புதனின் காந்தப்புலம் குறுகிய கால கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளைக் உருவாக்கக்கூடும்

புதனின் பலவீனமான காந்தவளயம் விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்த்ததைவிட அதிகம் செய்யக்கூடும்

புதன் சூரியக் குடும்பத்தில் மிகச் சிறிய கோள், மேலும் சூரியனுக்கு மிக அருகிலுள்ளது; ஆகவே நீண்ட காலம் நீடிக்கும் காந்தக் காப்புக்கு இது ஏற்ற இடமாகத் தோன்றாது. அதன் காந்தப்புலம் பூமியின் காந்தப்புலத்தின் வலிமையின் சுமார் 1% மட்டுமே, மேலும் பல தசாப்தங்களாக அந்த பலவீனம் ஒரு அடிப்படை ஊகத்துக்கு வலு சேர்த்தது: பூமியின் Van Allen பட்டைகளுக்கு கொள்கை ரீதியாக ஒப்பான கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளை உருவாக்கத் தேவையான அளவு மின்னூட்டமுள்ள துகள்களை புதன் சிக்கவைத்து வைத்திருக்க முடியாது.

NASAவின் MESSENGER பணியின் தரவைப் பகுப்பாய்வு செய்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்வைத்த புதிய ஆய்வு, அந்த ஊகத்தை மறுபரிசீலனை செய்ய வேண்டும் என்று வாதிடுகிறது. விண்கலக் கண்காணிப்புகள், புதுப்பிக்கப்பட்ட பகுப்பாய்வு முறைகள், மற்றும் கணினி மாதிரிப்படுத்தலைப் பயன்படுத்தி, குழு புதன் தனது பாதையின் சில பகுதிகளில் இடைக்கிடை சூரியக் காற்றுத் துகள்களைப் பிடித்து குறுகிய கால கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளை உருவாக்க முடியும் என்பதற்கான சான்றுகளை கண்டுபிடித்தது. இந்த பட்டைகள் நிலைத்தவை அல்ல, மேலும் பூமியுடையவற்றைவிட மிகவும் குறைவான நிலைத்தன்மை கொண்டவை. இருந்தாலும், அவற்றின் இருப்பு, உள்ளகக் கோளின் விண்வெளி சூழலை விஞ்ஞானிகள் எப்படி புரிந்துகொள்கிறார்கள் என்பதில் அர்த்தமுள்ள மாற்றத்தை குறிக்கும்.

இந்த முடிவு முக்கியமானது, ஏனெனில் கோள்களின் காந்தவியல் விவாதத்தில் புதன் பெரும்பாலும் ஒரு எல்லைக்கேஸாகக் கருதப்பட்டுள்ளது. அதற்கு ஒரு உலகளாவிய காந்தப்புலம் உள்ளது, ஆனால் அது பலவீனமானது. அது கடுமையான சூரிய சூழலில் உள்ளது, அங்கு சூரியனின் துகள் ஓட்டமும் காந்தப் பாதிப்பும் பூமியை விட மிகவும் தீவிரமானவை. இந்த சேர்க்கை ஒரு கடினமான கேள்வியை எழுப்புகிறது: புதனின் புலம் வெறும் சில கணங்கள் துகள்களைத் திசைதிருப்பி வழிநடத்துவதற்காக மட்டுமா இருக்கிறது, அல்லது அவற்றை உண்மையில் கட்டமைக்கப்பட்ட முறையில் சிக்கவைக்கவும் முடியுமா? புதிய ஆய்வின் படி, குறைந்தது இடைக்கிடையாக, பதில் ஆம் போலத் தெரிகிறது.

பல தசாப்தங்களுக்கு முன் தொடங்கிய விவாதத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் எப்படி அணுகினர்

இந்தக் கேள்வி புதியதல்ல. 1974இல் Mariner 10 மூலம் தொடங்கிய கண்காணிப்புகள், புதனுக்கு உண்மையில் ஒரு காந்தப்புலம் இருப்பதை நிலைநிறுத்த உதவின; இது கோளின் சிறிய அளவும் விசித்திரமான உள்கட்டமைப்பு வளர்ச்சியும் காரணமாக விஞ்ஞானிகளுக்கு ஆச்சரியமாக இருந்தது. ஆனால் புதன் கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளை கொண்டிருக்கலாம் என்ற கருத்து சர்ச்சைக்குரியதாகவே இருந்தது. பின்னைய விண்கலத் தரவு இந்த விஷயத்தை தெளிவாக முடிவுசெய்யவில்லை, மேலும் சூரியக் காற்றுடன் கோளின் தொடர்ந்து மாறும் தொடர்பு விளக்கத்தை கடினமாக்கியது.

புதிய ஆய்விற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் MESSENGERஇன் காப்பக அளவீடுகளை புதிய பகுப்பாய்வு நுட்பங்களுடனும், யதார்த்தமான சூழல்களில் புதனின் காந்தவளயம் மின்னூட்டமுள்ள துகள்களைப் பிடிக்க முடியுமா என்பதை சோதிக்க வடிவமைக்கப்பட்ட மாதிரிகளுடனும் இணைத்தனர். நிலையான, பூமி போன்ற ஒரு அமைப்பை முன்கூட்டியே கருதுவதற்குப் பதிலாக, குழு ஒரு அதிக இயக்கமுள்ள சூழலை மாதிரியாக்கியது; அதில் துகள் சிக்குதல் என்பது புதன் தனது மிக நீளவட்டமான பாதையில் எங்கு இருக்கிறது, மேலும் காலப்போக்கில் சூரியக் காற்று நிலைகள் எவ்வாறு மாறுகின்றன என்பதன் மீது சார்ந்துள்ளது.

அந்த சுற்றுப்பாதை விவரம் முக்கியமானதாகத் தெரிய வந்தது. புதன் தனது ஆண்டின் போது சூரியனிலிருந்து உள்ள தூரம் கணிசமாக மாறுகிறது; இதனால் அது வேறுபட்ட காந்த மற்றும் துகள் நிலைகளுக்கு உட்படுகிறது. பகுப்பாய்வில், புதன் aphelion, அதாவது சூரியனிலிருந்து மிகத் தொலைவான புள்ளிக்கு அருகில் இருக்கும்போது, கதிர்வீச்சுப் பட்டைகள் தோன்றுவதற்கான வாய்ப்பு அதிகம் என்றும், perihelion, அதாவது மிக அருகிலிருக்கும்போது அது குறைவாக இருப்பதும்கண்டறியப்பட்டது.

மூல அறிக்கையில் சுருக்கப்பட்ட கண்டறிதல்களின்படி, aphelion அருகில் கதிர்வீச்சுப் பட்டை சுமார் பாதி நேரம் இருக்கிறது, perihelion அருகில் சுமார் 20% நேரம் இருக்கிறது. ஒவ்வொரு நிகழ்வும் சுமார் 8 முதல் 12 மணிநேரம் வரை நீடிப்பதாகத் தெரிகிறது. இது பூமியிலிருந்து முற்றிலும் வேறான நிலை, அங்கு கதிர்வீச்சுப் பட்டைகள் நிரந்தர அம்சங்களாக உள்ளன, என்றாலும் அவற்றின் தீவிரம் விண்வெளி வானிலைக்கு ஏற்ப மாறலாம்.

புதனில் கதிர்வீச்சுப் பட்டைகள் ஏன் ஆச்சரியமாக உள்ளன

பூமியில், கோளின் காந்தப்புலம் மின்னூட்டமுள்ள துகள்களைப் பிடித்து, கோளைக் சுற்றி டோனட் வடிவ பகுதிகளில் வைத்திருக்கும்போது கதிர்வீச்சுப் பட்டைகள் உருவாகின்றன. இந்த பட்டைகள் இரட்டை பங்காற்றுகின்றன. அவை பூமியை தீங்கான விண்வெளிக் கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்க உதவும் காப்பு அமைப்பின் ஒரு பகுதியாக இருக்கின்றன, ஆனால் அவற்றைத் தாண்டிச் செல்லும் செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் விண்கலங்களுக்கு ஆபத்துகளையும் உருவாக்கக்கூடும்.

புதன் இதே நிகழ்வுக்கான வெளிப்படையான வேட்பாளராக ஒருபோதும் தோன்றவில்லை. அதன் காந்தப்புலம் பலவீனமானது, அதன் காந்தவளயம் அருகிலுள்ள சூரியனால் சுருக்கப்படுகிறது, மேலும் முழு அமைப்பும் கடுமையான, வேகமாக மாறும் விண்வெளி வானிலைக்கு உட்பட்டுள்ளது. எளிமையாகச் சொன்னால், நீண்ட காலம் ஒழுங்கான துகள் சிக்குதலை தக்கவைத்துக்கொள்ள புதன் மிகச் சிறியதாகவும் சூரிய சூழலால் மிக அதிகமாக சிதைக்கப்பட்டதுபோலவும் தோன்றுகிறது.

அதுவே புதிய முடிவை முக்கியமாக்குகிறது. புதன் ஒரு சிறிய பூமிபோல் நடக்கிறது என்று காட்டுவதற்குப் பதிலாக, சரியான சூழ்நிலைகளில் கோள் தற்காலிக கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளை உருவாக்க முடியும், அந்தப் பட்டைகள் நிலைத்தன்மையற்றவையும் குறுகிய காலமுடையவையும் இருந்தாலும், என்ற இன்னும் நுணுக்கமான கருத்தை இந்த ஆய்வு முன்வைக்கிறது. அந்தக் கோணத்தில், புதன் காந்தமயமான கோள்களின் பரந்த இயற்பியலுக்கு ஒரு விதிவிலக்கு அல்ல. அது ஒரு மிகைச் சோதனை வழக்கு.

இந்த முடிவு உள் சூரியக் குடும்பத்தின் இன்னும் இயக்கமுள்ள படத்தையும் ஆதரிக்கிறது. கோள்களின் காந்தப்புலங்கள் நிலையான காப்புகள் அல்ல; அவற்றின் நடத்தை நிலைத்திருக்காது. சூரியக் காற்றுடன் அவற்றின் தொடர்பு, புல வலிமை, கோள் அளவு, சுற்றுப்பாதை வடிவியல், மற்றும் சூரியனின் மாறும் வெளியீடு ஆகியவற்றின் மீது சார்ந்துள்ளது. புதன் இந்த மாறிகளை மிகவும் கடுமையான சூழலில் ஒன்றாகச் சேர்க்கிறது, இதனால் அழுத்தத்தின் கீழ் காந்தவளயங்களைப் புரிந்துகொள்ள ஒரு இயற்கை ஆய்வகமாக அது மதிப்புடையதாகிறது.

எதிர்கால பணிகளுக்கும் கோள் அறிவியலுக்கும் இதன் பொருள்

இதன் தாக்கங்கள் ஒரே கோளைக் கடந்து செல்கின்றன. புதன் தனது பலவீனமான புலத்தையும் பொருட்படுத்தாமல் இடைக்கிடை கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளை உருவாக்க முடிந்தால், விஞ்ஞானிகள் மற்ற உடல்களின் சுற்றியுள்ள துகள் சிக்குதல் பற்றிய தங்கள் சிந்தனையை, குறிப்பாக விளிம்புநிலை அல்லது விசித்திரமான காந்தவளயங்கள் கொண்ட உடல்கள் குறித்து, திருத்த வேண்டியிருக்கலாம். இந்தக் கண்டுபிடிப்பு கடந்த அளவீடுகளைப் பொருள்படுத்தும் முறையையும் எதிர்காலக் கண்காணிப்புகளை வடிவமைக்கும் முறையையும் பாதிக்கக்கூடும்.

புதன் இன்னும் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகவே ஆராயப்பட்டுள்ளது. சில விண்கலங்களே அங்கு சென்றுள்ளன, மேலும் தெரிந்துள்ளவற்றின் பெரும்பகுதி வரையறுக்கப்பட்ட பணி சாளரங்களிலிருந்து வந்தது. அதனால் தரவு பகுப்பாய்வில் செய்யப்படும் ஒவ்வொரு முன்னேற்றமும் அதிக மதிப்புடையதாகிறது, குறிப்பாக பழைய விளக்கங்கள் தவறவிட்டிருக்கக்கூடிய கட்டமைப்பை அது வெளிப்படுத்தும்போது.

பணி திட்டமிடுபவர்களுக்காக, குறுகிய கால கதிர்வீச்சுப் பட்டைகள் வெறும் கோட்பாட்டு ஆர்வத்துக்கானவை அல்ல. ஆற்றல் மிக்க துகள்களின் எந்த உள்ளூர்மயமான அல்லது காலமுறைச் செறிவும் விண்கல செயல்பாடுகள், கருவி அளவுத்திருத்தம், மற்றும் ஆபத்து மதிப்பீடு ஆகியவற்றுக்கு முக்கியமாக இருக்கலாம். புதனின் பட்டைகள் தற்காலிகமானவையாக இருந்தாலும், அவை எப்போது தோன்றுகின்றன மற்றும் எவ்வளவு தீவிரமாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, கோளைக் நெருக்கமாக ஆய்வு செய்யும் எதிர்கால பணிகளுக்கான கண்காணிப்பு உத்திகளை வடிவமைக்க உதவும்.

பொதுவாக, இந்த ஆய்வு கோள் அறிவியலில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் ஒரு பாடத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது: முதல் பார்வையில் எளிமையாகத் தோன்றும் உலகங்கள், பெரும்பாலும் இயற்பியல் ரீதியாக சிக்கலானவையாக இருப்பதாக முடிகிறது. ஒருகாலத்தில் புதனை சூரியனுக்கு அருகில் சுற்றும், எரிந்த, வளிமண்டலமற்ற, புவியியல் ரீதியாக அமைதியான பாறை என்று சுருக்கிக் கூறுவது எளிதாக இருந்தது. காலப்போக்கில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு உலகளாவிய காந்தப்புலம், ஆவியாகக் கூடும் பொருட்கள் நிறைந்த துருவப் பகுதிகள், விசித்திரமான மேற்பரப்பு வேதியியல், மற்றும் இப்போது அருகிலுள்ள கோள்-வெளியில் இடைக்கிடை துகள் சிக்குதலுக்கான வலுவான சான்றுகள் உள்ள ஒரு கோளைக் கண்டுள்ளனர்.

அது புதன் பூமிபோன்றது என்று பொருளல்ல. உண்மையில், அது கோளை இன்னும் தனித்துவமானதாக மாற்றுகிறது. அதன் கதிர்வீச்சு சூழல் குறுகிய வெடிப்புகள், சுற்றுப்பாதை சார்பு, மற்றும் நிலப்பரப்புச் தரநிலைகளில் மிகையாகக் கருதப்படும் வேகமான மாற்றங்களால் ஆளப்படுகின்றது. ஆனால் அதுவே இந்த முடிவை முக்கியமானதாக மாற்றுகிறது. இது கோள்களின் காந்த அமைப்புகள் எவ்வாறு நடக்க முடியும் என்பதற்கான அறியப்பட்ட வரம்பை விரிவாக்குகிறது.

அடுத்த கட்டம் மேலதிக உறுதிப்படுத்தலாக இருக்கும்; சிறந்த முறையில், கூடுதல் நேரடி கண்காணிப்புகள் மற்றும் தொடர்ந்த மாதிரிப்படுத்தலின் மூலம். இப்போது, புதிய பகுப்பாய்வு சொல்வது என்னவென்றால், புதனின் காந்தப்புலம் பலவீனமானதாக இருந்தாலும், சூரியக் காற்றுத் துகள்களை குறுகிய ஆனால் அர்த்தமுள்ள கதிர்வீச்சுப் பட்டைகளாக ஒழுங்குபடுத்தக்கூடும். உள்ளகக் கோளில், ஒரு நொறுங்கிய காந்த அமைப்பே ஒருகாலத்தில் அங்கு சாத்தியமற்றதாக கருதப்பட்ட நிகழ்வுகளை உருவாக்கப் போதுமானதாக இருக்கலாம்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today வெளியிட்ட செய்தியினை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.