செய்திகளில் ஏன்?
பெரிய சூரியப் பிழம்புகள் (solar flares) ஏற்படுவதற்கு சில மணிநேரங்களுக்கு முன்பாகச் சிறிய அளவிலான ஒளிர்தல்களை இந்திய ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். பெரிய வெடிப்புகள் பின்னர் தொடங்கிய இடங்களுக்கு அருகிலேயே இந்த நிகழ்வுகள் கூட்டமாக நடந்தன. மூன்று Aditya-L1 கருவிகள் ஒரே நேரத்தில் புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்-கதிர் கண்காணிப்புகளை வழங்கின. இந்த ஆய்வு பிழம்புகளின் தொடக்கம் மற்றும் எதிர்கால முன்னறிவிப்பைப் பற்றிய புரிதலை மேம்படுத்தலாம்.
சூரியப் பிழம்பு என்றால் என்ன
சூரியப் பிழம்பு என்பது சூரியனிலிருந்து திடீரென வெளிப்படும் மின்காந்த கதிர்வீச்சு ஆகும். அழுத்தப்பட்ட காந்தப்புலங்கள் சேமித்து வைக்கப்பட்ட ஆற்றலை வெளியிடும்போது இது தொடங்குகிறது. காந்த மறுஇணைப்பு (Magnetic reconnection) அவற்றின் கட்டமைப்பை வேகமாக மாற்றும். பின்னர் பிளாஸ்மா வெப்பமடைந்து துகள்கள் வேகமடைகின்றன.
பிழம்புகள் ரேடியோ, காணக்கூடிய ஒளி, புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்-கதிர் அலைநீளங்கள் முழுவதும் ஒளியை உமிழ்கின்றன. வலுவான கதிர்வீச்சு சுமார் எட்டு நிமிடங்களில் பூமியை வந்தடைகிறது. பூமியின் வளிமண்டலம் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும் அலைநீளங்களை உறிஞ்சுகிறது. விண்கலங்கள் மற்றும் மேல் வளிமண்டலம் ஆகியவை இதற்க்கு வெளிப்படுகின்றன.
ஒரு பிழம்பு என்பது கொரோனா மாஸ் எஜெக்ஷன் (coronal mass ejection) போன்றது அல்ல. பிந்தையது காந்தமாக்கப்பட்ட பிளாஸ்மாவை விண்வெளியில் வீசுகிறது. இரண்டும் ஒன்றாக நிகழலாம், ஆனால் ஏதேனும் ஒன்று தனியாகவும் நிகழலாம். எனவே அவற்றின் விளைவுகள் மற்றும் வந்தடையும் நேரங்கள் வேறுபடுகின்றன.
Aditya-L1 கருவிகள்
Aditya-L1 இந்தியாவின் முதல் பிரத்யேக சூரிய ஆய்வு மையமாகும். இது முதல் சூரியன்-பூமி லாக்ராஞ்ச் (Lagrange) புள்ளியைச் சுற்றி இயங்குகிறது. வழக்கமான பூமி கிரகணங்கள் இல்லாமல் கிட்டத்தட்டத் தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பை இந்த நிலை அனுமதிக்கிறது. இது பூமியிலிருந்து சூரியனை நோக்கி சுமார் 1.5 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தொலைவில் அமைந்துள்ளது.
Solar Ultraviolet Imaging Telescope என்பது SUIT என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பதினொரு அருகிலுள்ள புற ஊதா வடிப்பான்கள் மூலம் சூரிய வட்டத்தைப் படம்பிடிக்கிறது. வெவ்வேறு வடிப்பான்கள் மேல் ஒளிக்கோளம் (photosphere) மற்றும் நிறக்கோளத்தை (chromosphere) மாதிரியாகக் கொள்கின்றன. பூமியின் வளிமண்டலம் தரைத் தொலைநோக்கிகளில் இருந்து இந்தக் கதிர்வீச்சை அதிகளவில் தடுக்கிறது.
Solar Low Energy X-ray Spectrometer என்பது சுருக்கமாக SoLEXS என அழைக்கப்படுகிறது. High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer என்பது HEL1OS என்று அழைக்கப்படுகிறது. அவை குறைந்த மற்றும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட எக்ஸ்-கதிர்களை அளவிடுகின்றன. இந்த இரண்டு கருவிகளும் இணைந்து பல வளிமண்டல அடுக்குகளில் ஏற்படும் செயல்பாடுகளை இணைக்கின்றன.
ஆய்வு கண்டறிந்தது என்ன
SUIT-ன் மெக்னீசியம் வடிப்பான்கள் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல பிழம்புகளை ஆய்வு செய்தனர். முக்கிய நிகழ்வுகளுக்கு முன்னதாக பல சிறிய, குறுகிய கால ஒளிர்தல்களை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இதே இடங்கள் இரண்டு ஒத்த புற ஊதா சேனல்களில் தோன்றின. சில ஒளிர்தல்கள் எக்ஸ்-கதிர் தாக்கங்களையும் உருவாக்கின.
இந்த நிகழ்வுகள் காந்தரீதியாகச் செயல்படும் பகுதிகளில் நிகழ்ந்தன. அவை பிந்தைய பிழம்பு இடத்தைச் சுற்றிக் குவிந்திருந்தன. மீண்டும் மீண்டும் நடக்கும் சிறிய வெளியீடுகள் ஏற்கனவே அழுத்தப்பட்ட புலத்தை படிப்படியாகத் தொந்தரவு செய்யலாம். அந்த விளக்கம் கீழ்-வளிமண்டல செயல்பாட்டை கொரோனா ஆற்றல் வெளியீட்டோடு இணைக்கிறது.
The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society இந்த ஆய்வை வெளியிட்டது. மணிப்பால் உயர்கல்வி அகாதமி (Manipal Academy of Higher Education) மற்றும் இந்திய நிறுவனங்களைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதில் இடம்பெற்றிருந்தனர். பிழம்புகளுக்கு முந்தைய முறையான பல-கருவி Aditya-L1 ஆய்வுகளில் இந்தப் பணியும் ஒன்றாகும். இது இந்தத் திட்டத்தின் அறிவியல் ஒருங்கிணைப்பை நிரூபிக்கிறது.
வெவ்வேறு அலைநீளங்கள் ஏன் முக்கியம்
ஒளிக்கோளம் என்பது சூரியனின் காணக்கூடிய மேற்பரப்பு ஆகும். அதற்கு மேலே நிறக்கோளம் அமைந்துள்ளது. மிகவும் வெப்பமான கொரோனா விரிவடைந்த வெளிப்புற வளிமண்டலத்தை உருவாக்குகிறது. ஒரு பிழம்பு இந்த இணைக்கப்பட்ட அடுக்குகள் முழுவதும் ஆற்றலையும் துகள்களையும் நகர்த்துகிறது.
புற ஊதாப் படங்கள் கீழ் வளிமண்டலத்தில் சிறிய அளவிலான வெப்பமடைதலைக் காட்டுகின்றன. எக்ஸ்-கதிர்கள் வெப்பமான பிளாஸ்மா மற்றும் ஆற்றல்மிக்க செயல்முறைகளை மேலே காட்டுகின்றன. ஒரே நேரத்தில் நடக்கும் நேரப்பதிவு தொடர்புடைய நிகழ்வுகளைத் தற்செயல் நிகழ்வுகளிலிருந்து வேறுபடுத்த உதவுகிறது. ஆற்றல் வெளியீடு எவ்வாறு வளர்கிறது என்பதையும் இது காட்டலாம்.
SUIT-ன் மெக்னீசியம்-II h மற்றும் k வடிப்பான்கள் ஒரே மாதிரியான நிறக்கோள உயரங்களை மாதிரியாகக் கொள்கின்றன. அவற்றின் உடன்பாடு நோயறிதலில் நம்பிக்கையை மேம்படுத்துகிறது. காந்த ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கான வலுவான ஆதாரங்களை எக்ஸ்-கதிர் இணைகள் வழங்குகின்றன. ஒவ்வொரு புற ஊதா ஒளிர்தலும் அதே எக்ஸ்-கதிர் பதிலை காட்டவில்லை.
பிழம்பு வகைகள் மற்றும் சாத்தியமான விளைவுகள்
விஞ்ஞானிகள் பிழம்புகளை A, B, C, M அல்லது X என வகைப்படுத்துகின்றனர். ஒவ்வொரு எழுத்தும் உச்ச எக்ஸ்-கதிர் பாய்மத்தின் பன்மடங்கு எழுச்சியைக் குறிக்கிறது. X-வகுப்பு நிகழ்வுகள் மிகவும் வலுவான வகையாகும். எண்கள் ஒவ்வொரு வகுப்பையும் மேலும் பிரிக்கின்றன.
வலுவான பிழம்புகள் பூமியின் சூரிய ஒளிபடும் பக்கத்தில் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட ரேடியோ தொடர்புகளைத் தொந்தரவு செய்யலாம். கதிர்வீச்சு செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் விண்வெளி வீரர்களையும் பாதிக்கலாம். வழிசெலுத்தல் சிக்னல்கள் அயனிமண்டல (ionospheric) பிழைகளைச் சந்திக்கலாம். தொடர்புடைய கொரோனா மாஸ் எஜெக்ஷன் பின்னர் ஒரு புவிகாந்தப் புயலை (geomagnetic storm) உருவாக்கலாம்.
புவிகாந்தப் புயல்கள் அரோராக்கள் (auroras) மற்றும் மின் அமைப்பில் அழுத்தத்தை உருவாக்கலாம். ஒரு பிழம்பு மட்டுமே தானாக அந்தப் புயலை உருவாக்காது. முன்னறிவிப்பாளர்கள் வெளியேற்றப்பட்ட பிளாஸ்மா மற்றும் அதன் காந்தத் திசையைக் கண்காணிக்க வேண்டும். தெளிவான சொற்கள் மிகைப்படுத்தப்பட்ட எச்சரிக்கைகளைத் தடுக்கின்றன.
ஒளிர்தல்கள் ஒரு பிழம்பைக் கணிக்க முடியுமா?
கண்டுபிடிப்புகள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய முன்னோடி வடிவத்தை அடையாளம் காண்கின்றன. ஒரு பயனுள்ள முன்னறிவிப்பு அமைப்புக்கு பிழம்புகளுக்கு முன்பு மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் எடுத்துக்காட்டுகளை விட அதிகம் தேவை. இதேபோன்ற ஒளிர்தல்களைக் கொண்ட அமைதியான காலங்களையும் அது ஆய்வு செய்ய வேண்டும். அந்த ஒப்பீடு தவறான எச்சரிக்கை விகிதத்தைத் தீர்மானிக்கிறது.
ஆராய்ச்சியாளர்களுக்குப் பல சுறுசுறுப்பான பகுதிகள் முழுவதும் பெரிய மாதிரிகள் தேவை. தானியங்கி கண்டறிதல் மற்றும் கிட்டத்தட்ட நிகழ்நேரத் தரவுகளுடன் சிக்னல் செயல்பட வேண்டும். முன்னணி நேரம் மற்றும் பிழம்பு வலிமை ஆகியவை தனித்தனியாகச் சோதிக்கப்பட வேண்டும். கருவியின் அளவுத்திருத்தம் (calibration) நிலையானதாக இருக்க வேண்டும்.
ஒரு முன்னோடி நம்பகமான கணிப்பாக இல்லாமல் இயற்பியல் ரீதியாக அர்த்தமுள்ளதாக இருக்க முடியும். சில ஒளிர்தல்கள் ஒரு பெரிய பிழம்பு இல்லாமலேயே நிகழலாம். சில பிழம்புகளுக்கு இந்த வடிவம் இல்லாமலும் போகலாம். தற்போதைய ஆய்வு முன்னறிவிப்பை முன்னோக்கி நகர்த்துகிறது, ஆனால் அதனை முழுமையாகத் தீர்க்கவில்லை.
சிறந்த முன்னறிவிப்பு ஏன் முக்கியம்
செயற்கைக்கோள் இயக்குபவர்கள் உணர்திறன் வாய்ந்த சூழ்ச்சிகளை ஒத்திவைக்கலாம் அல்லது கருவிகளைப் பாதுகாக்கலாம். விண்வெளி வீரர்கள் சிறந்த பாதுகாப்பை நோக்கி நகரலாம். வானொலி மற்றும் வழிசெலுத்தல் சேவைகள் இடையூறுகளுக்குத் தயாராகலாம். மின்சார இயக்குநர்கள் பரந்த விண்வெளி-வானிலை நிலைமைகளைக் கண்காணிக்க நேரம் பெறுகிறார்கள்.
இந்தியா தகவல் தொடர்பு, வழிசெலுத்தல் மற்றும் பூமியைக் கண்காணிக்கும் செயற்கைக்கோள்களை இயக்குகிறது. உள்நாட்டுச் சூரியக் கண்காணிப்புகள் அறிவியல் சுதந்திரம் மற்றும் தரவுத் தொடர்ச்சியை மேம்படுத்துகின்றன. சர்வதேசப் பகிர்வு உலகளாவிய முன்னறிவிப்புகளைப் பலப்படுத்துகிறது. விண்வெளி வானிலை தேசிய எல்லைகளைத் தாண்டியது.
Aditya-L1 லாக்ராஞ்ச் புள்ளிக்கு அருகிலுள்ள சூரியக் காற்று மற்றும் காந்தப்புலங்களையும் கண்காணிக்கிறது. இந்த அளவீடுகள் பூமியை நோக்கி வரும் இடையூறுகளைப் பின்னர் மதிப்பிட உதவுகின்றன. தொலைதூரப் படங்கள் மூலத்தைக் காட்டுகின்றன, அதே சமயம் உள்ளூர் கருவிகள் கடந்து செல்லும் பொருட்களை மாதிரியாக்குகின்றன. இவை இரண்டையும் இணைப்பது ஒரு முழுமையான எச்சரிக்கை அமைப்பை ஆதரிக்கிறது.
ஒரு முன்னோடி இன்னும் நம்பகமான எச்சரிக்கை அல்ல
இந்த ஒளிர்தல்கள் அறிவியல் ரீதியாக நம்பிக்கையளிக்கின்றன. முன்னறிவிப்பு மதிப்பிற்குப் பெரிய மாதிரிகள், அமைதியான கால ஒப்பீடுகள் மற்றும் அளவிடப்பட்ட தவறான எச்சரிக்கைகள் தேவை.
முடிவுரை
Aditya-L1 ஆய்வு சிறிய நிறக்கோள நிகழ்வுகளைப் பிந்தைய பிழம்பு இடங்களுடன் இணைக்கிறது. ஒரே நேரத்தில் எடுக்கப்பட்ட புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்-கதிர் தரவுகள் அந்த இணைப்பை மிகவும் நம்பத்தகுந்ததாக ஆக்குகின்றன. அழுத்தப்பட்ட சூரியப் புலங்கள் ஆற்றலை எவ்வாறு வெளியிடுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இந்த முடிவு உதவுகிறது. செயல்பாட்டு முன்கணிப்புக்கு முன்பு இன்னும் பல சோதனைகள் தேவை. அப்படியிருந்தும், நடைமுறை விண்வெளி-வானிலை அறிவியலுக்கான இந்தியாவின் பங்களிப்பை இந்தப் பணி வலுப்படுத்துகிறது.