परिचय
सौर मंडल प्लाज्मा के एक विशाल बुलबुले से घिरा हुआ है जिसे हेलियोस्फीयर कहा जाता है, जो सूर्य से बाहर की ओर बहने वाली सौर हवा द्वारा निर्मित होता है। यह सुरक्षात्मक ढाल अंतरतारकीय माध्यम से अधिकांश ब्रह्मांडीय विकिरण को विक्षेपित करती है, जिससे ग्रहों की रक्षा होती है। जैसे-जैसे हमारा सौर मंडल आकाशगंगा की परिक्रमा करता है, हेलियोस्फीयर गति की दिशा में एक गोल 'नाक' और पीछे एक 'पूंछ' विकसित करता है। वैज्ञानिक इसके आकार पर बहस करते हैं—कुछ धूमकेतु जैसी आकृति की कल्पना करते हैं, तो कुछ क्रोइसैन के आकार की प्रोफ़ाइल। हेलियोस्फीयर की सीमाएं गतिशील हैं, सौर अधिकतम के दौरान विस्तार और सौर न्यूनतम पर संकुचन, बदलती सौर स्थितियों के जवाब में।
साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट (SwRI) के शोधकर्ता नासा के न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपवक्र के साथ टर्मिनेशन शॉक—हेलियोस्फीयर की बाहरी सीमा—के स्थान का निर्धारण करने के लिए पूर्वानुमान मॉडल विकसित कर रहे हैं। यह कार्य, द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल और एडवांसेज इन स्पेस रिसर्च में प्रस्तुत दो पेपरों में, यह अनुमान लगाने का लक्ष्य रखता है कि न्यू होराइजन्स कब इस महत्वपूर्ण सीमा को पार करेगा और वायेजर 1 और 2 की ऐतिहासिक यात्राओं के बाद अंतरतारकीय अंतरिक्ष में प्रवेश करेगा।
हेलियोस्फीयर और इसकी सीमाएं
हेलियोस्फीयर एक चुंबकीय और प्लाज्मा बुलबुला है जो सौर हवा द्वारा फुलाया जाता है, जो सूर्य से सुपरसोनिक गति से बहता है जब तक कि यह अंतरतारकीय माध्यम से नहीं मिलता। टर्मिनेशन शॉक वह जगह है जहां सौर हवा सुपरसोनिक से सबसोनिक गति में धीमी हो जाती है, जो बाहरी हेलियोस्फीयर की पहली प्लाज्मा सीमा को चिह्नित करती है। इसके परे हीलियोशीथ है, एक अशांत क्षेत्र, और अंत में हीलियोपॉज़, जहां सौर हवा अंतरतारकीय प्लाज्मा को रास्ता देती है। इन सीमाओं को समझना अंतरिक्ष अन्वेषण और हमारे तारे और आकाशगंगा के बीच बातचीत के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण है।
SwRI का शोध एक सौर पवन पूर्वानुमान विधि को विश्लेषणात्मक और संख्यात्मक हेलियोस्फीयर मॉडल के साथ जोड़ता है ताकि उस दिशा में टर्मिनेशन शॉक के स्थान की भविष्यवाणी की जा सके जिस दिशा में न्यू होराइजन्स यात्रा कर रहा है। यह दृष्टिकोण इंटरस्टेलर बाउंड्री एक्सप्लोरर (IBEX) और सोलर एंड हेलियोस्फेरिक ऑब्जर्वेटरी (SOHO) जैसे अंतरिक्ष यान से डेटा का लाभ उठाता है ताकि सौर पवन की स्थितियों की निगरानी की जा सके और बाहरी हेलियोस्फीयर में उनके प्रसार का मॉडल तैयार किया जा सके।
प्लूटो से परे न्यू होराइजन्स की यात्रा
2015 में प्लूटो की ऐतिहासिक उड़ान के बाद, न्यू होराइजन्स 1 जनवरी, 2019 को कुइपर बेल्ट ऑब्जेक्ट (KBO), अरोकोथ का पता लगाने वाला पहला अंतरिक्ष यान बन गया। इस संपर्क बाइनरी के अध्ययन ने प्रारंभिक सौर मंडल के बारे में अमूल्य डेटा प्रदान किया। तब से, जांच बाहर की ओर जारी है, पायनियर 10, पायनियर 11, वायेजर 1 और वायेजर 2 के नक्शेकदम पर चलते हुए—अंतरतारकीय अंतरिक्ष में प्रवेश करने वाली एकमात्र मानव निर्मित वस्तुएं। न्यू होराइजन्स अब टर्मिनेशन शॉक को पार करने के प्रक्षेपवक्र पर है, और शोधकर्ता उस मील के पत्थर की तैयारी के लिए उत्सुक हैं।
SwRI के पोस्ट-डॉक्टरल शोधकर्ता और अध्ययनों के प्रमुख लेखक डॉ. जोनाथन गैसर ने समय के महत्व पर जोर दिया: 'हम यह समझना चाहते हैं कि अंतरिक्ष यान टर्मिनेशन शॉक तक कब पहुंचेगा ताकि माप लेने की तैयारी की जा सके।' सौर पवन पूर्वानुमान विधि टीम को वर्षों पहले सौर पवन दबाव भिन्नताओं की भविष्यवाणी करने की अनुमति देती है, जो सीधे हेलियोस्फीयर के आकार और शॉक के स्थान को प्रभावित करती हैं।
पद्धति: सौर पवन पूर्वानुमान और हेलियोस्फीयर मॉडलिंग
SwRI टीम ने एक तकनीक विकसित की जो पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष यान से सौर पवन डेटा का उपयोग करके बाहरी हेलियोस्फीयर में स्थितियों का पूर्वानुमान लगाती है। सौर पवन गति और घनत्व में आवधिक पैटर्न का विश्लेषण करके, वे दबाव भिन्नताओं की भविष्यवाणी कर सकते हैं जो बाहर की ओर फैलती हैं। इन पूर्वानुमानों को फिर हेलियोस्फीयर के विश्लेषणात्मक और संख्यात्मक मॉडलों में डाला जाता है, जो सौर हवा और अंतरतारकीय माध्यम के बीच बातचीत का अनुकरण करते हैं।
विश्लेषणात्मक मॉडल टर्मिनेशन शॉक दूरी का एक सरल लेकिन तेज़ अनुमान प्रदान करता है, जबकि संख्यात्मक मॉडल अधिक विस्तृत, त्रि-आयामी अनुकरण प्रदान करता है। दोनों को मिलाकर शोधकर्ता भविष्यवाणियों को क्रॉस-चेक कर सकते हैं और सटीकता में सुधार कर सकते हैं। मॉडल सौर चक्र को ध्यान में रखते हैं, जो हेलियोस्फीयर को 11 साल की अवधि में विस्तार और संकुचन का कारण बनता है। सौर अधिकतम के दौरान, बढ़ा हुआ सौर पवन दबाव टर्मिनेशन शॉक को और दूर धकेलता है; सौर न्यूनतम के दौरान, यह अंदर की ओर बढ़ता है।
भविष्य के मिशनों के लिए निहितार्थ
यह शोध न केवल न्यू होराइजन्स को लाभान्वित करता है बल्कि हेलियोस्फीयर और अंतरतारकीय माध्यम का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए भविष्य के मिशनों को भी लाभान्वित करता है। प्रस्तावित मिशन जैसे इंटरस्टेलर प्रोब और भी आगे यात्रा करेंगे, सीमा क्षेत्रों का प्रत्यक्ष माप प्रदान करेंगे। टर्मिनेशन शॉक के स्थान का सटीक पूर्वानुमान अवलोकनों की योजना बनाने और यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि उपकरण कैलिब्रेटेड हैं और संक्रमण को पकड़ने के लिए तैयार हैं।
इसके अलावा, हेलियोस्फीयर की गतिशीलता को समझने के एस्ट्रोबायोलॉजी और ग्रह विज्ञान के लिए निहितार्थ हैं। हेलियोस्फीयर सौर मंडल को गांगेय ब्रह्मांडीय किरणों से बचाता है, जो ग्रहों के वायुमंडल और संभावित जीवन को प्रभावित कर सकती हैं। यह अध्ययन करके कि हेलियोस्फीयर समय के साथ कैसे बदलता है, वैज्ञानिक अन्य तारों के आसपास एक्सोप्लैनेट की रहने की क्षमता का बेहतर आकलन कर सकते हैं।
निष्कर्ष
SwRI द्वारा सौर पवन पूर्वानुमान विधि का विकास उस सटीक क्षण की भविष्यवाणी करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है जब न्यू होराइजन्स अंतरतारकीय अंतरिक्ष में पार करेगा। अवलोकन डेटा को उन्नत मॉडलों के साथ जोड़कर, शोधकर्ता हेलियोस्फीयर की सबसे बाहरी सीमाओं के रहस्यों को उजागर कर रहे हैं। जैसे-जैसे न्यू होराइजन्स अपनी महाकाव्य यात्रा जारी रखता है, यह हमारे सौर मंडल और उससे परे आकाशगंगा के बीच की सीमा में अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि प्रदान करने का वादा करता है।
यह लेख यूनिवर्स टुडे की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on universetoday.com
