సూర్యుని ‘తేలియాడే పర్వతాలు’ ఎలా నిలిచివుంటాయో వివరిచేందుకు కొత్త solar simulations

దీర్ఘకాలిక సూర్య రహస్యం ఇప్పుడు మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తోంది

Solar prominences సూర్యుని అత్యంత దృశ్యపరంగా ఆకర్షణీయమైన నిర్మాణాల్లో ఒకటిగా, అలాగే అతని అత్యంత మొండి శాస్త్రీయ పజిల్స్‌లో ఒకటిగా ఉన్నాయి. ఇవి corona, అంటే సూర్యుని బయటి వాతావరణంలో, ఉష్ణోగ్రతలు ఒక మిలియన్ డిగ్రీలకన్నా ఎక్కువగా ఉండే ప్రాంతంలో, పైకి వేలాడుతున్న చల్లని plasma యొక్క భారీ వంకరలు లేదా మేఘాలు. కానీ prominence material itself సుమారు పది వేల డిగ్రీల వద్ద ఉంటుంది, అందువల్ల ఇది చుట్టుపక్కల వాతావరణం కంటే చాలా చల్లగా ఉంటుంది. Universe Today ఈ విరుద్ధతను స్పష్టంగా చెబుతోంది: ఇది ఒక furnace లో తేలుతున్న మంచుబండలా ఉంటుంది.

ఇప్పుడు Max Planck Institute for Solar System Research లోని పరిశోధకులు ఈ నిర్మాణాలు ఎలా ఏర్పడతాయి, ఎలా కొనసాగుతాయి అనే దానిపై ఇప్పటివరకు ఉన్న అత్యంత యథార్థ simulations ను రూపొందించారు. ఈ కొత్త పని ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే prominences విచిత్రమైనవి మాత్రమే కాదు, ప్రాముఖ్యమైనవీ కూడా. అవి అస్థిరపడి erupt అయినప్పుడు, అంతరిక్షంలోకి భారీగా విద్యుత్‌భారిత పదార్థాన్ని ఎగసిపడేయగలవు. ఆ పదార్థం Earth ను తాకితే, ఫలితం అద్భుతమైన auroras నుంచి satellites మరియు power systems ను ప్రభావితం చేసే అంతరాయాల వరకు ఉండవచ్చు.

Prominences ఎలా పైకి నిలిచివుంటాయి

మూల భౌతిక వివరణ సంవత్సరాలుగా సుమారుగా అర్థమైంది: magnetic fields plasma ను స్థిరంగా ఉంచుతాయి. సూర్య ఉపరితలంనుంచి పైకి వచ్చే magnetic force loops, చల్లని పదార్థం చేరేలా dips ను సృష్టిస్తాయి. మరింత కఠినమైన ప్రశ్న prominence లు వారాలపాటు లేదా నెలలపాటు ఎలా స్థిరంగా ఉంటాయన్నది. అంత పెద్దదైన, ఉష్ణస్థితి పరంగా అంత అనుచితమైన నిర్మాణానికి నిరంతర మద్దతు కావాలి. కొత్త పదార్థం సరఫరా లేకపోతే, అది కరిగిపోవాలి.

కొత్త simulations తరచుగా prominences కు సంబంధించిన magnetic field geometry పై దృష్టి పెడుతున్నాయి: మధ్యలో ఒక dip ఉన్న double-arc configuration. model లో prominence ఆ dip లో ఏర్పడి అక్కడే చిక్కుకుంటుంది. source ప్రకారం, ఈ పని ప్రత్యేకత దాని విస్తృతి. simulations corona వద్ద ఆగిపోవు. అవి సూర్యుని visible surface కింద ఉన్న convection zone భాగాలనుంచి బయట వాతావరణపు పొరల వరకూ అన్నిటినీ పరిగణలోకి తీసుకుంటాయి.

ఈ విస్తృత విధానం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది సూర్యుని లోతులో జరిగే ప్రక్రియలు పైభాగంలో కనిపించే నిర్మాణాన్ని ఎలా నిలబెట్టుతున్నాయో పరిశోధకులకు చూడటానికి సహాయపడుతుంది. prominence ను corona లో వేలాడుతున్న స్థిర వస్తువుగా చూడకుండా, model దానిని పై భాగంలోని magnetic structures ను feed చేసే, disturb చేసే డైనమిక్ అంతర్గతం మరియు తక్కువ వాతావరణంతో కలుపుతుంది.

రెండు ప్రక్రియలు కలిసి పనిచేస్తున్నాయి

Universe Today ప్రకారం, simulations prominences ను కొనసాగించడంలో రెండు ప్రక్రియలు కలిసి పనిచేస్తున్నాయని చూపుతున్నాయి. సూర్యుని దిగువ వాతావరణంలో జరిగే magnetic turbulence యొక్క చిన్న bursts పదార్థాన్ని పైకి నడిపిస్తాయి. అదే సమయంలో, corona లోని magnetic structure చల్లని plasma చెల్లిపోకుండా దాన్ని సేకరించి ఉంచే trap ను అందిస్తుంది.

ఆ కలయిక కొనసాగుదల మరియు అస్థిరత రెండింటినీ వివరించడంలో సహాయపడుతుంది. prominence ఒకేసారి సరఫరా మరియు నిర్బంధం పొందుతుండటం వలన బతికిపోతుంది. కానీ సమతుల్యత మారితే, అదే వ్యవస్థ eruption వైపు కదలవచ్చు. వాస్తవంగా చూస్తే, prominence research ను pure physics సమస్యగా మాత్రమే కాక space-weather issue గా కూడా చేస్తుంది.

సూర్యుడు కేవలం విద్యావిషయక ఆసక్తి గల దూరపు వస్తువు కాదు. ఆధునిక మౌలిక సదుపాయాలు solar disturbances కు బలహీనంగా ఉంటాయి. satellites, electrical grids, communications systems అన్నీ తీవ్రమైన space-weather ఘటనల వల్ల ప్రభావితమవవచ్చు. కాబట్టి prominences ఎలా ఏర్పడతాయి, feed అవుతాయి, మరియు అస్థిరమవుతాయో మెరుగుగా అర్థం చేసుకోవడం, కాలక్రమంలో forecasting ను మెరుగుపరచవచ్చు.

ఈ modeling దశ ఎందుకు ముఖ్యం

Simulation పురోగతి తరచుగా చిన్నచిన్న అడుగుల రూపంలోనే వస్తుంది; కానీ కొన్ని, సమస్యలోని ముందు వేర్వేరుగా చూసిన పొరలను కలిపి చూపినందువల్ల ముఖ్యమవుతాయి. ఇది అలాంటి ఉదాహరణలలో ఒకటిగా కనిపిస్తోంది. corona నుంచి convection zone వరకు సంబంధించిన అన్ని solar layers ను చేర్చడం ద్వారా, కొత్త modeling framework ఒక నిర్మాణానికి మరింత భౌతికంగా అనుసంధానమైన వివరణను అందిస్తోంది, దాన్ని చాలాసార్లు భాగాలుగా మాత్రమే వర్ణించారు.

దీని అర్థం రహస్యం పూర్తిగా పరిష్కారమైందని కాదు. Solar physics లో coupled, nonlinear ప్రక్రియలు ఎక్కువగా ఉంటాయి, అవి సరళమైన వివరణలకు లోబడవు. కానీ మరింత యథార్థ model observation మరియు theory మధ్య గ్యాప్ ను తగ్గించగలదు. దీర్ఘకాలం నిలిచే prominence ను ఏ పరిస్థితులు ఎక్కువగా సమర్థిస్తాయో, ఏవి వ్యవస్థను అస్థిరత వైపు నెడతాయో కూడా ఇది పరిశోధకులకు పరీక్షించే అవకాశం ఇస్తుంది.

Prominence paradox లో శాస్త్రీయ విలువ కూడా ఉంది. సూర్యుని వాతావరణం సహజంగా అనిపించని విధంగా ప్రవర్తిస్తుంది. చాలా వేడిగా ఉన్న ప్రాంతంలో చల్లని plasma తేలియాడుతూ ఉండటం, temperature ఒక్కటే నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించదని గుర్తుచేస్తుంది. Magnetism, flow, geometry, మరియు energy transfer అన్నీ ముఖ్యమైనవి, మరియు తరచూ ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి.

అందుకే prominences ఇంకా దృష్టిని ఆకర్షిస్తూనే ఉన్నాయి. అవి అందమైనవి, మహత్తరమైనవి, మరియు స్పష్టంగా అంతర్గతంగా విరుద్ధమైనవి. అలాగే Earth కు అత్యంత downstream ప్రాముఖ్యత కలిగిన solar events తో కూడా అవి అనుసంధానమై ఉన్నాయి.

Max Planck Institute నుండి వచ్చిన కొత్త simulations ఒక తెలిసిన phenomenon కు మరింత అందమైన visualization మాత్రమే కాదు. సూర్యుడు ఈ ఎత్తైన plasma structures ను ఎలా నిర్మించి, ఎలా నిలబెట్టుకుంటాడో మరింత సమగ్రంగా వివరించే ప్రయత్నం అవి. solar science కు ఇది ఒక ముఖ్యమైన దశ. space-weather forecasting కు కూడా ఇది ఉపయోగకరంగా ఉండొచ్చు.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.