سائنس دانوں کی ایک کثیر ادارہ جاتی ٹیم نے ایک سہ جہتی کمپیوٹر تخروپی ماڈل تیار کیا ہے، جو سائنس دانوں کو زمین تک پہنچنے سے پہلے کورونل ماس ایجیکشنز (سی ایم ایز) کی آمد اور ان کے اثرات کی پیش گوئی کرنے کے ایک قدم مزید قریب لے جا سکتا ہے۔

سی ایم ایز ہمارے نظام شمسی میں رونما ہونے والے انتہائی ڈرامائی اور طاقتور واقعات میں شمار ہوتے ہیں۔ یہ سورج سے لاکھوں کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے خلا میں خارج ہونے والے مقناطیسی پلازما کے وسیع اخراج ہوتے ہیں۔ جب ان کا رخ زمین کی جانب ہو تو یہ سیٹلائٹ نظاموں کو نقصان پہنچا سکتے ہیں، بجلی کے گرڈ میں خلل ڈال سکتے ہیں اور عالمی مواصلاتی نظام کو متاثر کر سکتے ہیں۔

ان اخراجات کے مرکز میں مقناطیسی بہاؤ کی رسیاں (Magnetic Flux Ropes – MFRs) ہوتی ہیں، جو پلازما میں سرایت شدہ مقناطیسی میدان کی خطوط کے مڑے ہوئے بنڈل ہوتے ہیں اور بڑے پیمانے پر سی ایم ایز کے بنیادی محرکات میں شمار کیے جاتے ہیں۔ تاہم، مقناطیسی توانائی کیسے جمع ہوتی ہے اور پھر سی ایم ای کے دوران کیسے خارج ہوتی ہے، یہ شمسی طبیعیات کے ان پیچیدہ رازوں میں سے ایک رہا ہے جسے اب تک پوری طرح سمجھا نہیں جا سکا ہے۔

شکل 1: ہماری تخروپی سے حاصل کردہ سنیپ شاٹس میں ایک مڑے ہوئے مقناطیسی ڈھانچے کو دکھایا گیا ہے، جسے فلکس روپ کہا جاتا ہے اور جو سورج کے بیرونی ماحول سے گزرتی ہے۔ سرخ دھاگے سورج کے پس منظر کے مقناطیسی میدان کی نمائندگی کرتے ہیں، جبکہ نیلے، سبز اور سیان دھاگے ابھرتی ہوئی فلکس روپ کو اس کے مرکز سے باہر کی جانب ظاہر کرتے ہیں۔ مکمل حرکت پذیری تقریباً 20 گھنٹے کے شمسی وقت کا احاطہ کرتی ہے اور اس وقت اختتام پذیر ہوتی ہے جب فلکس روپ پرتشدد انداز میں خلا میں خارج ہوتی ہے۔

حکومت ہند کے محکمہ سائنس و ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی) کے ایک خودمختار ادارے انڈین انسٹی ٹیوٹ آف ایسٹرو فزکس (آئی آئی اے) کے سی ایم ای محققین نے اپنے شراکت داروں کے ساتھ مل کر مقناطیسی توانائی کے ارتقا کا سراغ لگانے کے لیے جدید سہ جہتی میگنیٹو ہائیڈروڈائنامک (ایم ایچ ڈی) کمپیوٹر تخروپی ماڈل تیار کیا ہے۔

یہ ماڈل قدم بہ قدم اس بات کا سراغ لگاتا ہے کہ فلکس روپ کے ابھرنے کے ساتھ دوبارہ اتصال (ری کنکشن) کا بہاؤ کس طرح تبدیل ہوتا ہے، آس پاس کے مقناطیسی میدان کو کس طرح پھیلاتا ہے اور بالآخر کس طرح پھٹ جاتا ہے۔ یہ ماڈل شمسی ماحول کے ایک حقیقت پسندانہ کرونل سیٹ اپ سے شروع ہوتا ہے، جس میں مقناطیسی میدان کی ایسی ترتیب شامل کی گئی ہے جو مشاہدات میں نظر آنے والے کرونل اسٹریمر سے مشابہت رکھتی ہے۔ اس میں ایک مڑی ہوئی مقناطیسی فلکس روپ کو بتدریج نچلے حصے سے داخل کیا جاتا ہے، جو اس عمل کی نقل کرتا ہے کہ شمسی سطح کے نیچے سے نیا مقناطیسی بہاؤ کس طرح ابھرتا ہے۔

شکل 2: ری کنکشن انجن عمل میں۔ سفید سطح (پینل A) موجودہ شیٹ کو ظاہر کرتی ہے، جہاں سورج کے مقناطیسی میدان کی خطوط ٹوٹ کر دوبارہ آپس میں جڑتی ہیں اور اس عمل میں سی ایم ای کو شروع کرنے والی توانائی خارج ہوتی ہے۔ پینل B اور C میں S شکل کی میدان کی خطوط ان مقناطیسی دھاگوں کو ظاہر کرتی ہیں جو توانائی کے اخراج کے مقام سے گزرتے ہیں۔

اس مطالعے میں کمپیوٹیشنل کام نووا ایچ پی سی سہولت پر انجام دیا گیا۔ یہ اعلیٰ کارکردگی والا کمپیوٹنگ انفراسٹرکچر آئی آئی اے کے ڈیٹا سینٹر میں قائم ہے۔

جیسے جیسے فلکس روپ ابھرتی ہے، ٹیم نے اپنے کمپیوٹر ماڈلز میں مشاہدہ کیا کہ اوپری مقناطیسی میدان نمایاں طور پر پھیلتا ہے، جبکہ اس کے نیچے کا میدان سکڑتا ہے۔ دوبارہ اتصال کا عمل اچانک دھماکہ خیز انداز میں شروع نہیں ہوتا۔ اس کے بجائے یہ مضبوط برقی رو کی ایک باریک شیٹ کی بتدریج تشکیل کے ساتھ خاموشی سے شروع ہوتا ہے۔ یہ وہ پتلی تہہ ہے جہاں مخالف سمتوں میں موجود مقناطیسی میدان ایک دوسرے کی جانب دھکیلے جاتے ہیں۔ وقت گزرنے کے ساتھ یہ عمل تیز ہوتا جاتا ہے اور بالآخر فلکس روپ کے شدید اور بڑے پیمانے پر اخراج پر منتج ہوتا ہے۔

ایسٹرو فزیکل جرنل میں شائع ہونے والے اس مطالعے کی ایک نمایاں خصوصیت اس کا دوہرا نقطۂ نظر ہے۔ محققین نے نہ صرف اپنے ماڈل میں مسلسل دو فلکس روپ کے اخراج کی تخروپی کی، بلکہ فن لینڈ کی یونیورسٹی آف ہیلسنکی کے ایک محقق کے ساتھ مل کر اپنے نتائج کی تصدیق بھی کی۔ اس محقق نے ہندوستانی ٹیم کے ساتھ مل کر ناسا کے ہیلیوسیسمک اینڈ میگنیٹک امیجر (HMI) اور ایٹموسفیرک امیجنگ اسمبلی (AIA) سے حاصل شدہ مشاہداتی اعداد و شمار کی بنیاد پر تجزیے میں حصہ لیا۔

شکل 3: زمین سے دوبارہ اتصال کا مشاہدہ۔ بائیں جانب شعلے کی چمک دکھائی گئی ہے، جبکہ دائیں جانب اس کے مقناطیسی نقوش دکھائے گئے ہیں—رنگوں سے ظاہر کیے گئے ربن جو 36 منٹ کے دوران سورج کی سطح پر باہر کی جانب پھیلتے ہیں۔ ان ربنوں سے گھرا ہوا علاقہ ہمارے لیے اس بات کا مشاہداتی پیمانہ ہے کہ شمسی شعلے کے پھٹنے کے دوران کتنا مقناطیسی بہاؤ دوبارہ متصل ہوا۔

تخروپی اور مشاہدات کے درمیان موازنے سے ایک حیرت انگیز نتیجہ سامنے آیا: مقناطیسی دوبارہ اتصال کی شرح سی ایم ای کی رفتار کے ساتھ واضح اور یکساں تعلق رکھتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ جیسے جیسے دوبارہ اتصال کی رفتار بڑھتی ہے، ویسے ہی اخراج بھی اپنے آغاز سے اختتام تک تیز تر ہوتا جاتا ہے۔ یہ دریافت دوبارہ اتصال کے بہاؤ کو نہ صرف اس بات کا تعین کرنے میں ایک اہم عنصر قرار دیتی ہے کہ سی ایم ای خارج ہوگا یا نہیں، بلکہ یہ بھی کہ وہ کتنی تیزی سے اور کتنی توانائی کے ساتھ خارج ہوگا۔

ڈاکٹر سمردھی شنکر میتی (ناسا اور جارجیا اسٹیٹ یونیورسٹی، امریکا میں پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق)، ڈاکٹر پیالی چٹرجی (آئی آئی اے)، مسٹر ایجس ایس میتین (پی ایچ ڈی طالب علم، آلتو یونیورسٹی، فن لینڈ) اور ڈاکٹر رانا دیپ سرکار پر مشتمل ٹیم کا یہ کام فن لینڈ کی یونیورسٹی آف ہیلسنکی کے محققین کے ساتھ مل کر کیا گیا ہے۔ اس سے ان واقعات کے بارے میں اہم نئی بصیرت حاصل ہوتی ہے جو بتدریج تشکیل پانے والے مقناطیسی ڈھانچوں کو ہمارے نظام شمسی کے طاقتور ترین دھماکہ خیز واقعات میں سے ایک میں تبدیل کرتے ہیں۔

اشاعت کا لنک: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae3d9a

***

 

UR-2046

(ش ح۔اس ک  )

 

(रिलीज़ आईडी: 2299246) आगंतुक पटल : 5