केन्द्रभन्दा टाढा रहेको सूर्यको बाहिरी वायुमण्डल सतहभन्दा किन बढी तातो हुन्छ भन्ने रहस्य अब समाधानको नजिक

काठमाडौं ।

दशकौँदेखि वैज्ञानिकहरू सूर्यको बाहिरी वायुमण्डल (कोरोना) सूर्यको केन्द्रदेखि अझ टाढा भए पनि सतहभन्दा किन धेरै तातो किन हुन्छ भन्ने रहस्य बुझ्ने प्रयास गर्दै आएका छन्।

सूर्यको सतह करिब १०,००० डिग्री फारेनहाइट (५,५०० सेल्सियस) तातो हुन्छ, तर यसको बाहिरी वायुमण्डल भने करोडौँ डिग्रीसम्म पुग्छ।

अब हाइ-रेजोल्युसन टेलिस्कोपबाट प्राप्त नयाँ अवलोकनका कारण वैज्ञानिकहरूले सूर्यको वायुमण्डलमा लामो समयदेखि खोजी भइरहेका “चुम्बकीय तरंग” देखेका छन्, जुन कोरोनाको अत्यधिक तापका लागि जिम्मेवार हुन सक्ने अनुमान गरिएको छ। यो अध्ययन अक्टोबर २४ मा नेचर एस्ट्रोनोमी पत्रिकामा प्रकाशित गरिएको हो।

अमेरिकी नेशनल साइन्स फाउन्डेशनको हवाईमा रहेको हालसम्मको जमीनमा अवस्थित सबैभन्दा ठूलो सौर्य टेलिस्कोप ड्यानियल के. इनोउए सोलार टेलिस्कोप (डीकेआईएसटी) ले सूर्यको ऊर्जालाई वायुमण्डल हुँदै कसरी सारिन्छ भन्ने बुझ्न वैज्ञानिकहरूलाई सहयोग पुर्‍याइरहेको छ।

सौर्य रहस्य

नर्थम्ब्रिया युनिभर्सिटी (युके) का सौर्य भौतिकशास्त्री तथा प्रमुख अनुसन्धानकर्ता रिचर्ड मोर्टनका अनुसार वैज्ञानिकहरूले पहिले नै सूर्यको कोरोना अत्यधिक तातो र त्यहाँबाट निस्कने तातो ग्यासको तीव्र प्रवाह (सोलार विण्ड) को अवलोकन गरेका थिए, जुन प्रतिघण्टा १६ लाख किलोमिटरभन्दा बढी गतिमा बहन्छ।

यी दुवै प्रक्रियाका लागि ठूलो ऊर्जा आवश्यक पर्छ र वैज्ञानिकहरूले पहिले सूर्यको सतहमा हुने कन्भेक्शनबाट त्यो ऊर्जा आउँछ भन्ने सोचेका थिए। तर यो ऊर्जा कसरी वायुमण्डलमा सारिन्छ र तापमा रूपान्तरण हुन्छ भन्ने कुरा दशकौँदेखि अस्पष्ट रहँदै आएको थियो।

सन् १९४२ मा स्विडेनका प्लाज्मा भौतिकशास्त्री हान्स अल्फभेनले यस्तो ऊर्जा स्थानान्तरणका लागि “चुम्बकीय तरंग” जिम्मेवार हुन सक्ने प्रस्ताव गरेका थिए। पछि यी तरंगलाई आल्फभेन वेभ्ज नाम दिइयो। तर ती तरंगहरू कोरोनामा प्रत्यक्ष रूपमा अबसम्म देखिएका थिएनन्।

मोर्टनका अनुसार, पहिलेका उपकरणहरू पर्याप्त संवेदनशील नभएकाले यी तरंगको गति पहिचान गर्न नसकिएको थियो। त्यसैले वैज्ञानिकहरूले यी तरंगहरू अस्तित्वमा छन् भन्ने अनुमानका आधारमा मात्र सौर मोडेलहरू तयार गरेका थिए।

अभूतपूर्व अवलोकन

डीकेआईएसटी टेलिस्कोपमा ४ मिटर व्यासको ऐना छ जसले सूर्यको अत्यन्त स्पष्ट (कम अवरोध भएको) तस्वीर दिन्छ। यस टेलिस्कोपको क्रेयोजेनिक नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोपोलारिमिटर(क्रेयो-एनआईआरएसपी) नामक उपकरणले वैज्ञानिकहरूलाई कोरोनामा आल्फभेन तरंगहरू खोज्न सहयोग गरेको हो।

लाइभसाइन्सका अनुसार क्रेयो-एनआईआरएसपीले सूर्यको कोरोनाको गति नक्सा बनाउनका साथै डप्लर शिफ्ट (तरंग स्रोत र अवलोकनकर्ता बीचको दूरी परिवर्तन हुँदा हुने आवृत्तिको भिन्नता) प्रयोग गरी प्लाज्माको गति परिवर्तन मापन गर्छ।

“क्रेयो-एनआईआरएसपीबाट प्राप्त डाटाले हामीलाई अल्फभेन तरंगको संकेत देख्न मद्दत गर्‍यो,” मोर्टनले भने। “यी तरंगहरू प्लाज्मा भित्र चुंबकीय क्षेत्रको आवर्त घुमाइका रूपमा देखिन्छन् — जसमा डप्लर मापनमा रातो र निलो क्षेत्रहरू पालैपालो देखिन्छन्। हामीले यी तरंगहरू निरन्तर उपस्थित भएको पायौँ, जसले देखाउँछ कि यस्ता तरंगहरू सूर्यको सम्पूर्ण वायुमण्डलमा सामान्य रूपमा पाइन्छन्।”

“सबैभन्दा महत्वपूर्ण कुरा,” उनले थपे, “यी तरंगहरूले उल्लेखनीय मात्रामा ऊर्जा बोक्ने संकेत देखाएका छन्।”

यो खोज महत्वपूर्ण मानिन्छ किनकि खगोलविद्हरूले लामो समयदेखि कोरोनाको ताप वृद्धि “सौर तरंग” का कारण हो वा “म्याग्नेटिक रिकनेक्सन” (चुम्बकीय क्षेत्रहरू आपसमा टकरिएर ऊर्जा निस्कने प्रक्रिया) का कारण भन्ने विषयमा बहस गर्दै आएका छन्।

नासाको पार्कर सोलर प्रोब र युरोपेली अन्तरिक्ष एजेन्सीको सोलर अर्बिटर लगायतका अवलोकनहरूले पहिले नै म्याग्नेटिक रिकनेक्सनलाई कोरोनाको तापका लागि जिम्मेवार देखाएका थिए तर डीकेआईएसटीका नयाँ नतिजाहरूले दुवै प्रक्रिया — तरंग र रिकनेक्सन — नियमित रूपमा भइरहेको पुष्टि गरेका छन्।

मोर्टनले भने, “हाम्रो अनुसन्धानले आल्फभेन तरंगहरू वास्तवमै उपस्थित छन् र पर्याप्त ऊर्जा बोक्छन्, जसले कोरोनालाई तातो बनाउन आवश्यक ऊर्जाको कम्तीमा आधा हिस्सा पुर्‍याउन सक्छ भन्ने देखाएको छ। तर ती तरंगसँग सम्बन्धित ऊर्जा सटीक रूपमा मापन गर्नु अझै चुनौतीपूर्ण छ।”

उनका अनुसार म्याग्नेटिक रिकनेक्सन र आल्फभेन तरंगबीचको सन्तुलनले न केवल सूर्यको ताप र प्रकाशलाई असर गर्छ, तर अन्य ताराहरूको प्रकाश उत्पादनलाई पनि प्रभाव पार्छ। वैज्ञानिकहरूले यस्तो अनुसन्धानले ग्रह प्रणालीहरूको दीर्घकालीन विकास बुझ्न र सौर हावाको छोटो अवधिको पूर्वानुमान अझ सुधार गर्न सहयोग गर्ने ले आशा गरेका छन्।

“हामीले गरेको अध्ययनजस्ता थप अनुसन्धानहरूले अल्फभेन तरंगका गुणहरूबारे अझ स्पष्ट जानकारी दिई भविष्यका मोडेलहरू र भविष्यवाणीहरू सुधार्ने अपेक्षा गरिएको छ,” मोर्टनले भने।