सूर्य के क्रोमोस्फीयर में होने वाले प्लाज्मा के जेट के पीछे का विज्ञान सुलझ गया – पदार्थ की चौथी अवस्था जिसमें विद्युत आवेशित कण होते हैं जो सूर्य के क्रोमोस्फीयर में लगभग हर जगह होते हैं, जो कि सूर्य की दृश्य सतह के ठीक ऊपर की वायुमंडलीय परत है।
ये जेट, या स्पिक्यूल्स, पतली घास जैसी प्लाज्मा संरचनाओं के रूप में दिखाई देते हैं जो लगातार सतह से ऊपर उठते हैं और फिर गुरुत्वाकर्षण द्वारा नीचे लाए जाते हैं। इन स्पिक्यूल्स में जितनी ऊर्जा और गति हो सकती है, वह सौर और प्लाज्मा खगोल भौतिकी में मौलिक रुचि है। जिन प्रक्रियाओं से सौर हवा को प्लाज्मा की आपूर्ति की जाती है, और सौर वातावरण को एक मिलियन डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, अभी भी एक पहेली बनी हुई है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी), सरकार के एक स्वायत्त संस्थान, भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान में खगोलविदों के नेतृत्व में। भारत और ब्रिटेन के अंतःविषय शोधकर्ताओं की एक टीम ने प्रयोगशाला प्रयोगों को सादृश्य के रूप में उपयोग करते हुए सूर्य पर ‘स्पिक्यूल्स’ की उत्पत्ति की व्याख्या की है। उन्होंने पाया कि एक स्पीकर पर उत्साहित होने पर पेंट जेट्स का भौतिकी सौर प्लाज़्मा जेट्स के समान होता है।
स्पिक्यूल डायनेमिक्स के अंतर्निहित भौतिकी का पता लगाने की कोशिश में, टीम ने एक ऑडियो स्पीकर की ओर रुख किया। एक बास स्पीकर फिल्मों में सुनाई देने वाली गड़गड़ाहट की आवाज़ की तरह कम आवृत्तियों पर उत्तेजना का जवाब देता है। जब ऐसे स्पीकर के ऊपर एक तरल रखा जाता है और संगीत चालू होता है, तो तरल की मुक्त सतह एक विशेष आवृत्ति से परे अस्थिर हो जाती है और कंपन करना शुरू कर देती है। प्रकृति में देखे गए “फैराडे उत्तेजना” का एक सुंदर उदाहरण है जब संभोग प्रदर्शन के दौरान आंशिक रूप से जलमग्न नर मगरमच्छ की पीठ पर पानी की बूंदें छींटे मारती हैं। हालांकि, पेंट या शैम्पू जैसा तरल पदार्थ स्पीकर पर उत्तेजित होने पर अखंड जेट में परिणत होगा क्योंकि इसकी लंबी बहुलक श्रृंखला इसे दिशात्मकता देती है।
लेख के लेखकों ने महसूस किया कि इन पेंट जेट में अंतर्निहित भौतिकी सौर प्लाज्मा जेट के अनुरूप होनी चाहिए। फिर उन्होंने पूछा कि प्लाज्मा में ऐसे जेट बनाने में क्या लगेगा? इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स (आईआईए) के सहेल डे , और अध्ययन के पहले लेखक ने समझाया: “सौर प्लाज्मा को चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं द्वारा पिरोया जा सकता है, बहुलक समाधानों में लंबी श्रृंखलाओं की तरह। यह दोनों प्रणालियों को अनिसोट्रोपिक बनाता है, जिसमें अंतरिक्ष में दिशा के साथ गुण भिन्न होते हैं।” गणितीय रूप से भी, शामिल तनावों के उपचार में एक सादृश्य मौजूद है, हालांकि स्पष्ट अंतर भी हैं।
“सौर स्पिक्यूल्स और स्पीकर पर पेंट के जेट के बीच दृश्य समानता से प्रेरित होकर, हमने सौर प्लाज्मा के अत्याधुनिक संख्यात्मक सिमुलेशन का उपयोग करके सूर्य पर चुंबकीय क्षेत्र की भूमिकाओं की जांच की। समानांतर में, हमने पॉलिमरिक समाधानों में फैराडे तरंगों पर धीमी गति की वीडियोग्राफी का उपयोग करके बहुलक श्रृंखलाओं की भूमिका का पता लगाया। विस्तृत, मूर्ति ओवीएसएन, अजीम प्रेमजी विश्वविद्यालय के सह-लेखक जहां प्रयोगशाला प्रयोग किए गए थे। उन्होंने पाया कि जेट को सूर्य में चुंबकीय क्षेत्र द्वारा अस्थिरता के खिलाफ और क्रमशः बहुलक समाधान में बहुलक श्रृंखलाओं द्वारा बरकरार रखा जाता है। यह शोध 3 मार्च 2022 को ‘नेचर फिजिक्स’ पत्रिका में प्रकाशित हुआ है ।
वैज्ञानिकों ने विस्तार से बताया कि दृश्यमान सौर सतह (फोटोस्फीयर) के ठीक नीचे का प्लाज्मा हमेशा संवहन की स्थिति में होता है, बहुत कुछ तल पर गर्म किए गए बर्तन में उबलते पानी की तरह होता है। यह अंततः गर्म-घने कोर में जारी परमाणु ऊर्जा द्वारा संचालित होता है। संवहन सौर क्रोमोस्फीयर में प्लाज्मा के लिए लगभग आवधिक लेकिन मजबूत किक करता है, दृश्यमान सौर डिस्क के ठीक ऊपर उथली अर्ध-पारदर्शी परत। क्रोमोस्फीयर फोटोस्फीयर में प्लाज्मा की तुलना में 500 गुना हल्का है। इसलिए, नीचे से ये मजबूत किक, मगरमच्छ के बोल के विपरीत नहीं, पतले कॉलम या स्पाइसील्स के रूप में अल्ट्रासोनिक गति से क्रोमोस्फेरिक प्लाज्मा को बाहर की ओर शूट करते हैं।