ESA-வின் Solar Orbiter பணி, சூரியக் காற்றின் புதிரான அம்சத்துக்கும் சூரியனின் செயல்பாட்டுக்கும் இடையே புதிய தொடர்பை உருவாக்கியுள்ளது. விண்கலம் ஒரு பெரிய காந்த “switchback” வழியாகப் பறந்தது—சூரியக் காற்றின் காந்தப் புலத்தில் S-வடிவ மாற்றம்—மேலும் சூரிய மேற்பரப்பிலுள்ள சூடான காந்த வளையங்களைச் சுட்டிக்காட்டும் துகள்களை மாதிரியாகப் பதிவு செய்தது.
இந்த கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானது. Switchback-கள் சூரியனின் மாறிக்கொண்டிருக்கும் காந்தச் சூழலின் ஒரு பகுதியாகும். அவை எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, சூரியப் பொருளும் காந்தப் புலங்களும் விண்வெளிக்குள் எவ்வாறு வெளியிடப்படுகின்றன என்பதை அறிவியலாளர்கள் புரிந்துகொள்ள உதவும். இவை விண்வெளி வானிலையை இயக்குவதோடு ஆபத்தான சூரியப் புயல்களுக்கும் காரணமாகலாம்.
காந்த வளைவின் நெருக்கமான மாதிரி
சூரியக் காற்று என்பது சூரியனிலிருந்து தொடர்ந்து வெளியேறும் சூடான, மின்சாரம் ஏந்திய பிளாஸ்மா ஆகும். இது சூரியக் குடும்பம் முழுவதும் காந்தப் புலக் கோடுகளை வெளியே கொண்டு செல்கிறது. அந்தக் கோடுகள் எப்போதும் நேராக இருப்பதில்லை: அவை வளைந்து, மடங்கி, துண்டிக்கப்பட்டு மீண்டும் இணைகின்றன. Switchback என்பது காந்தப் புலத்தின் திசை குறுகிய நேரத்திற்கு மாறும் இத்தகைய சிதைவு ஆகும்.
Solar Orbiter 2022-ல் ஒரு switchback-ஐ தொலைவில் இருந்து கவனித்து, ஆய்வாளர்கள் கணித்திருந்தபடி அதன் அமைப்பு S-வடிவமானது என்பதை உறுதிப்படுத்தியது. புதிய கவனிப்பில் விண்கலம் குறிப்பாகப் பெரிய switchback ஒன்றைக் கடந்து சென்றது. இதனால் அதன் கருவிகள் பிளாஸ்மாவின் உட்புறத்தை நேரடியாக ஆய்வு செய்ய முடிந்தது.
சந்திப்பு நடந்தபோது Solar Orbiter, பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையிலான தூரத்தின் சுமார் பாதியில் இருந்தது. அதன் Solar Wind Analyser கருவி, ஆக்சிஜன் மற்றும் கார்பன் அயன்கள் உட்பட அந்த அமைப்பில் இருந்த மின்சாரம் ஏந்திய துகள்களை அளந்தது. ESA-வின் கூற்றுப்படி, அந்த கலவையில் சூரிய மேற்பரப்புக்கு அருகிலுள்ள சூடான காந்த வளையங்களில் மட்டுமே உருவாகக்கூடிய அடையாளங்கள் இருந்தன.
Interchange reconnection-க்கான ஆதாரம்
Switchback-கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பது குறித்து அறிவியலாளர்கள் விவாதித்து வருகின்றனர். இந்தக் கவனிப்பு ஒவ்வொரு விவரத்துக்கும் எளிய இரு வழி பதிலை வழங்கவில்லை. ஆனால் மாதிரியாகப் பெறப்பட்ட துகள்கள் interchange reconnection எனப்படும் செயல்முறைக்கான ஆதாரத்தை வழங்குகின்றன.
இந்த செயல்முறையில், சூரியனுக்கு அருகிலுள்ள மூடிய வளையங்களில் வேரூன்றிய காந்தப் புலக் கோடுகள், கோளங்களுக்கு இடையிலான விண்வெளிக்குள் வெளியே நீளும் கோடுகளுடன் மீண்டும் இணைகின்றன. இந்த மறுசீரமைப்பு, சூடான வளையங்களுடன் தொடர்புடைய பிளாஸ்மா திறந்த காந்தப் பாதைகளில் தப்பிச் செல்ல அனுமதிக்கலாம். அதனுடன் அது தோன்றிய இடத்தின் வேதியியல் பதிவையும் எடுத்துச் செல்கிறது. அளக்கப்பட்ட அயனி கலவையை இந்த உருவாக்க முறைக்கான “smoking gun” என ESA விவரிக்கிறது.
இந்த முடிவு சூரியக் காற்றில் காணப்படும் ஒரே வளைந்த அமைப்பைத் தாண்டி முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இது சூரியனிலிருந்து தொலைவில் காணப்படும் அமைப்புகளை, புலங்கள் தொடர்ந்து மறுவடிவம் பெறும் மேற்பரப்பிலுள்ள காந்தச் செயல்பாட்டுடன் இணைக்கிறது. சூரியக் காற்று எவ்வாறு உருவாகிறது, அதில் திடீர் காந்தத் திருப்பங்கள் ஏன் தோன்றுகின்றன என்பதற்கான மாதிரிகளைச் சோதிக்க இந்த உறவு உதவும்.
சூரியனின் காந்த நடத்தை ஏன் முக்கியம்
சூரியனின் காந்தப் புலம் அதன் வெளிப்புற நடத்தையின் பெரும்பகுதியை நிர்ணயிக்கிறது. அது சூரிய வளிமண்டலத்தைப் பாதிக்கிறது, பிளாஸ்மா ஓட்டங்களை வழிநடத்துகிறது, மேலும் ஆற்றல்மிக்க துகள்களையும் காந்தத் தொந்தரவுகளையும் விண்வெளிக்குள் அனுப்பக்கூடிய வெடிப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. சூரியச் செயல்பாடு பூமியை அடையும் போது செயற்கைக்கோள்கள், வானொலி தொடர்புகள், வழிசெலுத்தல் சேவைகள் மற்றும் மின் அமைப்புகள் பாதிக்கப்படலாம்.
Switchback-கள் தாமாகவே ஒரு குறிப்பிட்ட சூரியப் புயலுக்கான முன்னறிவிப்பு அல்ல. அவற்றின் மதிப்பு அறிவியல் சார்ந்தது: சூரியக் காற்றை வடிவமைக்கும் காந்தச் செயல்முறைகளின் இயற்கை ஆய்வுக் கருவிகளாக அவை செயல்படுகின்றன. இத்தகைய அமைப்புகளில் ஒன்றை சூடான மேற்பரப்பு வளையங்களிலிருந்து வந்த பிளாஸ்மாவுடன் இணைப்பதன் மூலம், சூரியனுக்கு அருகே செயல்படும் முறைகள் குறித்த நேரடி துப்பை Solar Orbiter வழங்குகிறது.
சூரியக் காற்றின் நெருக்கமான அளவீடுகளை சூரியனையும் அதன் காந்தச் சூழலையும் பற்றிய கவனிப்புகளுடன் இணைக்க இந்தப் பணி வடிவமைக்கப்பட்டது. அதன் பாதையும் கருவிகளின் தொகுப்பும் உள்ளூர் துகள் தரவை சூரிய வளிமண்டலத்தின் பெரிய அமைப்புகளுடன் இணைக்க ஆய்வாளர்களை அனுமதிக்கின்றன. புதிய முடிவு இந்த அணுகுமுறையின் மதிப்பைக் காட்டுகிறது: சூரிய மேற்பரப்பிலிருந்து தொலைவில் நடந்த விண்கலச் சந்திப்பும் அந்த அமைப்பின் மூலத்தில் இருந்த சூழ்நிலைகளுக்கான ஆதாரத்தைத் தக்கவைக்க முடியும்.
சூரியக் காற்று ஆய்வின் அடுத்த படிகள்
சூரியக் காற்று எவ்வாறு வேகமடைகிறது, எவ்வாறு அமைக்கப்படுகிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கும் முயற்சிக்கு இந்தக் கவனிப்பு பங்களிக்கிறது. பல்வேறு வகையான switchback-களிலும் சூரிய நிலைகளிலும் இந்தத் துகள் கையொப்பம் எவ்வளவு பொதுவானது என்பதை அறிய மேலும் சந்திப்புகளும் அளவீடுகளும் தேவைப்படும்.
தற்போது Solar Orbiter ஒரு பெரிய switchback-ன் உட்புறத்திலிருந்து அரிதான நேரடி மாதிரியையும் அதன் தோற்றத்துக்கான தெளிவான தடயத்தையும் வழங்கியுள்ளது. ஆக்சிஜன் மற்றும் கார்பன் அயன்களின் அளவீடு, விண்வெளியில் தோன்றும் தற்காலிக காந்த வளைவை சூரியனின் வெளிப்புற வளிமண்டலத்தில் நடைபெறும் reconnection-உடன் இணைக்கிறது.
இந்தக் கட்டுரை esa.int-ன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on esa.int
