ജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഏതാണ്ടു് 60-65 കി.മീ. ഉയരത്തിനു് താഴെ ഇവ എത്തുന്നില്ല.

രണ്ടാമത്തെ കൂട്ടം കോസ്‌മിക് രശ്മികള്‍ ബഹിരാകാശത്തുനിന്നു്, ഒരുപക്ഷെ ക്ഷീരപഥത്തിന്റെയും പുറത്തുനിന്നു്, വരുന്നവയാണു്. നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക് രശ്മികള്‍ (Galactic Cosmic Rays) എന്ന പേരില്‍ അറിയപ്പെടുന്ന ഇവയ്ക്കു് സൌര കോസ്മിക് രശ്മികളെക്കാള്‍ അനേകം മടങ്ങു് ഊര്‍ജ്ജമുണ്ടാകും. ഈ രശ്മികള്‍ ഭൌമാന്തരീക്ഷത്തിന്റെ അടിത്തട്ടില്‍ വരെ എത്തുകയും വായുവിനെ അയണീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തോടു ചേര്‍ന്നു കിടക്കുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഭാഗമായ ഭൂസ്പര്‍ശമണ്ഡലം അഥവാ ട്രോപ്പോസ്‌ഫിയറിലും (Troposphere) അയണീകരണം നടത്താന്‍ നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക രശ്മികള്‍ക്കു് കഴിയുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന അയണുകള്‍ നീരാവി ഉറഞ്ഞുകൂടി ജലകണങ്ങളാവാനും അങ്ങനെ മേഘങ്ങളുണ്ടാവാനും സഹായിക്കുന്നുണ്ടു് എന്നു് ചിലര്‍ കരുതുന്നു. വായുവിലടങ്ങിയ പലതരം തരികളാണു് നീരാവിയ്ക്കു് ജലകണങ്ങളായി മാറാന്‍ പ്രധാനമായും സഹായിക്കുന്നതു് എന്നാണു് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പൊതുവില്‍ വിശ്വസിക്കുന്നതു്. തിരയടിക്കുമ്പോഴും മറ്റും കടലില്‍നിന്നു് ഉയര്‍ന്നുവരുന്ന ഉപ്പുതരികളും ഇക്കൂട്ടത്തില്‍ പെടുന്നു.

കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ കാര്യത്തില്‍ ഇനിയൊരു സങ്കീര്‍ണ്ണതയുണ്ടു്. നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക് രശ്മികളെക്കാള്‍ വളരെയധികം ഊര്‍ജ്ജം കുറഞ്ഞവയാണെങ്കിലും അവയുടെ തീവ്രതയെ നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള സവിശേഷ കഴിവു് സൌര കോസ്മിക് രശ്മികള്‍ക്കുണ്ടു്. ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ പ്രക്രിയകളെ കാര്യമായി സ്വാധീനിക്കാന്‍ കഴിയുന്നതുകൊണ്ടാണു് അവയ്ക്കു് ഇതു് സാധ്യമാകുന്നതു്. വൈദ്യുത ചാര്‍ജുള്ള അനേകം കണങ്ങള്‍ ഒരു കാറ്റുപോലെ വന്നു് ഭൂമിയുടെ കാന്തക മണ്ഡലത്തില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ അതു് കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തുന്നു. ഈ മാറ്റങ്ങളാണു് നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത നിയന്ത്രിക്കുന്നതു്. സൌര കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത വര്‍ദ്ധിക്കുമ്പോള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ താണ തലങ്ങളിലെത്തുന്ന നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത കുറയുന്നു. മറിച്ചു് സൌര കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത കുറയുമ്പോള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്ന നക്ഷത്രവ്യൂഹ കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത വര്‍ദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രതയില്‍ ഇങ്ങനെ മാറ്റം വരുമ്പോള്‍ അതു് മേഘങ്ങളുണ്ടാകുന്നതിലും പ്രതിഫലിക്കും എന്നാണു് ചില ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറയുന്നതു്. മേഘങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ ഭൂമിയുടെ അടിത്തട്ടിലെത്തുന്ന സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ അളവു് കുറയുമല്ലോ. സൂര്യപ്രകാശത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതില്‍ മേഘങ്ങള്‍ക്കും ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിലും ഉയര്‍ന്ന പര്‍വ്വതങ്ങളിലും മറ്റുമുള്ള ഹിമപാളികള്‍ക്കും വളരെയധികം കാര്യക്ഷമതയുണ്ടു്. അതുകൊണ്ടു് മേഘങ്ങളുടെ അളവു് വര്‍ദ്ധിക്കുമ്പോള്‍ ഭൌമോപരിതലത്തിലെത്തുന്ന സൌരോര്‍ജ്ജത്തിന്റെ അളവു് കുറയും. അതു് താപനില കുറയുന്നതിലേക്കു് നയിക്കും. മറിച്ചു് മേഘങ്ങളുടെ അളവു് കുറയുമ്പോള്‍ താപനില കൂടുകയും ചെയ്യും. കഴിഞ്ഞ കുറെ കാലമായി കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത കുറയുന്നതിനാല്‍ മേഘങ്ങളുണ്ടാകുന്നതില്‍ കുറവു വരുന്നുണ്ടെന്നും അതാണു് കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തിലേക്കു് നയിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകം എന്നുമാണു് ചില ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറയുന്നതു്.

കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രതയും മേഘങ്ങളുടെ അളവും തമ്മിലുള്ള ഒരു ബന്ധം ആദ്യമായി ചൂണ്ടിക്കാട്ടിയതു് ഡാനിഷ് ബഹിരാകാശ ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിലെ ഹെന്‍റിക് സ്വെന്‍സ്മാര്‍ക്ക് (Henrik Svensmark), ഫ്രീസ് ക്രിസെന്‍സെന്‍ (Friis Christensen) എന്നീ ഗവേഷകരാണു്. എന്നാല്‍ അതിനു് വളരെ മുമ്പുതന്നെ സൌര കോസ്‌മിക് രശ്മികളും കാലാവസ്ഥയും തമ്മില്‍ ബന്ധമുണ്ടു് എന്നു് പലരും സംശയിച്ചിരുന്നു. ഒരുപക്ഷെ ഇതു് ആദ്യമായി ഉറക്കെ പറഞ്ഞതു് പത്തൊമ്പതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അന്ത്യത്തില്‍ പ്രശസ്ത ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന സി.റ്റി.ആര്‍. വില്‍സന്‍ ആയിരിക്കാം. സൂര്യകളങ്കങ്ങള്‍ പോലെ സൂര്യനില്‍ നടക്കുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങളും ഭൂമിയിലെ കാലാവസ്ഥയുമായി ബന്ധമുണ്ടെന്നു് 1970കളില്‍ ശക്തമായ സംശയമുണ്ടായിരുന്നു. ഇതിനെ അനുകൂലിക്കുന്ന വിധത്തില്‍ പല പഠനഫലങ്ങളും പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടു.

എന്നാല്‍ ഇത്തരമൊരു ബന്ധത്തിനു് വിരുദ്ധമായ തെളിവുകളാണു് മറ്റനേകം പഠനങ്ങള്‍ നല്‍കിയതു്. സൂര്യനില്‍ നടക്കുന്ന പ്രക്രിയകള്‍ ഭൂമിയിലെ കാലാവസ്ഥയെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കാം എന്നു് വിശദീകരിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ അഭാവവും കൂടിയായപ്പോള്‍ ഭൂമിയിലെ കാലാവസ്ഥയെ സൂര്യനിലെ പ്രക്രിയകള്‍ സ്വാധീനിക്കുന്നുണ്ടു് എന്ന ആശയത്തിനു് ക്രമേണ പ്രചാരം നഷ്ടപ്പെട്ടു. ഒരര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഇതേ ആശയങ്ങള്‍ തന്നെയാണു് ഇപ്പോള്‍ വീണ്ടും വരുന്നതു് എന്നു പറയാം. %രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, സൌര പ്രക്രിയകള്‍ കാലാവസ്ഥയെ സ്വാധീനിക്കുന്നതെങ്ങനെയാവാം എന്നു് വിശദീകരിക്കാന്‍ ശ്രമിച്ച, 1970കളില്‍ ജനശ്രദ്ധയാകര്‍ഷിച്ച ഒരു സിദ്ധാന്തം കോസ്‌മിക് രശ്മികളെയും അന്തരീക്ഷത്തിലെ വായുവിന്റെ അയണീകരണത്തെയും തന്നെയാണു് ആശ്രയിച്ചിരുന്നതു്.

സൌരപ്രവര്‍ത്തനം (solar activity) ഏതാണ്ടു് 11 വര്‍ഷത്തെ ആവൃത്തിയില്‍ മാറുന്നുണ്ടു്. സൌരകളങ്കങ്ങളുടെ വിസ്തൃതിയിലും സോളാര്‍ ഫ്ലെയറുകളുടെ എണ്ണത്തിലും തീവ്രതയിലും ഈ മാറ്റം കാണാനാവും. ഈ വ്യതിയാനം സൌരവാതത്തിലും തദ്വാരാ കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രതയിലും ദൃശ്യമാകുന്നു. കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രതയില്‍ ഏതാണ്ടു് 15% മാറ്റമാണു് കാണുന്നതു്. 11 വര്‍ഷത്തെ ആവൃത്തിയില്‍ കാണുന്ന ഈ വ്യതിയാനം ലോകത്താകമാനം കാണുന്ന മേഘത്തിന്റെ അളവിലും കാണുന്നു എന്നാണു് സ്വെന്‍സ്‌മാര്‍ക്കും മറ്റും പറഞ്ഞതു്. ഇതു് വിശദീകരിക്കാനാണു് അന്തരീക്ഷത്തിലെ അയണീകരണം മേഘങ്ങളുണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയെ സ്വാധീനിക്കുന്നതിലൂടെ ആഗോളതാപനത്തെയും അങ്ങനെ കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനത്തെയും ബാധിക്കുന്നുണ്ടു് എന്ന സിദ്ധാന്തം അവര്‍ കൊണ്ടുവന്നതു്. ഇതു് സംശയാതീതമായി സ്ഥാപിക്കാനാവശ്യമായ തെളിവുകള്‍ ലഭ്യമായിട്ടില്ല എന്ന കാരണത്താലാണു് IPCC ഇക്കാര്യം അവരുടെ റിപ്പോര്‍ട്ടുകളില്‍ കണക്കിലെടുക്കാതിരുന്നതു്.

സ്വെന്‍സ്‌മാര്‍ക്കിന്റെയും മറ്റും സിദ്ധാന്തത്തിനു് വിരുദ്ധമായ തെളിവുകള്‍ പിന്നീടു് ലഭ്യമായിട്ടുണ്ടു്. അതില്‍ പ്രധാനമായ ഒന്നു മാത്രം പറയട്ടെ. കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ തീവ്രത 11 വര്‍ഷത്തെ ആവൃത്തിയില്‍ മാറുന്നതുപോലെ അക്ഷാംശമനുസരിച്ചും മാറുന്നുണ്ടു്. ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്കു് സമീപം കാണുന്നത്ര തീവ്രത ധ്രുവങ്ങള്‍ക്കു് സമീപം കാണുന്നില്ല. ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലം കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ സഞ്ചാരത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണു് ഇങ്ങനെ കാണുന്നതു്. ബ്രിട്ടനിലെ രണ്ടു് സര്‍വ്വകലാശാലകളിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ മേഘത്തിന്റെ അളവിലും ഈ മാറ്റം കാണുന്നുണ്ടോ എന്നു് പരിശോധിച്ചു. സ്വെന്‍സ്മാര്‍ക്കിന്റെയും മറ്റും സിദ്ധാന്തം ശരിയാണെങ്കില്‍ മാറ്റം കാണണമല്ലോ. പക്ഷെ അവര്‍ക്കു് അങ്ങനെയൊന്നു് കാണാനായില്ല.

ആഗോളതാപനത്തില്‍ മനുഷ്യനുള്ള പങ്കും അതു് നിയന്ത്രിക്കേണ്ട ആവശ്യകതയും IPCC ഊന്നിപ്പറയുമ്പോള്‍ അതെല്ലാം വെറുതെയാണെന്നു് പറയുന്നവരുണ്ടു്. തങ്ങളുടെ ബിസിനസ്സിനെ ഇതു് പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കില്ലേ എന്ന ഭയത്താല്‍ ഈ നിലപാടെടുക്കുന്നവരുണ്ടാകാം. മറ്റു ചിലര്‍ തങ്ങളുടെ ജീവിതരീതിയെ ബാധിക്കും എന്നു് ഭയക്കുന്നുണ്ടാവാം. എന്നാല്‍ കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനം യഥാര്‍ത്ഥമാണെങ്കില്‍ അതു് ബാധിക്കാന്‍ പോകുന്നതു് ലോകത്തിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളെയുമാണു്. അതുകൊണ്ടു് അതു് യഥാര്‍ത്ഥമാണു് എന്നും മനുഷ്യനു് അതില്‍ കാര്യമായൊരു പങ്കുണ്ടു് എന്നും കരുതിക്കൊണ്ടു് മുന്നോട്ടു പോകുന്നതു തന്നെയാണു് ബുദ്ധി. ഇതിനുള്ള യത്നങ്ങളില്‍നിന്നു് രാഷ്ട്രങ്ങളെയും ജനതകളെയും പിന്തിരിപ്പിക്കാന്‍ ചിലര്‍ ശ്രമിക്കുമ്പോള്‍ അതിനെ സഹായിക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള അഭ്യൂഹങ്ങള്‍ പ്രചരിപ്പിക്കാതിരിക്കാന്‍ എല്ലാവരും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണു്.
(ഈ ലേഖനം ക്രിയേറ്റീവ് കോമണ്‍സ് by-sa ലൈസന്‍സില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.)