Post-impulsive millimeter emission of the 2022-05-04 solar flare
यह अध्ययन 4 मई, 2022 के M5.7 सौर ज्वाला (सोलर फ्लेयर) के पोस्ट-इम्पल्सिव चरण से 93 GHz मिलीमीटर उत्सर्जन का विश्लेषण करता है, जो यह प्रकट करता है कि संवर्धित उत्सर्जन मध्यम रूप से गर्म (~1 MK) EUV प्लाज्मा के साथ सह-संबंधित है और ऑप्टिकली थिन कोरोनल प्लाज्मा देखे गए संकेत में लगभग 20% का योगदान देता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
कल्पना कीजिए कि सूर्य एक विशाल, अराजक मौसम केंद्र (weather station) है। कभी-कभी, यह एक बड़ा तांडव करता है जिसे सोलर फ्लेयर (solar flare) कहा जाता है, जो ऊर्जा का एक अचानक, हिंसक विस्फोट है। वैज्ञानिक आमतौर पर इन विस्फोटों को एक्स-रे और पराबैंगनी (ultraviolet) प्रकाश में देखते हैं, लेकिन यह शोध पत्र एक विशिष्ट प्रकार के "आफ्टर-शॉक" सिग्नल पर केंद्रित है: मिलीमीटर तरंगें (millimeter waves)। मिलीमीटर तरंगों को एक अलग तरह के रेडियो सिग्नल के रूप में समझें, जैसे कि एक बहुत ही विशिष्ट, उच्च-आवृत्ति वाला रेडियो स्टेशन जिसे हम अपने कानों से नहीं सुन सकते लेकिन विशेष दूरबीनों (telescopes) से पकड़ सकते हैं।
यहाँ शोधकर्ताओं ने जो पाया है, उसकी सरल व्याख्या दी गई है:
"आफ्टर-पार्टी" का रहस्य
4 मई, 2022 को, एक मध्यम आकार का सोलर फ्लेयर (जिसे M5.7 के रूप में वर्गीकृत किया गया है) हुआ। मुख्य विस्फोट, या "इम्पल्सिव फेज" (impulsive phase), तेजी से हुआ। लेकिन वैज्ञानिक इस बात में रुचि रखते थे कि मुख्य विस्फोट के बाद क्या हुआ, जिसे "पोस्ट-इम्पल्सिव फेज" (post-impulsive phase) कहा जाता है।
आमतौर पर, जब कोई फ्लेयर होता है, तो हम उम्मीद करते हैं कि ऊर्जा के शांत होने के साथ रेडियो सिग्नल भी कम हो जाएंगे। हालांकि, इस टीम ने कुछ अजीब देखा: एक विशिष्ट समय पर (लगभग 9:15 AM UTC), मिलीमीटर रेडियो सिग्नल वास्तव में फिर से ऊपर की ओर उछला (spike up)। यह ऐसा था जैसे पार्टी खत्म हो रही हो, लेकिन अचानक, संगीत एक पल के लिए तेज हो गया।
जासूसी कार्य: सुरागों का मिलान करना
इस दूसरे उछाल (spike) का कारण क्या था, यह पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने उंगलियों के निशान मिलाने वाले जासूसों की तरह काम किया। उन्होंने सूर्य से दो अलग-अलग प्रकार के "साक्ष्य" देखे:
- रेडियो सिग्नल: मिलीमीटर तरंगों में आया उछाल।
- हीट मैप (Heat Map): उन्होंने एक्सट्रीम अल्ट्रावॉयलेट (EUV) प्रकाश को देखा, जो एक थर्मल कैमरा की तरह काम करता है, जिससे उन्हें पता चलता है कि सूर्य के विभिन्न हिस्सों का वातावरण कितना गर्म था।
उन्होंने एक सटीक मिलान पाया। जिस क्षण मिलीमीटर रेडियो सिग्नल ऊपर गया, "थर्मल कैमरा" ने विशिष्ट चैनलों में गर्मी में वृद्धि दिखाई। महत्वपूर्ण बात यह थी कि यह गर्मी अत्यधिक गर्म, खतरनाक प्लाज्मा (जो एक परमाणु रिएक्टर कोर जैसा होगा) से नहीं, बल्कि मध्यम गर्म प्लाज्मा (लगभग 1 मिलियन डिग्री केल्विन) से थी।
उपमा (Analogy): एक जलती हुई लकड़ी (campfire) की कल्पना करें। मुख्य विस्फोट जलती हुई लकड़ियों के आग पकड़ने जैसा है (बहुत गर्म)। उन्होंने जो "आफ्टर-पार्टी" उछाल पाया, वह जलती हुई लकड़ियों से उठने वाली दहकती हुई अंगारों और गर्म धुएं जैसा था। यह गर्म है, लेकिन शुरुआती ज्वाला जितना गर्म नहीं है।
बड़ा सवाल: शोर कौन मचा रहा है?
लंबे समय से, वैज्ञानिक इस बात पर बहस कर रहे थे कि ये मिलीमीटर रेडियो तरंगें कहाँ से आती हैं।
- सिद्धांत A: ये सूर्य के निचले (ठंडे) परतों (क्रोमोस्फीयर) से आती हैं, जैसे बर्तन से उठता हुआ भाप।
- सिद्धांत B: ये ऊपरी (गर्म) परतों (कोरोना) से आती हैं, जैसे भट्टी से निकलती हुई गर्मी।
शोधकर्ताओं ने यह गणना करने के लिए एक गणितीय विधि का उपयोग किया कि रेडियो सिग्नल का कितना हिस्सा उस गर्म प्लाज्मा द्वारा समझाया जा सकता है जिसे उन्होंने "थर्मल कैमरा" में देखा था।
परिणाम:
उन्होंने पाया कि ऊपरी वायुमंडल के गर्म प्लाज्मा (कोरोना) ने सिग्नल में योगदान दिया था, लेकिन यह पूरी कहानी नहीं थी।
- गर्म प्लाज्मा ने रेडियो सिग्नल का लगभग 20% हिस्सा कवर किया।
- इसका मतलब है कि बाकी 80% संभवतः कहीं और से आया (संभवतः ठंडी, निचली परतों से)।
इसे एक गायक मंडली (choir) की तरह समझें जो एक गाना गा रही है। गर्म प्लाज्मा गायकों का एक छोटा समूह (20%) था जो एक सुंदर सामंजस्य (harmony) जोड़ रहा था, लेकिन मुख्य धुन (80%) निचली परतों में बाकी मंडली द्वारा गाई जा रही थी।
"बारिश" का संबंध
यह शोध पत्र एक दिलचस्प दृश्य का सुझाव भी देता है। रेडियो स्पाइक और गर्मी में वृद्धि का समय "कोरोनल रेन" (coronal rain) के गिरने के समय से मेल खाता है। कल्पना कीजिए कि बादलों से पानी की बूंदें गिर रही हैं; सूर्य पर, यह गर्म प्लाज्मा है जो ठंडा होकर वापस सतह की ओर गिर रहा है। शोधकर्ताओं का सुझाव है कि यह गिरती हुई "बारिश" ही शायद उस अतिरिक्त 20% रेडियो शोर को पैदा कर रही है।
निष्कर्ष
शोध पत्र यह निष्कर्ष निकालता है कि सौर फ्लेयर के दौरान "कूलिंग डाउन" (ठंडा होने के) चरण में, सूर्य का गर्म ऊपरी वायुमंडल रेडियो तरंगें उत्पन्न करने में भूमिका निभाता है, लेकिन वह एक मुख्य कलाकार नहीं, बल्कि एक सहायक कलाकार है। यह सिग्नल का लगभग एक-पांचवां हिस्सा योगदान देता है। यह वैज्ञानिकों को समझने में मदद करता है कि सौर फ्लेयर्स को पूरी तरह से समझने के लिए, हमें सूर्य के "गर्म" और "ठंडे" दोनों हिस्सों को एक साथ काम करते हुए सुनने की आवश्यकता है।
संक्षेप में: सूर्य में एक फ्लेयर आया। मुख्य धमाके के बाद, एक दूसरा, छोटा रेडियो उछाल आया। यह उछाल आंशिक रूप से सूर्य के ऊपरी वायुमंडल से गिरने वाली गर्म "प्लाज्मा की बारिश" के कारण था, जो यह साबित करता है कि सौर विस्फोट के "बाद के प्रभाव" में भी गर्म और ठंडे तत्वों का एक जटिल मिश्रण होता है।
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