1940 च्या दशकापासून ते शोधत असलेले काहीतरी शास्त्रज्ञांनी शेवटी शोधून काढले: सूर्याच्या कोरोनामध्ये लहान आकाराच्या टॉर्सनल अल्फेन लाटा. टॉर्शनल अल्फेन लाटा या चुंबकीय लाटा फिरवतात ज्या चुंबकीय क्षेत्र रेषेने प्लाझ्मामधून प्रवास करतात, त्यांना गुंडाळलेल्या स्प्रिंगप्रमाणे पुढे मागे फिरवतात. स्वीडिश भौतिकशास्त्रज्ञ हॅनेस अल्फेन यांनी 1942 मध्ये प्रथम भाकीत केले होते, असे मानले जाते की या लहरी सूर्याच्या वातावरणातून मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा वाहून नेतात. हवाई येथील डॅनियल के. इनूये सोलर टेलिस्कोप वापरून ते शोधण्यात आले, ही जगातील सर्वात शक्तिशाली सौर दुर्बिणी आहे. नेचर ॲस्ट्रॉनॉमीमध्ये प्रकाशित केलेला शोध, सूर्याचे बाह्य वातावरण त्याच्या पृष्ठभागापेक्षा जास्त गरम का आहे हे स्पष्ट करण्यात मदत करेल.
कोरोना, सूर्याचा सर्वात बाहेरील वातावरणाचा थर, लाखो किलोमीटर अंतराळात पसरतो आणि अत्यंत गरम आयनीकृत प्लाझ्मापासून बनलेला आहे. प्लाझमाला बऱ्याचदा पदार्थाची चौथी अवस्था म्हणून वर्णन केले जाते, जिथे अणू इतके ऊर्जावान बनतात की इलेक्ट्रॉन अणु केंद्रापासून वेगळे होतात, चुंबकीय क्षेत्रांवर जोरदार प्रभाव असलेले विद्युत चार्ज केलेले कण तयार करतात. सूर्याची दृश्यमान पृष्ठभाग ५,५०० अंश सेल्सिअसवर खूप थंड असली तरी, कोरोना धक्कादायकपणे दहा लाख अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानापर्यंत पोहोचतो, ज्यामुळे दीर्घकाळ “कोरोनल हीटिंगची समस्या” निर्माण होते. त्याचा प्लाझ्मा सौर वारा म्हणून बाहेरून वाहतो, चार्ज केलेल्या कणांचा एक सुपरसोनिक प्रवाह जो आपल्या सौर यंत्रणेला भरतो. सौर वारा हेलिओस्फियरला आकार देतो आणि पृथ्वीवरील उपग्रह, GPS प्रणाली आणि विद्युत ग्रिड्समध्ये अडथळा आणू शकतो. इतके तापमान टिकवून ठेवण्यासाठी कोरोनाला पुरेशी ऊर्जा कशी मिळते यावर अनेक दशकांपासून चर्चा होत आहे.
Alfvén लाटा फार पूर्वीपासून अग्रगण्य स्पष्टीकरणांपैकी एक मानल्या जातात. अनेक फ्लक्स ट्यूब्सपासून बनलेल्या प्लाझ्मामध्ये – अरुंद चुंबकीय संरचना जी प्लाझ्मा आणि ऊर्जा सूर्याच्या वातावरणातून वाहते – एकमेव शुद्ध अल्फेन मोड टॉर्शियल आहे, म्हणजे ते त्यांच्या मध्य अक्षभोवती चुंबकीय क्षेत्र रेषा फिरवण्याऐवजी त्यांना बाजूला फिरवते. या चुंबकीय संरचना चार्ज केलेल्या कणांच्या हालचालीचे मार्गदर्शन करतात कारण प्लाझ्मा नैसर्गिकरित्या चुंबकीय क्षेत्र रेषेचे अनुसरण करतो.
या अभ्यासाचे नेतृत्व करणारे नॉर्थंब्रिया युनिव्हर्सिटीचे प्रोफेसर रिचर्ड मॉर्टन म्हणाले: “या शोधामुळे 1940 च्या दशकात उत्पत्ती असलेल्या या लहरींचा प्रदीर्घ शोध संपुष्टात आला आहे. कोरोनामध्ये चुंबकीय क्षेत्र रेषा पुढे-मागे वळवणाऱ्या या टॉर्शनल हालचालींचे आम्ही थेट निरीक्षण करू शकलो आहोत.”
दुर्बिणीच्या क्रायोजेनिक नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोपोलारिमीटर (क्रायो-एनआयआरएसपी) द्वारे हे यश शक्य झाले, हे उपकरण कोरोनामधील अत्यंत सूक्ष्म चुंबकीय आणि प्लाझ्मा संरचनांचे निरीक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. मॉर्टनने 1.6 दशलक्ष अंश सेल्सिअसपर्यंत गरम झालेल्या लोहाचा मागोवा घेतला आणि टॉर्शनल हालचालींना अधिक सामान्य डोलणाऱ्या हालचालींपासून वेगळे करण्यासाठी नवीन तंत्र विकसित केले. “सूर्याच्या कोरोनामध्ये प्लाझ्माची हालचाल डोलणाऱ्या हालचालींवर वर्चस्व गाजवते. हे टॉर्शनल हालचालींना मुखवटा घालतात, म्हणून मला वळण शोधण्यासाठी डोलता काढून टाकण्याचा मार्ग विकसित करावा लागला,” त्याने स्पष्ट केले.
किंक वेव्हजच्या विपरीत, ज्यामुळे संपूर्ण चुंबकीय संरचना डोलते, टॉर्शनल अल्फेन लहरी वळणाच्या हालचाली निर्माण करतात ज्या केवळ स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे शोधल्या जाऊ शकतात, पदार्थ प्रकाशाशी कसा संवाद साधतो याचा वैज्ञानिक अभ्यास. सौर भौतिकशास्त्रात, स्पेक्ट्रोस्कोपी डॉप्लर प्रभावाद्वारे प्लाझ्मा हलवल्यामुळे होणारी लहान तरंगलांबी बदल मोजते. पृथ्वीच्या दिशेने जाणारा प्लाझ्मा थोडासा “निळा शिफ्ट” निर्माण करतो, तर प्लाझ्मा दूर जाण्याने “लाल शिफ्ट” निर्माण होते. चुंबकीय संरचनेच्या दोन्ही बाजूंच्या या विरुद्ध लाल आणि निळ्या स्वाक्षऱ्यांचे परीक्षण करून, शास्त्रज्ञ कोरोनामध्ये लपलेल्या वळणाच्या हालचाली शोधू शकतात. डेटावरून असे दिसून आले की शांत कोरोना या टॉर्शनल लहरींना सतत आधार देतो.
त्यांचे मोजलेले मोठेपणा लहान आहेत, परंतु शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की डेटा संकलित करण्याच्या पद्धतीमुळे त्यांना कमी लेखले गेले आहे. तरीही, लाटा कोरोनाला शक्ती देण्यासाठी आणि सौर वारा चालविण्यासाठी आवश्यक असलेल्या ऊर्जेचा मोठा अंश वाहून नेऊ शकतात.
“हे संशोधन सैद्धांतिक मॉडेल्सच्या श्रेणीसाठी आवश्यक प्रमाणीकरण प्रदान करते जे अल्फेन वेव्ह टर्ब्युलेन्स सौर वातावरणाला कसे सामर्थ्य देते याचे वर्णन करते,” मॉर्टन जोडले. “थेट निरीक्षणे केल्याने शेवटी आम्हाला या मॉडेल्सची वास्तविकतेच्या विरूद्ध चाचणी घेता येते.”
हा शोध केवळ सूर्य समजून घेण्यासाठीच नाही तर अवकाशातील हवामानाचा अंदाज लावण्यासाठीही महत्त्वाचा आहे. सौर वाऱ्यामध्ये चुंबकीय अडथळे येतात ज्यामुळे उपग्रह, जीपीएस प्रणाली, रेडिओ कम्युनिकेशन आणि पृथ्वीवरील पॉवर ग्रीडमध्ये व्यत्यय येऊ शकतो. अल्फेन लाटा नासाच्या पार्कर सोलर प्रोबने पाहिलेल्या “चुंबकीय स्विचबॅक” चे स्पष्टीकरण देखील देऊ शकतात, जे सौर वाऱ्याद्वारे महत्त्वपूर्ण ऊर्जा वाहतूक करतात असे मानले जाते.
या अभ्यासात चीन, बेल्जियम, यूके आणि यूएस मधील संशोधकांचा समावेश होता, जे सौर विज्ञानातील आंतरराष्ट्रीय सहकार्याचे प्रमाण दर्शविते. Inouye सौर दुर्बिणीने आता कोरोनाचे अत्यंत उच्च-रिझोल्यूशन दृश्ये वितरीत केल्यामुळे, शास्त्रज्ञांना या चुंबकीय लहरी सूर्याच्या वातावरणात कशा हलतात, परस्परसंवाद करतात आणि ऊर्जा कशी सोडतात याबद्दल अधिक अंतर्दृष्टीची अपेक्षा करतात.
स्रोत: नॉर्थम्ब्रिया विद्यापीठ, निसर्ग
हा लेख AI च्या काही मदतीने व्युत्पन्न केला गेला आणि एका संपादकाने त्याचे पुनरावलोकन केले. अंतर्गत कॉपीराइट कायदा 1976 चे कलम 107या सामग्रीचा उपयोग बातम्यांच्या अहवालासाठी केला जातो. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी असलेला वापर आहे जो अन्यथा उल्लंघन करू शकतो.
