ESA యొక్క Solar Orbiter మిషన్ సౌర గాలిలోని ఒక చిక్కుముడి లక్షణాన్ని సూర్యుడి కార్యకలాపాలతో అనుసంధానించింది. అంతరిక్ష నౌక ఒక పెద్ద మాగ్నెటిక్ “switchback” గుండా ప్రయాణించింది—సౌర గాలి మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో S-ఆకారపు మార్పు—మరియు సూర్యుడి ఉపరితలంలోని వేడి మాగ్నెటిక్ లూప్‌లను సూచించే కణాలను నమూనాగా సేకరించింది.

ఈ కనుగొనుగోలు ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే switchback‌లు సూర్యుడి మారుతూ ఉండే మాగ్నెటిక్ వాతావరణంలో భాగం. అవి ఎలా ఏర్పడతాయో అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా సౌర పదార్థం, మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లు అంతరిక్షంలోకి ఎలా విడుదలవుతాయో శాస్త్రవేత్తలు మెరుగ్గా అర్థం చేసుకోగలరు. ఈ ప్రక్రియలు అంతరిక్ష వాతావరణాన్ని ప్రభావితం చేసి ప్రమాదకర సౌర తుఫానులకు దారితీయవచ్చు.

మాగ్నెటిక్ వంకరపై సమీప నమూనా

సౌర గాలి సూర్యుడి నుంచి నిరంతరం బయటకు ప్రవహించే వేడి, విద్యుత్ ఛార్జ్ కలిగిన ప్లాస్మా. ఇది సౌర కుటుంబం అంతటా మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ రేఖలను బయటకు తీసుకెళ్తుంది. ఆ రేఖలు ఎప్పుడూ సజావుగా ఉండవు: అవి వంగవచ్చు, మడవవచ్చు, తెగిపోవచ్చు, తిరిగి కలవవచ్చు. switchback అనేది మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ దిశ కొద్దిసేపు తిరగబడే ఇలాంటి వక్రీభవనం.

Solar Orbiter 2022లో ఒక switchback‌ను దూరం నుంచి గమనించి, పరిశోధకులు ఊహించినట్లుగా అది S-ఆకారంలో ఉందని నిర్ధారించింది. తాజా పరిశీలనలో అంతరిక్ష నౌక ప్రత్యేకంగా పెద్ద switchback గుండా ప్రయాణించింది. దీంతో పరికరాలు ప్లాస్మా లోపలి భాగాన్ని నేరుగా పరిశీలించగలిగాయి.

The switchback spotted by Solar Orbiter in 2022 (bright blue-white feature extending to the left). The observation confirmed them to be S-shaped.
The switchback spotted by Solar Orbiter in 2022 (bright blue-white feature extending to the left). The observation confirmed them to be S-shaped.

ఈ సంఘటన సమయంలో Solar Orbiter భూమి, సూర్యుడి మధ్య దూరంలో సుమారు సగం వద్ద ఉంది. దాని Solar Wind Analyser పరికరం ఆ నిర్మాణంలోని విద్యుత్ ఛార్జ్ కలిగిన కణాలను కొలిచింది; వాటిలో ఆక్సిజన్, కార్బన్ అయాన్లు ఉన్నాయి. ESA ప్రకారం, ఆ మిశ్రమంలో సూర్యుడి ఉపరితలానికి సమీపంలోని వేడి మాగ్నెటిక్ లూప్‌లలో మాత్రమే ఏర్పడగల సంకేతాలు కనిపించాయి.

Interchange reconnection‌కు ఆధారాలు

Switchback‌లు ఎలా ఏర్పడతాయనే విషయంపై శాస్త్రవేత్తలు చర్చిస్తున్నారు. ప్రతి వివరానికి ఈ పరిశీలన సరళమైన రెండు ఎంపికల సమాధానాన్ని ఇవ్వదు. అయితే సేకరించిన కణాలు interchange reconnection అనే ప్రక్రియకు ఆధారాన్ని అందిస్తున్నాయి.

ఈ ప్రక్రియలో సూర్యుడి సమీపంలోని మూసివున్న లూప్‌లకు బిగుసుకున్న మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ రేఖలు, అంతర్గ్రహ అంతరిక్షంలోకి విస్తరించే రేఖలతో మళ్లీ కలుస్తాయి. ఈ పునర్వ్యవస్థీకరణ వేడి లూప్‌లకు చెందిన ప్లాస్మాను తెరిచి ఉన్న మాగ్నెటిక్ మార్గాల ద్వారా బయటకు వెళ్లేలా చేస్తుంది. అది తన మూలస్థలానికి సంబంధించిన రసాయనిక రికార్డును కూడా తీసుకెళ్తుంది. కొలిచిన అయాన్ మిశ్రమాన్ని ఈ నిర్మాణ విధానానికి “smoking gun”గా ESA పేర్కొంది.

ఈ ఫలితం సౌర గాలిలోని ఒక వంకర నిర్మాణాన్ని మించి ప్రాధాన్యత కలిగి ఉంది. ఇది సూర్యుడికి దూరంగా కనిపించే నిర్మాణాలను, నిరంతరం మారుతున్న ఉపరితల మాగ్నెటిక్ కార్యకలాపాలతో అనుసంధానిస్తుంది. సౌర గాలి ఎలా ఏర్పడుతుంది, అందులో అకస్మాత్తుగా మాగ్నెటిక్ మార్పులు ఎందుకు వస్తాయి అనే నమూనాలను పరీక్షించడానికి ఈ సంబంధం సహాయపడుతుంది.

సూర్యుడి మాగ్నెటిక్ ప్రవర్తన ఎందుకు ముఖ్యం

సూర్యుడి మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ దాని బాహ్య ప్రవర్తనలో పెద్ద భాగాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఇది సౌర వాతావరణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, ప్లాస్మా ప్రవాహాలకు దిశనిస్తుంది మరియు శక్తివంతమైన కణాలు, మాగ్నెటిక్ అవాంతరాలను అంతరిక్షంలోకి పంపగల విస్ఫోటనాల్లో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. సౌర కార్యకలాపం భూమిని చేరినప్పుడు ఉపగ్రహాలు, రేడియో కమ్యూనికేషన్లు, నావిగేషన్ సేవలు, విద్యుత్ వ్యవస్థలు ప్రభావితమవుతాయి.

The Sun, imaged by Solar Orbiter on 27 March 2022. Magnetic field loops visible at roughly the 2 o’clock, 4 o’clock, 8 o’clock and 10 o’clock positions
The Sun, imaged by Solar Orbiter on 27 March 2022. Magnetic field loops visible at roughly the 2 o’clock, 4 o’clock, 8 o’clock and 10 o’clock positions

Switchback‌లు స్వయంగా ఏదైనా నిర్దిష్ట సౌర తుఫాను కోసం అంచనా కావు. వాటి విలువ శాస్త్రీయమైనది: సౌర గాలిని ఆకృతీకరించే మాగ్నెటిక్ ప్రక్రియలకు అవి సహజ పరిశీలనా సాధనాలు. ఈ నిర్మాణాల్లో ఒకదాన్ని వేడి ఉపరితల లూప్‌ల నుంచి వచ్చిన ప్లాస్మాతో అనుసంధానించడం ద్వారా, సూర్యుడి సమీపంలో పనిచేసే ప్రక్రియలపై Solar Orbiter ప్రత్యక్ష సంకేతాన్ని అందించింది.

సౌర గాలి సమీప కొలతలను సూర్యుడు, అతని మాగ్నెటిక్ వాతావరణ పరిశీలనలతో కలపడానికి ఈ మిషన్ రూపొందించబడింది. దాని కక్ష్య, పరికర సమాహారం స్థానిక కణ డేటాను సౌర వాతావరణంలోని పెద్ద నిర్మాణాలతో అనుసంధానించేందుకు పరిశోధకులకు వీలు కల్పిస్తాయి. ఈ కొత్త ఫలితం ఆ విధానపు విలువను చూపిస్తోంది: సౌర ఉపరితలానికి దూరంగా జరిగిన అంతరిక్ష నౌక సమాగమం కూడా నిర్మాణ మూలంలోని పరిస్థితులపై ఆధారాలను నిలుపుకోగలదు.

సౌర గాలి పరిశోధనలో తదుపరి దశలు

సౌర గాలి ఎలా వేగవంతమవుతుంది, ఎలా నిర్మితమవుతుంది అనే ప్రశ్నను పరిష్కరించే ప్రయత్నాలకు ఈ పరిశీలన తోడ్పడుతోంది. వివిధ రకాల switchback‌లు, సౌర పరిస్థితుల్లో ఈ కణ సంకేతం ఎంత సాధారణమో తెలుసుకోవడానికి మరిన్ని సమాగమాలు, కొలతలు అవసరం.

ప్రస్తుతం Solar Orbiter ఒక పెద్ద switchback లోపలి నుంచి అరుదైన ప్రత్యక్ష నమూనాను, దాని మూలానికి సంబంధించిన స్పష్టమైన సంకేతాన్ని అందించింది. ఆక్సిజన్, కార్బన్ అయాన్ల కొలత అంతరిక్షంలోని తాత్కాలిక మాగ్నెటిక్ వంకరను సూర్యుడి బాహ్య వాతావరణంలోని reconnectionతో అనుసంధానిస్తుంది.

ఈ కథనం esa.int నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు కథనాన్ని చదవండి.

Originally published on esa.int