वैज्ञानिकों का कहना है कि सूर्य के विभिन्न क्षेत्रों में तापमान में भिन्नता भौतिकी के नियमों के विपरीत है

सबसे स्थायी रहस्यों में से एक जो वैज्ञानिकों को हमेशा से परेशान करता रहा है वह यह है कि सूर्य का बाहरी वातावरण - कोरोना - उसकी सतह से लाखों डिग्री अधिक गर्म है। और बार-बार होने वाले विस्फोटों के बावजूद कोरोना इतना गर्म कैसे बना रहता है, जिसके दौरान यह भारी मात्रा में ऊर्जा खो देता है?

भारत में खगोल भौतिकीविदों का अब कहना है कि अंतरिक्ष में देश के पहले सौर अवलोकन मिशन, आदित्य-एल1 के नवीनतम निष्कर्षों ने उन्हें उन रहस्यों को खोलने के लिए कुछ महत्वपूर्ण सुराग प्रदान किए हैं। उनके निष्कर्ष प्रतिष्ठित एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित एक हालिया पेपर में सामने आए हैं।

अध्ययन का नेतृत्व करने वाले भारतीय ताराभौतिकी संस्थान (आईआईए) के प्रमुख भारतीय सौर खगोलभौतिकीविद् प्रोफेसर आर रमेश का कहना है कि सूर्य के विभिन्न क्षेत्रों में तापमान में भिन्नता भौतिकी के नियमों की अवहेलना करती है।

यदि आप सूर्य की परतों को काटते हैं, तो अंदर गहराई में कोर है जहां तापमान 15 मिलियन सेल्सियस है। सतह या प्रकाशमंडल की ओर बाहर की ओर यात्रा करें - वह भाग जो हम पृथ्वी से देखते हैं - यह लगभग 5,500C है। कोर से बहुत दूर सूर्य की सबसे बाहरी परत या कोरोना है जहां तापमान लगभग 2 मिलियन सेल्सियस है - यह कभी-कभी 40 मिलियन सेल्सियस तक जा सकता है।

प्रोफेसर रमेश का कहना है कि कोरोना वह जगह है जहां चरम मौसमी घटनाएं - जैसे कि सौर ज्वालाएं और कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) - उत्पन्न होती हैं, जिसके दौरान सूर्य द्वारा अंतरिक्ष में बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी की जाती है। सीएमई सुंदर उरोरा का कारण बनते हैं, और वे भू-चुंबकीय तूफान पैदा करके पृथ्वी पर जीवन को भी प्रभावित कर सकते हैं जो बिजली ग्रिड को ध्वस्त कर सकते हैं और मौसम और संचार उपग्रहों को प्रभावित कर सकते हैं।

सामान्य या कम गतिविधि वाले समय में, सूर्य एक दिन में दो से तीन सीएमई लॉन्च करता है। प्रत्येक 11 वर्ष में आने वाले अधिकतम सौर गतिविधि चक्र के दौरान, एक ही दिन में 10 या अधिक हो सकते हैं।

"अब यदि सूर्य प्रत्येक सीएमई के साथ इतनी बड़ी मात्रा में ऊर्जा खो रहा है और इसकी भरपाई नहीं की गई है, तो हमारे सौर मंडल के केंद्र में स्थित तारा अपनी सारी ऊर्जा खो देगा और पृथ्वी एक अपरिवर्तनीय गहरी ठंड में डूब जाएगी," प्रोफेसर रमेश कहते हैं।

लेकिन चूंकि ऐसा नहीं हो रहा है, इसका मतलब है कि एक "तंत्र" है जिसके द्वारा कोरोना अपने बेवजह उच्च तापमान को बनाए रखने में सक्षम है, वह कहते हैं।

एक चित्रण जो सूर्य की संरचना को दर्शाता है - केंद्र से परिधि तक कोर, विकिरण और संवहन क्षेत्र, प्रकाशमंडल, क्रोमोस्फीयर और कोरोना

वैज्ञानिकों ने इसे दो कारकों पर आधारित बताया है - एक, सूर्य की सतह पर उबलती हुई हलचलें जो लगातार तरंगें उत्पन्न करती हैं, जो बाहर की ओर यात्रा करते समय ऊर्जा को कोरोना तक ले जाती हैं - कुछ हद तक समुद्र की लहरों की तरह जो झाग और झाग को किनारे तक ले जाती हैं।

दूसरी सूर्य के वायुमंडल में "उलझी हुई चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं" हैं जो लगातार टूटती रहती हैं और फिर फिर से जुड़ जाती हैं। प्रोफ़ेसर रमेश कहते हैं कि सीएमई तब होता है जब ये मुड़ने वाली, लूपिंग रेखाएं - जो लटके हुए बालों से मिलती जुलती हैं - टूट जाती हैं, और अंतरिक्ष में चुंबकीय प्लाज्मा और गैस के विशाल बादलों को फेंक देती हैं। वे अक्सर सनस्पॉट के पास उत्पन्न होते हैं, जो सूर्य पर गहरे, ठंडे स्थान होते हैं जहां चुंबकीय क्षेत्र विशेष रूप से मजबूत होते हैं।

उन्होंने आगे कहा, "लेकिन फिर ये रेखाएं फिर से जुड़ जाती हैं और सूर्य कुछ ही घंटों में खोई हुई ऊर्जा वापस लौटा देता है।"

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अपने पेपर में, प्रोफेसर रमेश का कहना है कि वे यह निर्धारित करने में सक्षम हैं कि दोनों प्रणालियों में से प्रत्येक कोरोना को कितनी ऊर्जा प्रदान करती है - जो दोनों को बताती है कि शुरुआत में यह इतना अधिक गर्म क्यों है और लगातार ऊर्जा खोने के बाद भी यह उस तापमान को कैसे बनाए रखता है।

वे कहते हैं, उनका अध्ययन स्पष्ट रूप से दिखाता है कि यह दूसरी प्रणाली है जो अधिकांश ऊर्जा की आपूर्ति करती है।

"यद्यपि सूर्य की सतह पर बुलबुले, उबलने की गति के परिणामस्वरूप उत्पन्न तरंगें ऊर्जा उत्पन्न करती हैं और परिवहन करती हैं, उनका योगदान बहुत कम है - वे ऊर्जा आवश्यकता का केवल 7% आपूर्ति करते हैं।

"शेष 93% इसलिए आता है क्योंकि सूर्य स्वयं को पुन: कॉन्फ़िगर करता है और खोई हुई ऊर्जा की भरपाई करता है।"

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उस गणना पर पहुंचने के लिए, प्रोफेसर रमेश का कहना है कि उन्होंने 5 अगस्त 2024 को हुई एक "बहुत ऊर्जावान" सीएमई का अध्ययन किया। उत्सर्जन को वेल्क (विजिबल एमिशन लाइन कोरोनाग्राफ) नामक आदित्य-एल1 के कोरोनोग्राफ द्वारा दर्ज किया गया था।

"हमने देखा कि सीएमई के बाद 10 घंटों में, उलझी हुई फ़ील्ड लाइनें अपने मूल स्थान पर वापस जाने में सक्षम हो गईं, वे फिर से जुड़ गईं और कोरोना की ऊर्जा फिर से कॉन्फ़िगर हो गई," उन्होंने कहा।

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"हम मानते हैं कि बुलबुले जैसी गति से उत्पन्न ऊर्जा इसमें एक प्रमुख भूमिका निभाती है, लेकिन हमारे पास सबूत है कि यह पर्याप्त नहीं है। हमारे अध्ययन से पता चलता है कि सूर्य पर हर जगह टूटने और फिर से जुड़ने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं अधिकांश ऊर्जा की आपूर्ति के लिए प्राथमिक स्रोत हैं।'

प्रोफ़ेसर रमेश कहते हैं, ये आंकड़े सूर्य के वायुमंडल में संभावित ऊर्जा उत्पादन तंत्र के भविष्य के अध्ययन के लिए "एक महत्वपूर्ण बेंचमार्क प्रदान करते हैं"।

वे कहते हैं, ''मुझे लगता है कि वे भौतिकी के बुनियादी सवालों के जवाब देने में मदद करेंगे जो तर्क को अस्वीकार करते हैं।

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