जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सोलर सिस्टम रिसर्च (एमपीएस) के वैज्ञानिकों के एक समूह ने सूर्य के सबसे जटिल रहस्यों में से एक को समझने में महत्वपूर्ण प्रगति की है: हमारा तारा उन कणों को कैसे प्रेरित करता है जो इसे बनाते हैं सौर पवन अंतरिक्ष में?
यह जानकारी सौर कोरोना के एक महत्वपूर्ण क्षेत्र का एक विशिष्ट परिप्रेक्ष्य प्रस्तुत करती है, जिस तक पहुंचना पहले शोधकर्ताओं के लिए मुश्किल रहा है। वहां, टीम ने पहली बार प्लाज्मा संरचनाओं का एक गतिशील नेटवर्क रिकॉर्ड किया है जो एक लंबे, आपस में जुड़े हुए वेब जैसा दिखता है। जब विभिन्न अंतरिक्ष जांचों और व्यापक कंप्यूटर सिमुलेशन के डेटा को संयोजित किया जाता है तो एक अलग तस्वीर दिखाई देती है: चुंबकीय ऊर्जा का निर्वहन होता है, और कण अंतरिक्ष में भाग जाते हैं जहां लम्बी कोरोनल वेब संरचनाएं परस्पर क्रिया करती हैं।
यूएस नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन (एनओएए) के जियोस्टेशनरी ऑपरेशनल एनवायर्नमेंटल सैटेलाइट्स (जीओईएस) पारंपरिक रूप से खुद को अन्य चीजों से चिंतित रखते हैं। रवि.
विस्तारित सौर कोरोना की छवि के लिए एक खोजपूर्ण अवलोकन अभियान अगस्त और सितंबर 2018 में हुआ। एक महीने से अधिक समय तक, GOES के सौर पराबैंगनी इमेजर (SUVI) ने सीधे सूर्य को देखा जैसा कि यह आमतौर पर करता है और इसके दोनों ओर की छवियों को कैप्चर किया।
एसडब्ल्यूआरआई के डॉ. डैन सीटन, जिन्होंने अवलोकन अभियान के दौरान एसयूवीआई के लिए मुख्य वैज्ञानिक के रूप में कार्य किया, ने कहा, “हमारे पास एक ऐसे क्षेत्र का निरीक्षण करने के लिए असामान्य तरीके से एक उपकरण का उपयोग करने का दुर्लभ अवसर था जिसकी खोज नहीं की गई है। हमें यह भी नहीं पता था कि यह काम करेगा या नहीं, लेकिन अगर ऐसा होता, तो हम महत्वपूर्ण खोज करेंगे।
मध्यवर्ती कोरोना, दृश्यमान से 350 हजार किलोमीटर ऊपर सौर वायुमंडल की एक परत सूर्य की सतह, विभिन्न दृश्य कोणों से फ़ोटो को एकीकृत करके पहली बार पराबैंगनी प्रकाश में फोटो खींचा जा सकता है, जिससे उपकरण के दृष्टि क्षेत्र में काफी वृद्धि हुई है।
नए अध्ययन के प्रमुख लेखक, एमपीएस के डॉ. प्रदीप चित्ता ने कहा, “मध्य कोरोना में, सौर अनुसंधान में कुछ अंधी जगह रही है। GOES डेटा अब एक महत्वपूर्ण सुधार प्रदान करता है। मध्य कोरोना में, शोधकर्ताओं को ऐसी प्रक्रियाओं पर संदेह है जो सौर हवा को संचालित और नियंत्रित करती हैं।
© प्रकृति खगोल विज्ञान, चित्त एट अल। / GOES/SUVI / SOHO/LASCO
हमारे तारे के सबसे व्यापक पहलुओं में से एक सौर हवा है। हेलियोस्फीयर, दुर्लभ प्लाज्मा का एक बुलबुला जो सूर्य के प्रभाव क्षेत्र को दर्शाता है, आवेशित कणों की धारा द्वारा निर्मित होता है जिसे सूर्य अंतरिक्ष में लॉन्च करता है और हमारे सौर मंडल की सीमा तक यात्रा करता है। सौर वायु को उसकी गति के अनुसार तेज़ और धीमी गति के घटकों में विभाजित किया जाता है। कोरोनल छिद्रों के आंतरिक भाग, वे क्षेत्र जो कोरोनल पराबैंगनी विकिरण में अंधेरे दिखाई देते हैं, जहां तथाकथित तीव्र सौर हवा उत्पन्न होती है, जो 500 किलोमीटर प्रति सेकंड से अधिक की गति से यात्रा कर सकती है। हालाँकि, सुस्त सौर हवा की उत्पत्ति के बारे में कम जानकारी है। हालाँकि, धीमी सौर हवा के कण भी 300 से 500 किमी/सेकेंड की सुपरसोनिक गति से अंतरिक्ष में यात्रा करते हैं।
धीमी सौर हवा बनाने के लिए दस लाख डिग्री से अधिक गर्म कोरोनल प्लाज्मा को सूर्य से बाहर निकलने की आवश्यकता होती है। यहां कौन सा तंत्र काम कर रहा है? इसके अलावा, धीमी सौर हवा सजातीय नहीं है, लेकिन कम से कम आंशिक रूप से, स्पष्ट रूप से अलग-अलग स्ट्रीमरों की किरण जैसी संरचना को प्रकट करती है। उनकी उत्पत्ति कहां और कैसे होती है? ये नए अध्ययन में संबोधित प्रश्न हैं।
GOES डेटा में भूमध्य रेखा के पास का एक क्षेत्र देखा जा सकता है जिसने शोधकर्ताओं का ध्यान खींचा: दो कोरोनल छिद्र, जहां सौर हवा सूर्य से दूर बिना किसी बाधा के बहती है, एक क्षेत्र के करीब मजबूत चुंबकीय क्षेत्र. इन सिस्टम इंटरैक्शन को सुस्त सौर हवा की संभावित उत्पत्ति माना जाता है।
इस क्षेत्र के ऊपर मध्य कोरोना को लम्बी प्लाज्मा संरचनाओं द्वारा दर्शाया गया है जो GOES डेटा में रेडियल रूप से बाहर की ओर इंगित करता है। यह घटना, जिसे पहली बार प्रत्यक्ष रूप से देखा गया है, लेखक टीम ने कोरोनल वेब के रूप में संदर्भित किया है। वेब की संरचनाएँ बार-बार परस्पर क्रिया करती हैं और पुनर्गठित होती हैं।
शोधकर्ता लंबे समय से बाहरी कोरोना के सौर प्लाज्मा को एक समान वास्तुकला प्रदर्शित करने के लिए जानते हैं। दशकों से, SOHO अंतरिक्ष यान पर मौजूद कोरोनोग्राफ LASCO (लार्ज एंगल और स्पेक्ट्रोमेट्रिक कोरोनोग्राफ), जिसने पिछले साल अपनी 25वीं वर्षगांठ मनाई थी, इस क्षेत्र से दृश्य प्रकाश में छवियां प्रदान कर रहा है।
वैज्ञानिकों का मानना है कि अंतरिक्ष में अपनी यात्रा शुरू करने वाली धीमी सौर हवा की संरचना जेट स्ट्रीम के समान होती है। जैसा कि हाल के अध्ययन ने प्रभावशाली ढंग से प्रदर्शित किया है, यह संरचना पहले से ही मध्य में प्रबल है कोरोना.
शोधकर्ताओं ने घटना की गहरी समझ हासिल करने के लिए अन्य अंतरिक्ष जांचों से मिली जानकारी की भी जांच की: सूर्य की सतह की एक समसामयिक तस्वीर नासा के सोलर डायनेमिक्स ऑब्ज़र्वेटरी (एसडीओ) द्वारा प्रदान की गई थी, जबकि एक साइड व्यू स्टीरियो-ए अंतरिक्ष यान द्वारा प्रदान किया गया था, जो 2006 से पृथ्वी से पहले सूर्य की परिक्रमा कर रहा है।
प्रिडिक्टिव साइंस इंक. के डॉ. कूपर डाउंस, जिन्होंने कंप्यूटर सिमुलेशन का प्रदर्शन किया, ने कहा, “आधुनिक कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग करके, जिसमें सूर्य के रिमोट सेंसिंग अवलोकन शामिल हैं, शोधकर्ता सौर कोरोना में मायावी चुंबकीय क्षेत्र के यथार्थवादी 3 डी मॉडल बनाने के लिए सुपर कंप्यूटर का उपयोग कर सकते हैं। इस अध्ययन में, टीम ने इस अवधि के लिए कोरोना के चुंबकीय क्षेत्र और प्लाज्मा स्थिति का अनुकरण करने के लिए एक उन्नत मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक (एमएचडी) मॉडल का उपयोग किया।
प्रिडिक्टिव साइंस इंक. के डॉ. कूपर डाउंस, जिन्होंने कंप्यूटर सिमुलेशन का प्रदर्शन किया, ने कहा, "इससे हमें मध्य कोरोना में देखी गई आकर्षक गतिशीलता को सौर पवन निर्माण के प्रचलित सिद्धांतों से जोड़ने में मदद मिली।"
चित्त कहा, “जैसा कि गणना से पता चलता है, कोरोनल वेब की संरचनाएं चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का अनुसरण करती हैं। हमारे विश्लेषण से पता चलता है कि मध्य कोरोना में चुंबकीय क्षेत्र की वास्तुकला धीमी सौर हवा पर अंकित होती है और अंतरिक्ष में कणों को गति देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। टीम के नए परिणामों के अनुसार, मध्य कोरोना में गर्म सौर प्लाज्मा कोरोनल वेब की खुली चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ बहता है। जहां क्षेत्र रेखाएं आपस में टकराती हैं और परस्पर क्रिया करती हैं, वहां ऊर्जा निकलती है।
“यह सुझाव देने के लिए बहुत कुछ है कि शोधकर्ता एक मौलिक घटना पर हैं। उच्च सौर गतिविधि की अवधि के दौरान, कोरोनल छिद्र अक्सर भूमध्य रेखा के पास उच्च चुंबकीय क्षेत्र की ताकत वाले क्षेत्रों के करीब होते हैं। इसलिए हमने जो कोरोनल नेटवर्क देखा, वह एक अलग मामला होने की संभावना नहीं है।
टीम को भविष्य के सौर मिशनों से और अधिक विस्तृत जानकारी प्राप्त करने की उम्मीद है। उनमें से कुछ, जैसे कि 3 के लिए नियोजित ईएसए का प्रोबा-2024 मिशन, मध्य कोरोना को लक्षित करने वाले उपकरणों से सुसज्जित है। एमपीएस इस मिशन के डेटा के प्रसंस्करण और विश्लेषण में शामिल है। नासा के पार्कर सोलर प्रोब और ईएसए के सोलर ऑर्बिटर, जो पृथ्वी-सूर्य-रेखा को छोड़ते हैं, जैसे वर्तमान में संचालित जांचों के अवलोकन डेटा के साथ, यह कोरोनल वेब की त्रि-आयामी संरचना की बेहतर समझ को सक्षम करेगा।
जर्नल संदर्भ:
- एलपी चिट्टा, डीबी सीटन, सी. डाउन्स, सीई डेफॉरेस्ट, एके हिगिन्सन। अत्यधिक संरचित धीमी सौर हवा चलाने वाले एक जटिल कोरोनल वेब का प्रत्यक्ष अवलोकन। प्रकृति खगोल विज्ञान, 24 नवंबर, 2022। डीओआई: 10.1038/s41550-022-01834-5
