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अध्ययन में पाया गया कि सूर्य का सबसे ठंडा क्षेत्र लाखों डिग्री कोरोना को गर्म करने का रहस्य रखता है

सूरज की सतह से लगभग 5,000 किलोमीटर ऊपर सौर भौतिकविदों के लिए एक सदी पुराना सवाल है- तारे के ऊपरी वायुमंडल (कोरोना) में तापमान सूरज की दिखाई देने वाली सतह के तापमान से सैकड़ों गुना अधिक गर्म कैसे होता है?

वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम के पास प्रश्न का एक नया उत्तर है - जिसे आमतौर पर सूर्य की कोरोनल हीटिंग समस्या के रूप में संदर्भित किया जाता है - बिग बीयर सोलर ऑब्जर्वेटरी (बीबीएसओ) में 1.6-मीटर गुड सोलर टेलीस्कोप (जीएसटी) के साथ प्राप्त नए अवलोकन डेटा के साथ। NJIT का सौर स्थलीय अनुसंधान केंद्र (CSTR)।

नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने सूर्य पर अपेक्षाकृत शांत, अंधेरे और दृढ़ता से चुंबकित प्लाज्मा क्षेत्र से तीव्र तरंग ऊर्जा की खोज का खुलासा किया है, जो सौर वातावरण को पार करने और कोरोना के अंदर एक लाख डिग्री केल्विन के तापमान को बनाए रखने में सक्षम है।

शोधकर्ताओं का कहना है कि यह खोज पृथ्वी के निकटतम तारे से संबंधित कई संबंधित रहस्यों को उजागर करने की नवीनतम कुंजी है।

बीबीएसओ निदेशक और अध्ययन के सह-लेखक एनजेआईटी भौतिकी के प्रोफेसर वेंडा काओ ने कहा, "कोरोनल हीटिंग समस्या सौर भौतिकी अनुसंधान में सबसे बड़े रहस्यों में से एक है। यह लगभग एक शताब्दी से अस्तित्व में है।" "इस अध्ययन के साथ हमारे पास इस समस्या का ताजा जवाब है, जो सौर वातावरण में ऊर्जा परिवहन और अपव्यय के साथ-साथ अंतरिक्ष मौसम की प्रकृति में कई भ्रमित प्रश्नों को सुलझाने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।"

जीएसटी की अनूठी इमेजिंग क्षमताओं का उपयोग करते हुए, युआन डिंग की अगुआई वाली टीम शुरू में सूरज पर सबसे अंधेरे और ठंडे क्षेत्र में अनुप्रस्थ दोलनों को पकड़ने में सक्षम थी, जिसे सनस्पॉट अम्ब्रा कहा जाता है।

इस तरह के गहरे सनस्पॉट क्षेत्र बन सकते हैं क्योंकि तारे का मजबूत चुंबकीय क्षेत्र तापीय चालकता को दबा देता है और गर्म आंतरिक से दृश्य सतह (या फोटोस्फीयर) तक ऊर्जा आपूर्ति में बाधा डालता है, जहां तापमान लगभग 5,000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

जांच करने के लिए, टीम ने 14 जुलाई, 2015 को BBSO के GST द्वारा रिकॉर्ड किए गए एक सक्रिय सनस्पॉट में पाए गए कई डार्क फीचर्स से संबंधित गतिविधि को मापा- जिसमें सनस्पॉट अम्ब्रा के भीतर प्लाज़्मा फ़िब्रिल्स की ऑसिलेटरी अनुप्रस्थ गति शामिल है जिसमें चुंबकीय क्षेत्र 6,000 गुना से अधिक मजबूत है। पृथ्वी का।

हेलियोफिजिक्स के NJIT-CSTR शोध प्रोफेसर और BBSO के वरिष्ठ वैज्ञानिक वासिल युर्चिशिन ने बताया, "तंतु 500-1,000 किमी की विशिष्ट ऊंचाई और लगभग 100 किमी की चौड़ाई के साथ शंकु के आकार की संरचनाओं के रूप में दिखाई देते हैं।" "उनका जीवनकाल दो से तीन मिनट तक होता है और वे गर्भ के सबसे गहरे हिस्सों में उसी स्थान पर फिर से प्रकट होते हैं, जहां चुंबकीय क्षेत्र सबसे मजबूत होते हैं।"

काओ ने कहा, "ये गहरे गतिशील तंतु लंबे समय से सनस्पॉट गर्भ में देखे गए थे, लेकिन पहली बार, हमारी टीम उनके पार्श्व दोलनों का पता लगाने में सक्षम थी, जो तेज तरंगों की अभिव्यक्तियाँ हैं।" "ये लगातार और सर्वव्यापी अनुप्रस्थ तरंगें दृढ़ता से चुम्बकीय तंतुओं में खड़ी लम्बी चुंबकीय नलिकाओं के माध्यम से ऊर्जा को ऊपर की ओर लाती हैं और सूर्य के ऊपरी वातावरण को गर्म करने में योगदान करती हैं।"

इन तरंगों के एक संख्यात्मक अनुकरण के माध्यम से, टीम का अनुमान है कि सूर्य के ऊपरी वायुमंडल के सक्रिय क्षेत्र प्लाज्मा में ऊर्जा के नुकसान की तुलना में हजारों गुना अधिक ऊर्जा हो सकती है - रखने के लिए आवश्यक ताप दर की तुलना में परिमाण के चार आदेशों तक ऊर्जा का प्रसार कोरोना में धधकते प्लाज्मा तापमान को।

"सूर्य पर हर जगह विभिन्न तरंगों का पता चला है, लेकिन आमतौर पर कोरोना को गर्म करने में सक्षम होने के लिए उनकी ऊर्जा बहुत कम है," युर्चिशिन ने कहा। "सनस्पॉट अम्ब्रा में पाई जाने वाली तेज़ तरंगें एक सतत और कुशल ऊर्जा स्रोत हैं जो कोरोना को सनस्पॉट के ऊपर गर्म करने के लिए ज़िम्मेदार हो सकती हैं।"

अभी के लिए, शोधकर्ताओं का कहना है कि नए निष्कर्ष न केवल सनस्पॉट अम्ब्रा के बारे में हमारे दृष्टिकोण में क्रांति लाते हैं, बल्कि भौतिकविदों की ऊर्जा परिवहन प्रक्रियाओं और सौर कोरोना के ताप की समझ को आगे बढ़ाने में एक और महत्वपूर्ण कदम प्रदान करते हैं।

हालांकि, कोरोनल हीटिंग समस्या के बारे में सवाल बने रहते हैं।

काओ ने कहा, "हालांकि ये निष्कर्ष रहस्य को सुलझाने की दिशा में एक कदम आगे हैं, सनस्पॉट से निकलने वाली ऊर्जा प्रवाह केवल उन लूपों को गर्म करने के लिए ज़िम्मेदार हो सकता है जो सनस्पॉट में निहित हैं।" "इस बीच, गर्म कोरोनल लूप से जुड़े अन्य सनस्पॉट-मुक्त क्षेत्र हैं जो अभी भी व्याख्या किए जाने की प्रतीक्षा कर रहे हैं। हम उम्मीद करते हैं कि जीएसटी/बीबीएसओ हमारे स्टार के रहस्यों को और अनलॉक करने के लिए उच्चतम-रिज़ॉल्यूशन अवलोकन संबंधी साक्ष्य प्रदान करना जारी रखेगा।"