అంతరిక్షంలో వాతావరణాన్ని ప్రభావితం చేసే సౌరశక్తిని

సౌర విస్ఫోటనం, కొరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్ (సీఎంఈ) విస్తరణ స్వభావాన్ని పరిశీలించటంలో, దానిపై నూతన పరిజ్ఞానాన్ని పొందటంలో భారతదేశ తొలి అంతరిక్ష ఆధారిత సౌర పరిశీలన కేంద్రం ఆదిత్య ఎల్1 శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడింది. అంతరిక్ష వాతావరణ అధ్యయనాలకు, ఉపగ్రహాలు, సమాచార వ్యవస్థలపై దీని ప్రభావాలను తెలుసుకునేందుకు ఇది కీలకం.

సెప్టెంబరు 2023లో ప్రయోగించిన ఆదిత్య ఎల్1 ఉపగ్రహం... ప్రస్తుతం సూర్యుడు-భూమి మధ్య ఎల్1 పాయింట్ వద్ద పనిచేస్తూ సూర్యుడిని నిరంతరం పరిశీలిస్తోంది. దీనిలో 7 పేలోడ్లు ఉంటాయి. వీటిలో ప్రధాన పేలోడ్ విజిబుల్ ఎమిషన్ లైన్ కొరోనాగ్రాఫ్ (వీఈఎల్‌సీ)... సౌర కరోనాను వివిధ విభాగాల్లో ఏకకాలంలో పరిశీలించేందుకు రూపొందించిన అంతర్గతంగా సూర్యబింబాన్ని కప్పి ఉంచే కొరోనాగ్రాఫ్.

ఆదిత్య ఎల్1లోని విజిబుల్ ఎమిషన్ లైన్ కొరోనాగ్రాఫ్ డేటాను నాసాకు సంబంధించిన ఎస్డీఓ అంతరిక్ష నౌక పరిశీలనలు, 3డీ మోడలింగ్ తో కలిపి... శాస్త్ర, సాంకేతిక విభాగంలోని స్వయంప్రతిపత్త సంస్థ ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ (ఐఐఏ) శాస్త్రవేత్తలు, సౌర విస్ఫోటకాల పూర్తి 3-డీ జ్యామితి, కదలికలను విజయవంతంగా పునర్నిర్మించగలిగారు.

ఆస్ట్రోఫిజికల్ జర్నల్ లెటర్స్ లో ప్రచురితమైన అధ్యయనం ప్రకారం... గతంలో అనుకున్నట్లుగా సీఎంఈ సాధారణ సౌష్టవ బుడగ వలె సూర్యుని నుంచి బయటికి విస్తరించలేదని తొలిసారిగా తేలింది. బదులుగా ఇది అసమాన విస్తరణకు లోనై, అనూహ్య ఆకారాన్ని సంతరించుకుంది. సీఎంఈ విస్తరణలో వచ్చే ఈ వ్యత్యాసాలు భూమి వైపు ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు దాని వేగాన్ని ప్రభావితం చేసి, అంతరిక్ష వాతావరణంలో అలజడికి కారణమవుతాయి.

కొరోనాలో అత్యధికంగా అయనీకరణం చెందిన ఐరన్ పరమాణువుల వల్ల ఏర్పడే 530.3 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్య గ్రీన్ ఎమిషన్ లైన్‌లో స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా పుట్టుకొస్తున్న సీఎంఈలను వీఈఎల్‌సీ అధ్యయనం చేస్తుంది. ఈ లైన్ ఎమిషన్ సుమారు 1.8 మిలియన్ కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత కలిగిన వేడి కొరోనల్ ప్లాస్మాను బంధిస్తుంది. ఈ ఎమిషన్ లైన్ తరంగదైర్ఘ్యంలో వచ్చే మార్పును డాప్లర్ షిఫ్ట్ అంటారు. దృష్టి రేఖ వెంట, సౌర డిస్క్‌కు సమీపంలో ఉండే ప్లాస్మా వేగానికి సంబంధించిన సమాచారాన్ని ఇది అందిస్తుంది.

ఈ ప్రత్యేక సామర్థ్యంతో కూడిన వీఈఎల్‌సీని, ఇస్రో గణనీయమైన మద్దతుతో హోసకోటెలోని క్రెస్ట్ క్యాంపస్‌లో ఉన్న ఐఐఏ ఎంజీకే మీనన్ లాబ్ ఫర్ స్పేస్ సైన్సెస్ రూపొందించి, తయారుచేసింది.

"ఆగస్టు 5, 2024న సంభవించిన సీఎంఈని మేం వీఈఎల్‌సీతో పాటు అలాగే నాసాకు చెందిన సోలార్ డైనమిక్స్ పరిశీలన కేంద్రం(ఎస్డీఓ)లోని అట్మాస్ఫిరిక్ ఇమేజింగ్ అసెంబ్లీ (ఏఐఏ) డేటాను ఉపయోగించి పరిశీలించాం" అని ఐఐఏలోని పీహెచ్‌డీ విద్యార్థి, ఈ అధ్యయన ప్రధాన రచయిత సౌరభ్ త్రిపాఠి వివరించారు. ఈ సీఎంఈ సూర్యుని పశ్చిమ అంచుకు సమీపంలోని క్రియాశీల ప్రాంతం నుంచి వెలువడింది. వీఈఎల్‌సీ అందించిన స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ డేటాలో ఒక అసాధారణమైన డాప్లర్ నమూనా కనిపించింది. మన వైపునకు, మనకు దూరంగా కదులుతున్న ప్లాస్మా కారణంగా 'బ్లూవార్డ్', 'రెడ్-వార్డ్' షిఫ్టెడ్ ఉద్గారాలు ఏర్పడినట్లు స్పష్టమైంది.

"సీఎంఈ ఏకరీతిలో విస్తరించలేదని మా ఫలితాలు స్పష్టం చేస్తున్నాయి. సీఎంఈ ఆకాశంలో ఎలా విస్తరించిందో ఏఐఏ చిత్రాలు బంధించగా, విస్తరిస్తున్న సీఎంఈ బుడగ మన వైపునకు, మనకు దూరంగా కదులుతున్న తీరును వీఈఎల్‌సీ వెల్లడించింది" అని ఐఐఏ సౌర ఖగోళ శాస్త్రవేత్త, ఈ అధ్యయన ప్రధాన రచయిత తన్మయ్ సమంత వివరించారు. ఈ పరిశీలనలన్నీ కలసి సీఎంఈ సాధారణ గోళాకార బుడగ వలె విస్తరించలేదని తేల్చాయి. బదులుగా, దాని అసమాన విస్తరణ, అసమాన ఆకారానికి దారితీసింది.

"వీఈఎల్‌సీ గమనించిన అసాధారణ స్పెక్ట్రల్ నమూనాను అర్థం చేసుకోవటానికి, మేం విస్తరిస్తున్న సీఎంఈ 3-డీ జ్యామితీయ-చలన నమూనాను అభివృద్ధి చేశాం" అని ఐఐఏ సహ రచయిత జయంత్ జోషి తెలిపారు. సీఎంఈ అమరిక, అసమాన పార్శ్వ విస్తరణ, వీఈఎల్‌సీ గమనించిన స్పెక్ట్రల్ నిర్మాణాలను ఎలా ఉత్పత్తి చేయగలవో పరీక్షించేందుకు ఈ నమూనాను ఉపయోగించారు. సౌష్టవ విస్తరణతో కూడిన నమూనా, గమనించిన నమూనాను పునరావృతం చేయలేకపోయింది. బదులుగా, వంగిన సీఎంఈ అక్షం, అసమాన పార్శ్వ విస్తరణ నమూనా.. వీఈఎల్‌సీ గమనించిన వాటిని పోలిన స్పెక్ట్రల్ నమూనాను, కాలక్రమేణా మార్పులను ఉత్పత్తి చేసింది. అంతరిక్షంలో ఉన్న టెలిస్కోప్‌ల నుంచి బహుళ కోణాల చిత్రాలపై పూర్తిగా ఆధారపడకుండా వాటి చలనాన్ని పునర్నిర్మించటానికి పరిశోధకులు ఈ టెక్నిక్‌ను ఇతర సీఎంఈలపై కూడా ఉపయోగించాలని ప్రణాళిక చేస్తున్నారు. దిగువ కొరోనాలో లోటును పూరించటంలోనే నమూనా అసలు ప్రాధాన్యత ఉంటుంది. ఇక్కడ సీఎంఈలు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. కేవలం చిత్రాల ద్వారా మాత్రమే దృష్టి రేఖ వెంబడి వాటి చలనాన్ని పొందలేం.

చిత్రం:(ఎడమవైపు) భారతదేశ ఆదిత్య ఎల్1/ వీఈఎల్‌సీ (వెలుపలి భాగం, 1.05-1.5 సౌర రెడియై), నాసా ఎస్డీఓ/ఏఐఏ (లోపలి డిస్క్) డేటాను మిళితం చేసిన సూర్యుని కొరోనా సంయుక్త చిత్రం.(పైన కుడివైపు) విస్ఫోటనం సమయంలో రికార్డు చేసిన ఆదిత్య ఎల్1/ వీఈఎల్‌సీ స్పెక్ట్రా, ఉద్గారాల రెండు వేర్వేరు శాఖలను చూపుతుంది - ఒకటి చిన్న తరంగదైర్ఘ్యాల వైపు (మన వైపు కదులుతున్న ప్లాస్మా) మరొకటి పొడవుగా ఉన్న వైపు (దూరంగా కదులుతున్న ప్లాస్మా) - ఇది త్రిమితీయ, అసమాన సౌర విస్ఫోటనం స్పెక్ట్రల్ సంతకం.(క్రింద కుడివైపు) గమనించిన నమూనాను పునర్నిర్మించే మోడల్ స్పెక్ట్రా, అంతర్గత కొరోనాలో సీఎంఈ అసమాన పార్శ్వ విస్తరణను తెలియజేస్తుంది.

"ప్రారంభంలో సీఎంఈ అసమాన ఆకారం... సౌరగాలితో పరస్పరం ఎలా చర్య జరుపుతుందో, అంతరిక్షంలో ప్రయాణించేటప్పుడు నిరోధాన్ని అనుభవించటానికి ముఖ్యమైన ప్రభావాలను చూపుతుందో.. ఇలాంటి ప్రభావాలు సీఎంఈ వేగాన్ని, అంతిమంగా అది భూమికి చేరుకునే సమయాన్ని ప్రభావితం చేయగలవు" అని జోషి తెలిపారు.

ప్రచురణ లింక్: https://doi.org/10.3847/2041-8213/aea295

***