ESA च्या Solar Orbiter मोहिमेने सौर-वाऱ्यातील एका गूढ वैशिष्ट्याचा संबंध थेट सूर्याच्या क्रियाशीलतेशी जोडला आहे. अंतराळयान एका मोठ्या चुंबकीय “switchback” मधून गेले—सौर-वाऱ्याच्या चुंबकीय क्षेत्रातील S-आकाराचे उलटणे—आणि त्याने अशा कणांचा नमुना घेतला, ज्यांची रचना सूर्याच्या पृष्ठभागावरील गरम चुंबकीय लूप्सकडे निर्देश करते.
हा शोध महत्त्वाचा आहे, कारण switchback हे सूर्याच्या बदलत्या चुंबकीय वातावरणाचा भाग आहेत. ते कसे तयार होतात हे समजल्यास सौर पदार्थ आणि चुंबकीय क्षेत्रे अवकाशात कशी सोडली जातात याचे वैज्ञानिकांचे चित्र अधिक स्पष्ट होऊ शकते. या प्रक्रिया अवकाश हवामानाला चालना देतात आणि धोकादायक सौर वादळांना कारणीभूत ठरू शकतात.
चुंबकीय वळणाचा जवळून घेतलेला नमुना
सौर-वारा म्हणजे सूर्यापासून सतत बाहेर वाहणारे गरम, विद्युतभारित प्लाझ्मा. तो संपूर्ण सौरमालेत चुंबकीय क्षेत्ररेषा बाहेर घेऊन जातो. या रेषा कायम गुळगुळीत राहत नाहीत: त्या वाकू, दुमडू, तुटू आणि पुन्हा जोडल्या जाऊ शकतात. चुंबकीय क्षेत्राची दिशा काही काळासाठी उलटणे म्हणजे switchback होय.
Solar Orbiter ने 2022 मध्ये एका switchback चे दूरस्थ निरीक्षण केले होते आणि संशोधकांनी भाकीत केल्याप्रमाणे त्याची रचना S-आकाराची असल्याची पुष्टी केली होती. नव्या निरीक्षणात अंतराळयान एका विशेषतः मोठ्या switchback मधून गेले. त्यामुळे उपकरणांना प्लाझ्माचा प्रत्यक्ष अभ्यास करता आला.
ही भेट झाली तेव्हा Solar Orbiter पृथ्वी आणि सूर्य यांच्या मधील अंतराच्या साधारण अर्ध्यावर होते. त्याच्या Solar Wind Analyser उपकरणाने त्या रचनेतील विद्युतभारित कण मोजले. त्यात ऑक्सिजन आणि कार्बन आयनचा समावेश होता. ESA च्या मते, या मिश्रणात सूर्याच्या पृष्ठभागाजवळील गरम चुंबकीय लूप्समध्येच निर्माण होऊ शकणारे संकेत होते.
Interchange reconnection चे पुरावे
Switchback कसे तयार होतात यावर वैज्ञानिकांमध्ये चर्चा सुरू आहे. हे निरीक्षण प्रत्येक तपशीलासाठी साधे दोन पर्यायांचे उत्तर देत नाही. मात्र नमुना घेतलेल्या कणांमधून interchange reconnection नावाच्या प्रक्रियेचे पुरावे मिळतात.
या प्रक्रियेत सूर्याजवळील बंद लूप्समध्ये रुजलेल्या चुंबकीय क्षेत्ररेषा आंतरग्रहीय अवकाशाकडे विस्तारलेल्या रेषांशी पुन्हा जोडल्या जातात. या पुनर्रचनेमुळे गरम लूप्सशी संबंधित प्लाझ्मा खुल्या चुंबकीय मार्गांनी बाहेर पडू शकतो आणि तो ज्या ठिकाणी निर्माण झाला त्याची रचनात्मक नोंद सोबत घेऊन जातो. ESA ने मोजलेल्या आयन मिश्रणाला या निर्मिती प्रक्रियेचा “smoking gun” म्हटले आहे.
हा निकाल सौर-वाऱ्यातील एका वाकलेल्या रचनेपलीकडेही महत्त्वाचा आहे. तो सूर्यापासून दूर दिसणाऱ्या रचनांना पृष्ठभागावरील चुंबकीय क्रियाशीलतेशी जोडतो, जिथे क्षेत्रे सतत नव्या स्वरूपात बदलत असतात. या संबंधामुळे सौर-वारा कसा तयार होतो आणि त्यात अचानक चुंबकीय उलटफेर का होतात याच्या मॉडेल्सची चाचणी घेता येईल.
सूर्याचे चुंबकीय वर्तन महत्त्वाचे का आहे
सूर्याचे चुंबकीय क्षेत्र त्याच्या बाह्य वर्तनाचा मोठा भाग नियंत्रित करते. ते सौर वातावरणावर परिणाम करते, प्लाझ्माच्या प्रवाहांना दिशा देते आणि ऊर्जावान कण व चुंबकीय अस्थिरता अवकाशात पाठवू शकणाऱ्या उद्रेकांमध्ये मध्यवर्ती भूमिका बजावते. सौर क्रियाशीलता पृथ्वीपर्यंत पोहोचल्यास उपग्रह, रेडिओ दळणवळण, नेव्हिगेशन सेवा आणि वीज व्यवस्था प्रभावित होऊ शकतात.
Switchback स्वतःहून एखाद्या विशिष्ट सौर वादळाचा अंदाज देत नाहीत. त्यांचे महत्त्व वैज्ञानिक आहे: सौर-वाऱ्याला आकार देणाऱ्या चुंबकीय प्रक्रियांची ते नैसर्गिक तपासणी साधने आहेत. अशा एका रचनेचा संबंध गरम पृष्ठभागीय लूप्समधून आलेल्या प्लाझ्माशी जोडून Solar Orbiter ने सूर्याजवळ कार्यरत असलेल्या यंत्रणांबद्दल थेट संकेत दिला आहे.
सौर-वाऱ्याची जवळून मोजमापे सूर्य आणि त्याच्या चुंबकीय वातावरणाच्या निरीक्षणांशी जोडण्यासाठी ही मोहीम तयार करण्यात आली होती. तिची कक्षा आणि उपकरणांची रचना स्थानिक कणांच्या डेटाला सौर वातावरणातील मोठ्या रचनांशी जोडण्याची संधी संशोधकांना देते. हा नवा निकाल या पद्धतीचे महत्त्व दाखवतो: सौर पृष्ठभागापासून दूर झालेली अंतराळयानाची भेटही रचनेच्या उगमस्थानी असलेल्या परिस्थितीचे पुरावे जतन करू शकते.
सौर-वारा संशोधनातील पुढील पावले
सौर-वारा कसा वेगवान होतो आणि त्याची रचना कशी ठरते हे उलगडण्याच्या प्रयत्नांत या निरीक्षणाची भर पडली आहे. विविध प्रकारच्या switchback आणि सौर परिस्थितींमध्ये हा कणसंकेत किती सामान्य आहे हे ठरवण्यासाठी आणखी भेटी आणि मोजमापे आवश्यक असतील.
आत्तापर्यंत Solar Orbiter ने एका मोठ्या switchback च्या आतून दुर्मिळ प्रत्यक्ष नमुना आणि त्याच्या उगमाचा स्पष्ट संकेत दिला आहे. ऑक्सिजन आणि कार्बन आयनांच्या मोजमापामुळे अवकाशातील क्षणिक चुंबकीय वळणाचा संबंध सूर्याच्या बाह्य वातावरणातील reconnection शी जोडला गेला आहे.
हा लेख esa.int च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on esa.int
