दिसम्बर 10, 2024
आदित्य-एल1 मिशन पर विजिबल एमिशन लाइन कोरोनाग्राफ (वीईएलसी) का उपयोग करने वाले भारतीय शोधकर्ताओं ने एक सौर घटना के बारे में आकर्षक विवरण का खुलासा किया है जिसका अंतरिक्ष मौसम पर गहरा प्रभाव पड़ता है। भारत के पहले अंतरिक्ष-आधारित सौर मिशन, आदित्य-एल1 ने प्रभामंडलीय द्रव्यमान उत्सर्जन (सीएमई) देखा - जो सूर्य के बाहरी वातावरण से उत्सर्जित सौर प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्रों का एक विशाल विस्फोट है।
2 सितंबर, 2023 को लॉन्च किया गया मिशन 6 जनवरी, 2024 को प्रथम सूर्य-पृथ्वी लैग्रेंज पॉइंट L1 के चारों ओर एक प्रभामंडल कक्षा में सफलतापूर्वक स्थापित किया गया था, जो पृथ्वी से लगभग 1.5 मिलियन किमी दूर है।
चित्र: वीईएलसी नीतभार के स्थान के साथ स्वच्छ कमरे में आदित्य-एल1 अंतरिक्ष यान (बाएं)। वीईएलसी नीतभार की छवि (दाएं)।
सीएमई घटना 16 जुलाई, 2024 को देखी गई थी, जब एक शक्तिशाली सौर ज्वाला के साथ एक सीएमई सूर्य से प्रस्फुटित हुआ था। वीईएलसी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने 5303 Å की विशिष्ट हरी तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करते हुए, सूर्य के कोरोना (इसके बाहरी वातावरण) का बहुत विस्तार से अध्ययन किया। सौर कोरोना (मिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक) में अविश्वसनीय रूप से उच्च तापमान पर लोहे के परमाणुओं के कारण होने वाली इस अनोखी "हरी रोशनी" ने वैज्ञानिकों को सीएमई के दौरान सौर सामग्री की गति को ट्रैक करने का मार्ग प्रशस्त किया।
चित्र: सूर्य-पृथ्वी प्रणाली के लैग्रेंज बिंदुओं का चित्रण और आदित्य-एल1 का स्थान (योजनाबद्ध छवि, पैमाने पर नहीं खींची गई)
सूर्य का कोरोना क्या है और यह महत्वपूर्ण क्यों है?
कोरोना सूर्य की सबसे बाहरी परत है, जो अंतरिक्ष में लाखों किलोमीटर तक फैली हुई है। यह सूर्य का अत्यंत गर्म और चमकदार क्षेत्र है, जिसका तापमान लगभग दस लाख डिग्री सेल्सियस है - जो सूर्य की सतह से कहीं अधिक गर्म है, जहां का तापमान लगभग 5,600 डिग्री सेल्सियस है। कोरोना इतना गर्म क्यों है, यह सौर विज्ञान के सबसे बड़े रहस्यों में से एक है।
आम तौर पर, कोरोना को देखना मुश्किल होता है क्योंकि सूर्य की तेज रोशनी इस पर हावी हो जाती है, लेकिन सूर्य ग्रहण के दौरान, कोरोना सूर्य के चारों ओर एक चमकते प्रभामंडल के रूप में दिखाई देता है। कोरोना को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें सूर्य की गतिविधि और यह अंतरिक्ष मौसम को कैसे प्रभावित करता है, इसकी महत्वपूर्ण जानकारी है।
कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) क्या है और यह क्यों होता है?
कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) सूर्य के कोरोना से सौर हवा और चुंबकीय क्षेत्रों का एक विशाल उत्सर्जन है। सीएमई के दौरान, बड़ी मात्रा में आवेशित कण (जैसे इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन) और प्लाज्मा अत्यधिक तेज गति से अंतरिक्ष में उत्सर्जित होते हैं, जो अक्सर लाखों किलोमीटर प्रति घंटे तक पहुंच जाते हैं। जब कोई सीएमई पृथ्वी पर पहुंचता है, तो यह हमारे चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क कर सकता है, जिसकी वजह से हुई गड़बड़ी से उपग्रह संचार, जीपीएस सिस्टम और पावर ग्रिड बाधित हो सकते हैं।
सीएमई सूर्य के कोरोना में चुंबकीय गतिविधि के कारण होते हैं। सूर्य का चुंबकीय क्षेत्र अत्यधिक गतिशील है, लगातार बदलता रहता है। इन परिवर्तनों के कारण चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ मुड़ और खिंच सकती हैं। जब ये चुंबकीय क्षेत्र अचानक पुनः संरेखित या पुनः जुड़ जाते हैं, तो वे जबरदस्त मात्रा में ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं, जो सौर सामग्री को अंतरिक्ष में बाहर की ओर धकेलती है, जिसके परिणामस्वरूप सीएमई होता है। ऊर्जा का यह विस्फोटक उत्सर्जन अक्सर सौर ज्वालाओं से जुड़ा होता है, लेकिन सीएमई उनसे स्वतंत्र रूप में भी हो सकती है। सीएमई और सौर ज्वालाओं के बीच सटीक संबंध अभी भी एक वैज्ञानिक पहेली है।
पृथ्वी पर सीएमई के प्रभावों की भविष्यवाणी करने और हमारी प्रौद्योगिकी को अंतरिक्ष मौसम के खतरों से बचाने के लिए सीएमई के कारणों और व्यवहार को समझना महत्वपूर्ण है।
शोधकर्ताओं ने आदित्य-एल1 पर वीईएलसी से क्या खोजा?
भारतीय खगोलभौतिकी संस्थान के शोधकर्ताओं ने सहकर्मी की समीक्षा वाली अंतर्राष्ट्रीय पत्रिका 'द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल पत्र' में प्रकाशित 'वीईएलसी/आदित्य-एल1 के साथ 5303 Å उत्सर्जन लाइन प्रेक्षणों से कोरोनल मास इजेक्शन की शुरुआत पर नए परिणाम' शीर्षक वाले एक पेपर में निम्नलिखित महत्वपूर्ण टिप्पणियों की सूचना दी। पूरा प्रकाशन DOI 10.3847/2041-8213/ad8c45 पर उपलब्ध है।
चित्र: सूर्य के पश्चिमी अंग (जहां सीएमई हुआ था) की छवियां जो सीएमई से पहले और बाद में वीईएलसी रेखापुंज स्कैन के प्रेक्षणों का उपयोग करके उत्पन्न की गई थीं। यह देखा गया है कि घटना-पूर्व छवि में कोरोनल संरचनाएं घटना के बाद की छवि में गायब हो गई हैं। सीएमई में ऐसा सूर्य से कोरोनल पदार्थ के निष्कासन के कारण होता है। छवि में क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर अक्ष को सौर त्रिज्या में दर्शाया गया है।
16 जुलाई, 2024 के सीएमई के बारे में निम्नलिखित प्रमुख प्रेक्षणों की सूचना दी गई है:
कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) के दौरान, सूर्य का बाहरी वातावरण, या कोरोना, एक विशिष्ट क्षेत्र में बहुत धुंधला हो गया। उस क्षेत्र में चमक लगभग 50% कम हो गई, यह कमी सौर सामग्री के निष्कासन के कारण हुई। चमक में यह कमी करीब 6 घंटे तक रही। इसे कोरोनल डिमिंग के नाम से भी जाना जाता है।
सीएमई क्षेत्र के आसपास का तापमान लगभग 30% बढ़ जाता है और घटना के दौरान यह क्षेत्र अधिक प्रक्षुब्ध हो जाता है। ये दोनों प्रभाव प्लाज्मा के गैर-थर्मल वेग (या अराजक गति) के माप में भी परिलक्षित होते हैं, जो लगभग 24.87 किमी/सेकेंड मापा गया था। ऐसे विस्फोटों के दौरान सूर्य का गतिशील चुंबकीय क्षेत्र अधिक सक्रिय हो जाता है और बढ़े हुए प्रक्षोभ का कारण बनता है।
सीएमई के दौरान उत्सर्जित प्लाज्मा का डॉपलर वेग माप लगभग 10 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से पुनः स्थानांतरित होता पाया गया है। इसका मतलब है कि सीएमई इवेंट के दौरान प्लाज्मा पर्यवेक्षक से दूर जाता हुआ पाया गया है। यह सूर्य के गतिशील चुंबकीय क्षेत्र द्वारा सीएमई के विक्षेपण को भी इंगित करता है। इस खोज से पता चलता है कि सौर चुंबकीय बल उत्सर्जित प्लाज्मा के प्रसार की दिशा को प्रभावित कर सकते हैं क्योंकि यह अंतर-ग्रहीय अंतरिक्ष में चलता है। उत्सर्जित प्लाज्मा के ऐसे विक्षेपणों की समझ इस भविष्यवाणी के लिए महत्वपूर्ण है कि सीएमई सूर्य छोड़ने और सौर मंडल के माध्यम से यात्रा करने पर कैसे विकसित होता है।
चित्र: उपरोक्त चित्र तीव्रता (ऊपरी पैनल), उत्सर्जन लाइन की चौड़ाई (मध्य पैनल) और प्लाज्मा वेग (निचला पैनल) में परिवर्तन दिखाता है जैसा कि वीईएलसी/आदित्य-एल1 से 16 जुलाई, 2024 की सीएमई घटना के दौरान देखा गया है। (आर. रमेश एट अल 2024 एपीजेएल 976 एल6)।
ऊपरी पैनल:ऊपरी पैनल: उत्सर्जन रेखा की चमक (या तीव्रता) में समय के साथ बदलाव को दर्शाता है। 13:18 यूटी के आसपास उत्सर्जन रेखा की चमक में देखी गई गिरावट कोरोनल डिमिंग की शुरुआत का संकेत देती है। कोरोनल डिमिंग इसलिए होती है क्योंकि सीएमई के दौरान बड़ी मात्रा में सौर सामग्री बाहर निकल जाती है। लगभग 6 घंटे से अधिक समय तक चलने वाली यह मंदता इंगित करती है कि सीएमई ने सूर्य के कोरोना से महत्वपूर्ण प्लाज्मा को हटा दिया है, जिससे प्रेक्षित क्षेत्र की चमक में अस्थायी कमी आ गई है।
मध्य पैनल: समय के साथ उत्सर्जन रेखा की चौड़ाई प्रदर्शित करता है। सीएमई के बाद, चौड़ाई बढ़ गई, जो बढ़े हुए प्रक्षोभ का संकेत है। ऐसा इसके प्रक्षेपण के बाद सीएमई के स्रोत क्षेत्र में कोरोनल चुंबकीय क्षेत्र के पुनर्गठन के कारण हो सकता है।
निचला पैनल: डॉपलर वेग माप दिखाता है, जो उस गति को मापता है जिस गति से सौर सामग्री पर्यवेक्षक की ओर या उससे दूर जा रही है। कोरोनल डिमिंग के बाद डॉपलर वेग लगभग +10 किमी प्रति सेकंड तक बढ़ गया जो इंगित करता है कि प्लाज्मा सीएमई के बाद इस गति से पर्यवेक्षक से दूर जा रहा है।
आदित्य-एल1 मिशन सूर्य के व्यवहार में अमूल्य अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, भविष्य के अनुसंधान के लिए आधार तैयार करता है और हमें अपने निकटतम तारे को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है। आदित्य-एल1 न केवल एक वैज्ञानिक उपलब्धि है बल्कि देश भर के छात्रों और युवा वैज्ञानिकों के लिए एक प्रेरणा भी है। यह अंतरिक्ष अनुसंधान की शक्ति और अंतरिक्ष आधारित अनुसंधान के माध्यम से वैज्ञानिक चुनौतियों को हल करने में योगदान देने की भारत की क्षमता को दर्शाता है।