आदित्य-एल1 पर लगे वीएलईसी से सौर विस्फोट के असमान फैलाव का पता चला है जो अंतरिक्ष के वातावरण पर असर डाल सकता है

भारत की पहली अंतरिक्ष आधारित सौर वेधशाला आदित्य-एल1 ने वैज्ञानिकों को सौर विस्फोट या कोरोनल मास इरप्शन (सीएमई) के फैलने के तरीके को समझने और उसके बारे में नई जानकारी पाने में मदद की है। यह अंतरिक्ष के वातावरण के अध्ययन के लिए ज़रूरी हो सकता है और इस तरह हमारे उपग्रहों और संचार नेटवर्क्स पर असर डाल सकता है।

सितंबर 2023 में लॉन्च किया गया आदित्य एल 1 उपग्रह अब सन-अर्थ एल1 पॉइंट पर काम कर रहा है, जिसकी सूरज पर लगातार नजर है। इसमें 7 पेलोड हैं, जिनमें से विज़िबल एमिशन लाइन कोरोनाग्राफ (वीएलईसी), जो प्राइमरी पेलोड है, एक अंदरूनी छिपा हुआ कोरोनाग्राफ है जिसे सोलर कोरोना को एक साथ अलग-अलग मोड में देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

आदित्य-एल1 पर विज़िबल एमिशन लाइन कोरोनाग्राफ के डेटा को नासा के एसडीओ स्पेसक्राफ्ट और थ्री-डायमेंशनल मॉडलिंग से मिले कॉम्प्लिमेंट्री ऑब्ज़र्वेशन के साथ मिलाकर, विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ़ एस्ट्रोफिजिक्स (आईआईए) के वैज्ञानिक सौर विस्फोट की पूरी 3-डी ज्योमेट्री और डायनामिक्स को फिर से बनाने में कामयाब रहे।

एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में छपे उनके अध्ययन से पहली बार पता चला कि सीएमई सूरज से बाहर की ओर एक सिंपल समान बुलबुले की तरह नहीं फैला, जैसा पहले सोचा गया था। इसके बजाय, इसका फैलाव एक जैसा नहीं हुआ और इसका आकार विषय असमान हो गया। सीएमई के ​​फैलाव में ये अंतर इसकी स्पीड पर असर डाल सकते हैं क्योंकि यह पृथ्वी की ओर बढ़ता है और अंतरिक्ष के वातावरण में गड़बड़ी पैदा करता है।

वीईएलसी कोरोना में बहुत ज़्यादा आयनाइज़्ड आयरन एटम की वजह से 530.3 एनएम वेवलेंथ वाली ग्रीन एमिशन लाइन में स्पेक्ट्रोस्कोपी के ज़रिए नए सीएमईज का अध्ययन करता है। यह लाइन एमिशन गर्म कोरोनल प्लाज़्मा को कैप्चर करता है जिसका टेम्परेचर लगभग 1.8 मिलियन केल्विन होता है। डॉप्लर शिफ्ट, या इस एमिशन लाइन की वेवलेंथ में बदलाव, लाइन ऑफ़ साइट के साथ और सोलर डिस्क के पास प्लाज़्मा वेलोसिटी के बारे में जानकारी देता है।

इस खास क्षमता वाले वीईएलसी को आईआईए ने होसाकोटे में सीआरईएसटी  कैंपस में अपनी एमजीके मेनन लैब फॉर स्पेस साइंसेज में डिजाइन और बनाया है, जिसमें इसरो की तरफ से काफी मदद मिली है।

आईआईए में पीएचडी छात्र और इस अध्ययन के सह लेखक सौरभ त्रिपाठी ने बताया, “हमने 5 अगस्त 2024 को हुए सीएमई को वीईएलसी के साथ-साथ नासा की सोलर डायनेमिक्स ऑब्ज़र्वेटरी (एसडीओ) पर एटमॉस्फेरिक इमेजिंग असेंबली (एआईए) के डेटा का इस्तेमाल करके देखा।” सीएमई को सूरज के पश्चिमी किनारे के पास एक एक्टिव इलाके से लॉन्च किया गया था। वीईएलसी का स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा ब्लूवर्ड और रेड-वर्ड शिफ्टेड एमिशन का एक अनोखा लेकिन अलग डॉप्लर पैटर्न दिखाता है, जो प्लाज़्मा के हमारी ओर और हमसे दूर जाने से होता है।

आईआईए में सौर खगोल शास्त्री और इस अध्ययन के संबंधित लेखक तन्मय सामंता ने बताया, “हमारे नतीजों से पता चलता है कि सीएमई एक जैसा नहीं फैला। एआईए तस्वीर ने दिखाया कि सीएमई आसमान में कैसे फैला, जबकि वीईएलसी ने फैलते हुए सीएमई बबल की हमारी तरफ और हमसे दूर जाने की गति को दिखाया।” कुल मिलाकर, इन ऑब्ज़र्वेशन से पता चलता है कि सीएमई एक साधारण गोल बुलबुले की तरह नहीं फैला। इसके बजाय, इसके असमान फैलाव की वजह से इसका आकार विषम हो गया।

आईआईए के जयंत जोशी और सह-लेखक ने कहा, “वीईएलसी में देखे गए अजीब स्पेक्ट्रल पैटर्न को समझने के लिए, हमने एक फैलते हुए सीएमई का 3-डी जियोमेट्रिक-काइनेमैटिक मॉडल बनाया।” इस मॉडल का इस्तेमाल यह जांच करने के लिए किया गया था कि सीएमई का ओरिएंटेशन और असमान साइडवेज़ एक्सपेंशन वीईएलसी में देखे गए स्पेक्ट्रल स्ट्रक्चर कैसे बना सकता है। एकसमान फैलाव वाला मॉडल देखे गए पैटर्न को दोबारा नहीं बना सका। इसके बजाय, झुके हुए सीएमई एक्सिस और एसिमेट्रिक लैटरल फैलाव के मॉडल ने वीईएलसी में देखे गए पैटर्न जैसा ही स्पेक्ट्रल पैटर्न और टेम्पोरल इवोल्यूशन बनाया। शोधकर्ता इस तकनीकी का इस्तेमाल दूसरे सीएमई पर करने का प्लान बना रहे हैं, ताकि अंतरिक्ष में टेलीस्कोप से मल्टी-व्यूपॉइंट इमेजिंग पर पूरी तरह निर्भर हुए बिना उनकी मोशन को फिर से बनाया जा सके। यह कॉम्प्लिमेंट्री खास तौर पर लोअर कोरोना में कीमती है, जहां सीएमई तेज़ी से उभरते हैं, और लाइन ऑफ़ साइट के साथ उनकी मोशन सिर्फ इमेजिंग से नहीं मिल सकती।

चित्र (बाएं) भारत के आदित्य-एल1/वीईएलसी (बाहरी हिस्सा, 1.05–1.5 सोलर रेडियस) और नासा के एसडीओ/एआईए (अंदरूनी डिस्क) से मिले डेटा को मिलाकर सूरज के कोरोना की कम्पोजिट इमेज। (ऊपर दाएं) विस्फोट के दौरान रिकॉर्ड किए गए आदित्य-एल1/वीईएलसी स्पेक्ट्रा, जिसमें एमिशन की दो अलग-अलग ब्रांच दिख रही हैं — एक छोटी वेवलेंथ की ओर शिफ्ट हो गई (प्लाज्मा हमारी ओर बढ़ रहा है) और एक लंबी वेवलेंथ की ओर (प्लाज्मा दूर जा रहा है) — यह एक थ्री-डायमेंशनल, एसिमेट्रिक सोलर विस्फोट का स्पेक्ट्रल सिग्नेचर है। (नीचे दाएं) मॉडल स्पेक्ट्रा जो देखे गए पैटर्न को दिखाता है, अंदरूनी कोरोना में सीएमई के ​​एसिमेट्रिक लैटरल फैलाव की पुष्टि करता है।

जोशी ने कहा, “शुरुआती सीएमई  का विषम आकार इस बात पर अहम असर डाल सकता है कि यह सौर वायु के साथ कैसे व्यवहार करता है और हेलियोस्फीयर से गुज़रते समय ड्रैग का अनुभव करता है। ऐसे असर सीएमई  की स्पीड और आखिर में, पृथ्वी पर उसके पहुंचने के समय पर असर डाल सकते हैं।”

पब्लिकेशन लिंक : https://doi.org/10.3847/2041-8213/aea295

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पीके/केसी/आरटी/एके/एमयू