परिचय
सूर्यमालेभोवती प्लाझ्माचा एक विशाल बुडबुडा आहे ज्याला हेलिओस्फियर म्हणतात, जो सूर्यापासून बाहेर पडणाऱ्या सौर वाऱ्यामुळे तयार होतो. हे संरक्षक कवच आंतरतारकीय माध्यमातील बहुतेक वैश्विक किरणोत्सर्गापासून संरक्षण करते, ज्यामुळे ग्रहांचे रक्षण होते. आपली सूर्यमाला आकाशगंगेभोवती फिरत असताना, हेलिओस्फियर गतीच्या दिशेने एक गोलाकार 'नाक' आणि मागे एक 'शेपूट' विकसित करते. शास्त्रज्ञ त्याच्या आकारावर वादविवाद करतात—काही धूमकेतूसारखा आकार मानतात, तर काही क्रोइसँट-आकाराचे प्रोफाइल मानतात. हेलिओस्फियरच्या सीमा गतिमान असतात, सौर कमालीच्या वेळी विस्तारतात आणि सौर किमानीच्या वेळी बदलत्या सौर परिस्थितीच्या प्रतिसादात आकुंचन पावतात.
साउथवेस्ट रिसर्च इन्स्टिट्यूट (SwRI) चे संशोधक नासाच्या न्यू होरायझन्स यानाच्या मार्गावर टर्मिनेशन शॉक—हेलिओस्फियरची बाह्य सीमा—याचे स्थान निश्चित करण्यासाठी अंदाज मॉडेल्स विकसित करत आहेत. हे कार्य The Astrophysical Journal आणि Advances in Space Research मध्ये प्रकाशित दोन पेपरमध्ये सादर केले गेले आहे, ज्याचा उद्देश व्हॉयेजर 1 आणि 2 च्या ऐतिहासिक प्रवासानंतर न्यू होरायझन्स कधी ही गंभीर सीमा ओलांडून आंतरतारकीय अवकाशात प्रवेश करेल याचा अंदाज लावणे आहे.
हेलिओस्फियर आणि त्याच्या सीमा
हेलिओस्फियर हा सौर वाऱ्याने फुगवलेला एक चुंबकीय आणि प्लाझ्मा बुडबुडा आहे, जो सूर्यापासून सुपरसॉनिक वेगाने वाहतो जोपर्यंत तो आंतरतारकीय माध्यमाला भेटत नाही. टर्मिनेशन शॉक हा असा बिंदू आहे जिथे सौर वारा सुपरसॉनिक वेगापासून सबसॉनिक वेगात मंदावतो, जो बाह्य हेलिओस्फियरची पहिली प्लाझ्मा सीमा दर्शवतो. त्यापलीकडे हेलिओशीथ, एक अशांत प्रदेश, आणि शेवटी हेलिओपॉज आहे, जिथे सौर वारा आंतरतारकीय प्लाझ्माला मार्ग देतो. या सीमा समजून घेणे अवकाश संशोधनासाठी आणि आपल्या ताऱ्याचा आकाशगंगेशी होणारा परस्परसंवाद अभ्यासण्यासाठी महत्त्वाचे आहे.
SwRI चे संशोधन न्यू होरायझन्स ज्या दिशेने प्रवास करत आहे त्या दिशेने टर्मिनेशन शॉकचे स्थान अंदाज करण्यासाठी सौर वारा अंदाज पद्धत आणि विश्लेषणात्मक व संख्यात्मक हेलिओस्फियर मॉडेल्सचे संयोजन करते. हा दृष्टिकोन इंटरस्टेलर बाउंडरी एक्सप्लोरर (IBEX) आणि सोलर अँड हेलिओस्फेरिक ऑब्झर्व्हेटरी (SOHO) सारख्या यानांकडून मिळालेल्या डेटाचा वापर करून सौर वाऱ्याच्या परिस्थितीचे निरीक्षण करतो आणि त्यांचा बाह्य हेलिओस्फियरपर्यंतचा प्रसार मॉडेल करतो.
प्लूटोच्या पलीकडे न्यू होरायझन्सचा प्रवास
2015 मध्ये प्लूटोच्या ऐतिहासिक फ्लायबायनंतर, न्यू होरायझन्स हे 1 जानेवारी 2019 रोजी क्विपर बेल्ट ऑब्जेक्ट (KBO) अरोकोथचा शोध घेणारे पहिले यान ठरले. या संपर्क बायनरीच्या अभ्यासाने सुरुवातीच्या सूर्यमालेबद्दल मौल्यवान माहिती प्रदान केली. तेव्हापासून, प्रोबने पायनियर 10, पायनियर 11, व्हॉयेजर 1 आणि व्हॉयेजर 2 यांच्या पावलावर पाऊल ठेवत बाहेरचा प्रवास सुरू ठेवला आहे—हे एकमेव मानवनिर्मित वस्तू आहेत ज्यांनी आंतरतारकीय अवकाशात प्रवेश केला आहे. न्यू होरायझन्स आता टर्मिनेशन शॉक ओलांडण्याच्या मार्गावर आहे, आणि संशोधक त्या मैलाच्या दगडासाठी तयारी करण्यास उत्सुक आहेत.
SwRI चे पोस्ट-डॉक्टरल संशोधक आणि अभ्यासाचे प्रमुख लेखक डॉ. जोनाथन गॅसर यांनी वेळेचे महत्त्व अधोरेखित केले: 'आम्हाला हे समजून घ्यायचे आहे की यान कधी टर्मिनेशन शॉकपर्यंत पोहोचेल जेणेकरून आम्ही मोजमाप घेण्यास तयार राहू शकू.' सौर वारा अंदाज पद्धत संघाला वर्षे आधी सौर वाऱ्याच्या दाबातील बदलांचा अंदाज लावू देते, जे थेट हेलिओस्फियरच्या आकारावर आणि शॉकच्या स्थानावर परिणाम करतात.
पद्धत: सौर वाऱ्याचा अंदाज आणि हेलिओस्फियरचे मॉडेलिंग
SwRI संघाने एक तंत्र विकसित केले जे पृथ्वीजवळील यानांकडून मिळालेल्या सौर वाऱ्याच्या डेटाचा वापर करून बाह्य हेलिओस्फियरमधील परिस्थितीचा अंदाज लावते. सौर वाऱ्याच्या वेग आणि घनतेतील नियतकालिक नमुन्यांचे विश्लेषण करून, ते बाहेरच्या दिशेने प्रसारित होणाऱ्या दाबातील बदलांचा अंदाज लावू शकतात. हे अंदाज नंतर हेलिओस्फियरच्या विश्लेषणात्मक आणि संख्यात्मक मॉडेल्समध्ये दिले जातात, जे सौर वारा आणि आंतरतारकीय माध्यम यांच्यातील परस्परसंवादाचे अनुकरण करतात.
विश्लेषणात्मक मॉडेल टर्मिनेशन शॉकच्या अंतराचा एक सरलीकृत पण जलद अंदाज प्रदान करते, तर संख्यात्मक मॉडेल अधिक तपशीलवार, त्रिमितीय अनुकरण देते. दोन्ही एकत्र करून संशोधक अंदाज तपासू शकतात आणि अचूकता सुधारू शकतात. मॉडेल्स सौर चक्राचा हिशोब ठेवतात, ज्यामुळे हेलिओस्फियर 11 वर्षांच्या कालावधीत विस्तारते आणि आकुंचन पावते. सौर कमालीच्या वेळी, वाढलेला सौर वारा दाब टर्मिनेशन शॉकला पुढे ढकलतो; सौर किमानीच्या वेळी, तो आत सरकतो.
भविष्यातील मोहिमांसाठी परिणाम
हे संशोधन केवळ न्यू होरायझन्सलाच लाभदायक नाही तर हेलिओस्फियर आणि आंतरतारकीय माध्यमाचा शोध घेण्यासाठी डिझाइन केलेल्या भविष्यातील मोहिमांनाही लाभदायक आहे. इंटरस्टेलर प्रोब सारख्या प्रस्तावित मोहिमा आणखी पुढे प्रवास करतील, ज्यामुळे सीमा प्रदेशांचे थेट मोजमाप मिळेल. टर्मिनेशन शॉकच्या स्थानाचा अचूक अंदाज निरीक्षणांचे नियोजन करण्यासाठी आणि उपकरणे कॅलिब्रेटेड आणि संक्रमण कॅप्चर करण्यासाठी तयार आहेत याची खात्री करण्यासाठी आवश्यक आहे.
शिवाय, हेलिओस्फियरच्या गतिशीलतेचा अभ्यास जीवाश्मविज्ञान आणि ग्रह विज्ञानासाठी परिणाम आहे. हेलिओस्फियर सूर्यमालेचे आकाशगंगेच्या वैश्विक किरणांपासून संरक्षण करते, जे ग्रहांच्या वातावरणावर आणि संभाव्य जीवनावर परिणाम करू शकतात. हेलिओस्फियर कालांतराने कसे बदलते याचा अभ्यास करून, शास्त्रज्ञ इतर ताऱ्यांभोवतीच्या एक्सोप्लॅनेटच्या राहण्यायोग्यतेचे अधिक चांगले मूल्यांकन करू शकतात.
निष्कर्ष
SwRI च्या सौर वारा अंदाज पद्धतीचा विकास न्यू होरायझन्स कधी आंतरतारकीय अवकाशात प्रवेश करेल याचा अचूक अंदाज लावण्याच्या दिशेने एक महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे. निरीक्षण डेटा आणि प्रगत मॉडेल्सचे संयोजन करून, संशोधक हेलिओस्फियरच्या सर्वात बाह्य सीमांचे रहस्य उलगडत आहेत. न्यू होरायझन्स आपला महाकाव्य प्रवास सुरू ठेवत असताना, ते आपल्या सूर्यमालेच्या आणि त्यापलीकडील आकाशगंगेच्या सीमेवर अभूतपूर्व अंतर्दृष्टी प्रदान करण्याचे वचन देते.
हा लेख युनिव्हर्स टुडेच्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on universetoday.com
