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सूर्य की सतह के नीचे लगभग 35,000 किलोमीटर की गहराई तक फैली सतह के पास की सियर लेयर (एनएसएसएल) एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है। यह अलग-अलग घूर्णन व्यवहारों द्वारा चिह्नित है जो गहराई के साथ और स्थान और समय के साथ परिवर्तनों द्वारा भिन्न होते हैं, जो सक्रिय क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्रों और सौर चक्र से संबंधित हैं।
विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के स्वायत्त संस्थान भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान (आईआईए) के खगोलविदों के नेतृत्व में किए गए एक अध्ययन में सूर्य के गतिशील “आंतरिक मौसम” – एनएसएसएल में इसकी सतह के ठीक नीचे प्लाज्मा धाराओं की जांच की गई है, जो इसके 11-वर्षीय सौर सनस्पॉट चक्र के साथ चलती हैं।
पिछले सप्ताह ‘द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स’ में प्रकाशित शोध में, आईआईए, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय (यूएसए) और राष्ट्रीय सौर वेधशाला (एनएसओ, यूएसए) के शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि ये छिपे हुए प्रवाह समय के साथ कैसे बदलते हैं, जिससे सामान्य रूप से सौर गतिशीलता के बारे में हमारी समझ में बदलाव आ सकता है और विशेष रूप से सूर्य का आंतरिक भाग उसके बाहरी चुंबकीय व्यवहार से कैसे जुड़ता है।
हेलियोसिस्मोलॉजी- एक उन्नत तकनीक जो सूर्य से होकर गुजरने वाली ध्वनि तरंगों पर नज़र रखती है – का उपयोग करते हुए टीम ने नासा के सोलर डायनेमिक्स ऑब्ज़र्वेटरी/ हेलिओसिस्मिक और मैग्नेटिक इमेजर (एसडीओ/एचएमआई) और अमेरिका के नेशनल सोलर ऑब्ज़र्वेटरी (एनएसओ) के ग्राउंड-आधारित ग्लोबल ऑसिलेशन नेटवर्क ग्रुप (जीओएनजी) से एक दशक से अधिक के डेटा का उपयोग करके सौर सामग्री की गति में परिवर्तन देखा।
सतह के नीचे अवलोकन
प्रोफेसर एसपी राजगुरु और आईआईए की पीएचडी छात्रा अनीशा सेन के नेतृत्व में किए गए विश्लेषण से ये पैटर्न सामने आए – सतही प्लाज्मा प्रवाह सक्रिय सनस्पॉट अक्षांशों की ओर अभिसरित होते हैं, लेकिन एनएसएसएल के मध्य में दिशा बदल देते हैं, जो परिसंचरण कोशिकाओं का निर्माण करने के लिए बाहर की ओर बहते हैं। ये प्रवाह सूर्य के घूर्णन और कोरिओलिस बल से दृढ़ता से प्रभावित होते हैं – वही बल जो पृथ्वी पर तूफानों के घूमने के लिए जिम्मेदार है।
कोरिओलिस प्रभाव सूर्य के विभिन्न गहराई पर घूमने के तरीके को सूक्ष्म लेकिन शक्तिशाली शिल्पकार में बदल देता है जिससे घूर्णन सियर (गहराई के साथ घूर्णन की ढाल) में बदलाव होता है। दिलचस्प बात यह है कि ये स्थानीय धाराएं सूर्य के बड़े पैमाने के क्षेत्रीय प्रवाह को शक्ति नहीं देती हैं – जिन्हें टॉरसनल ऑसिलेशन के रूप में जाना जाता है – यह सुझाव देते हुए कि ये वैश्विक प्रवाह, जो सूर्य के विशाल आंतरिक भाग में तरंगित होते हैं, उन्हें किसी गहरी और अधिक रहस्यमय चीज़ द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।
चित्र 1 : सतह के पास (0.99 सौर त्रिज्या) और निकट की एक गहरी परत (0.95 सौर त्रिज्या) पर प्रवाह संरचनाएं कैसे विकसित होती हैं, इसका चित्रण, जैसे कि सनस्पॉट दिखाई देते हैं और समय के साथ विकसित होते हैं (11-वर्षीय सौर चक्र में)। सूर्य के उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में घुमावदार गति की दिशाएं कोरिओलिस बल द्वारा निर्धारित की जाती हैं, ठीक उसी तरह जैसे यह पृथ्वी पर तूफान प्रणालियों को आकार देता है।
चित्र 2. सूर्य के उत्तरी गोलार्ध में सक्रिय क्षेत्रों के आसपास कोरिओलिस बल की मध्यस्थता से औसत प्रवाह संरचनाओं को दर्शाने वाला रेखाचित्र। लेबल मेरिडियन प्रवाह में अवशिष्टों के चिह्नों को दर्शाते हैं, δU θ , और परिणामी अवशिष्ट रोटेशनल सियर, δ(∂Ω/∂r), दो गहराइयों, 0.99 और 0.95 R सूर्य के लिए जो एनएसएसएल की रेडियल सीमाओं को चिह्नित करते हैं। चित्र कलाकृति श्रेय: अमृता राजगुरु }
जूम इन करें और देखें
“अपने निष्कर्षों को मान्य करने के लिए, हमने 3डी वेलोसिटी मैप्स का उपयोग करके एक विशाल सनस्पॉट क्षेत्र पर ज़ूम इन किया। हमने जो स्थानीयकृत प्रवाह पैटर्न देखे, वे वैश्विक रुझानों से मेल खाते थे – सतही अंतर्वाह और गहरे बहिर्वाह दोनों की पुष्टि करते हैं,” प्रमुख लेखक अनीशा सेन ने कहा।
इस शोधपत्र के लेखकों में से एक प्रोफेसर एसपी राजगुरु कहते हैं, “यह सूर्य के आंतरिक मौसम पैटर्न के निर्माण और विकास के बारे में एक आश्चर्यजनक जानकारी है।” “इन छिपे हुए पैटर्न को समझना सिर्फ़ अकादमिक नहीं है – सौर गतिविधि अंतरिक्ष के मौसम को प्रभावित करती है जो पृथ्वी पर उपग्रहों, बिजली ग्रिड और संचार को बाधित कर सकती है। यह काम हमें सूर्य के व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए यथार्थवादी मॉडल को समझने और बनाने के करीब लाता है।” अध्ययन समूह में अभिनव गोविंदन अय्यर और अन्य अंतरराष्ट्रीय सहयोगी भी शामिल थे।
इन निष्कर्षों से हमें यह पता चलता है कि सूर्य की चुंबकीय गतिविधियां किस प्रकार उसके आंतरिक प्रवाह से जुड़ी हैं, तथा यह संकेत मिलता है कि हम अभी भी गहरी परतों में छिपी किसी ऐसी चीज को नहीं देख पा रहे हैं जो वास्तव में इसकी वैश्विक गतिशीलता को संचालित करती है।