अल्फ़वेन तरंगें – एक हालिया अध्ययन ने लंबे समय से चले आ रहे रहस्य में नई अंतर्दृष्टि को उजागर किया है: सूर्य का बाहरी वातावरण, या कोरोना, इसकी सतह से इतना अधिक गर्म क्यों है। जबकि सूर्य की सतह का तापमान, प्रकाशमंडल, 10,000°F (5,500°C) के आसपास रहता है, कोरोना 2 मिलियन°F (1.1 मिलियन°C) तक पहुँच जाता है।
नॉर्थम्ब्रिया विश्वविद्यालय के सौर भौतिक विज्ञानी रिचर्ड मॉर्टन के नेतृत्व में, अनुसंधान दल ने सूर्य के वायुमंडल में “चुंबकीय तरंगों” की जांच करने के लिए हवाई में डैनियल के. इनौये सोलर टेलीस्कोप (डीकेआईएसटी) – दुनिया के सबसे बड़े जमीन-आधारित सौर टेलीस्कोप – के डेटा का उपयोग किया, जो इस हीटिंग घटना की व्याख्या कर सकता है। दशकों से, वैज्ञानिक यह समझने के लिए संघर्ष कर रहे हैं कि सूर्य की सतह पर उत्पन्न ऊर्जा को कोरोना और सौर हवा में कैसे स्थानांतरित किया जाता है, जो 1 मिलियन मील प्रति घंटे से अधिक की गति से यात्रा करती है।
6 मिलियन किमी/घंटा)। इस विज्ञापन के नीचे कहानी जारी है परिकल्पना यह है कि चुंबकीय तरंगें-विशेष रूप से अल्फवेन तरंगें-एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
अल्फ़वेन तरंगें कम आवृत्ति वाली, अनुप्रस्थ विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जो सूर्य की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ फैलती हैं। हालाँकि, इस अभूतपूर्व अध्ययन तक कोरोना में इन तरंगों का सीधे तौर पर कभी पता नहीं चला था।
पिछले उपकरणों में इन सूक्ष्म गतियों का निरीक्षण करने की संवेदनशीलता का अभाव था, जिससे कई मॉडलों को अल्फ़वेन तरंगों के गुणों के बारे में धारणाओं पर भरोसा करने के लिए मजबूर होना पड़ा। नई खोज एक महत्वपूर्ण सफलता है, जो उनके अस्तित्व की पुष्टि करती है और संभावित रूप से सौर गतिशीलता की हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव लाती है। दुर्लभ अवलोकन DKIST का 4-मीटर दर्पण सौर अवलोकनों के लिए असाधारण रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है, जो पिछले सौर दूरबीनों की तुलना में स्पष्ट डेटा प्रदान करता है।
टीम ने कोरोनल अल्फवेन तरंगों का अध्ययन करने के लिए क्रायोजेनिक नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोपोलिमीटर (क्रायो-एनआईआरएसपी) का उपयोग किया। यह उपकरण सौर कोरोना में गति की कल्पना कर सकता है और डॉपलर शिफ्ट प्रभाव के माध्यम से सौर प्लाज्मा में परिवर्तन को माप सकता है, जो स्रोत के सापेक्ष पर्यवेक्षक के घूमने पर आवृत्ति परिवर्तनों को पकड़ लेता है।
अध्ययन में अलग-अलग लाल और नीले डॉपलर बदलावों का पता चला, जो अल्फवेन तरंगों की उपस्थिति का संकेत देता है। ये तरंगें कोरोना के चुंबकीय क्षेत्र में घुमावदार पैटर्न के रूप में दिखाई दीं, जो सूर्य के वायुमंडल में उनकी व्यापक उपस्थिति का सुझाव देती हैं। मॉर्टन ने इस बात पर जोर दिया कि इन तरंगों में महत्वपूर्ण ऊर्जा होने की संभावना है, जो इस बात पर चल रही बहस में एक महत्वपूर्ण खोज है कि सूर्य का कोरोना इतना गर्म कैसे होता है।
इस विज्ञापन के नीचे कहानी जारी है कोरोनल हीटिंग में अल्फवेन तरंगों की भूमिका पिछले अंतरिक्ष यान डेटा ने चुंबकीय पुन: संयोजन की ओर इशारा किया था – जहां परस्पर जुड़े चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा छोड़ते हैं – कोरोनल हीटिंग के पीछे एक प्रमुख तंत्र के रूप में। लेकिन डीकेआईएसटी के नतीजे इस तस्वीर को जटिल बनाते हैं, जिससे पता चलता है कि अल्फवेन तरंगें और चुंबकीय पुन: संयोजन दोनों सूर्य के वायुमंडल में अक्सर एक साथ होते हैं।
अध्ययन से पता चलता है कि अल्फवेन तरंगें कोरोना को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का कम से कम आधा हिस्सा हो सकती हैं, हालांकि उनकी ऊर्जा की सटीक मात्रा निर्धारित करना चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। चुंबकीय पुनर्संयोजन और अल्फ़वेन तरंग गतिविधि के बीच की बातचीत न केवल सौर ताप को समझने के लिए बल्कि सूर्य के विकिरण उत्पादन की भविष्यवाणी करने के लिए भी महत्वपूर्ण है, जो अन्य सितारों के व्यवहार को प्रभावित करती है।
लंबी अवधि में ग्रह प्रणाली के विकास को समझने और अल्पकालिक सौर पवन पूर्वानुमानों में सुधार के लिए इस शोध के व्यापक निहितार्थ हैं। भविष्य के अध्ययनों से वर्तमान मॉडलों और भविष्यवाणियों को परिष्कृत करते हुए अल्फवेन तरंगों की विशेषताओं पर अधिक प्रकाश डालने की उम्मीद है।