Successive Coronal Jets as Novel Facilitators for Filament Oscillation and Eruption
यह अध्ययन बहु-उपकरण अवलोकनों और मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक सिमुलेशन को संयोजित करके यह प्रदर्शित करता है कि क्रमिक कोरोनल जेट्स बढ़ते दोलनों को प्रेरित करके फिलामेंट विस्फोटों को ट्रिगर कर सकते हैं जो दृश्यमान पूर्ववर्ती (precursors) के रूप में कार्य करते हैं, जो अंततः फिलामेंट को अस्थिरता की ओर ले जाते हैं जब वह एक महत्वपूर्ण ऊंचाई तक पहुँच जाता 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
सूर्य के वायुमंडल की कल्पना एक विशाल, अदृश्य ट्रैम्पोलिन के रूप में करें जो चुंबकीय क्षेत्रों से बना है। इस ट्रैम्पोलिन पर एक सौर फिलामेंट (solar filament) बैठा है—प्लाज्मा का एक लंबा, ठंडा, गहरा रिबन जो आमतौर पर अत्यधिक गर्म सौर कोरोना में खुशी-खुशी लटका रहता है। लेकिन कभी-कभी, ये रिबन कूदने का फैसला करते हैं, अंतरिक्ष में फूट पड़ते हैं और अंतरिक्ष मौसम के ऐसे तूफान पैदा करते हैं जो हमारे उपग्रहों और पावर ग्रिडों को नुकसान पहुँचा सकते हैं। सबसे बड़ा रहस्य हमेशा से यही रहा है: वे कूदते क्यों हैं?
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ब्रह्मांडीय जासूसों की तरह काम किया, जिसमें उन्होंने एक विशिष्ट फिलामेंट को 23 फरवरी, 2019 को देखने के लिए अंतरिक्ष दूरबीनों के एक बेड़े (जैसे SDO, STEREO, और Hinode) और ज़मीनी स्तर के सुपर-कैमरों का उपयोग किया। उन्होंने एक दिलचस्प श्रृंखला अभिक्रिया (chain reaction) खोजी: क्रमिक कोरोनल जेट्स (सौर पवन के छोटे विस्फोट) फिलामेंट से टकराकर उसे बार-बार धकेल रहे थे, जिससे वह डगमगाया, ऊपर उठा और अंततः लॉन्च हो गया।
"नज-नज" (धक्का देने वाला) प्रभाव
फिलामेंट को एक स्प्रिंग पर लेटी हुई एक भारी, सोती हुई बिल्ली की तरह समझें। अचानक, कोई स्प्रिंग को छड़ी से थपथपाना शुरू कर देता है।
- पहला थपकी: एक कोरोनल जेट (लगभग 63 किमी/सेकंड की गति से चलने वाला प्लाज्मा का तेज़ प्रवाह) फिलामेंट से टकराता है। फिलामेंट जाग जाता है और डगमगाना शुरू कर देता है।
- दूसरी थपकी: एक अन्य जेट (गति 66 किमी/सेकंड) कुछ समय बाद उससे टकराता है। डगमगाहट (wobble) बड़ी और धीमी हो जाती है।
- बड़ा धक्का: एक तीसरा, बहुत तेज़ जेट (तेज़ी से 203 किमी/सेकंड की गति से दौड़ता हुआ) फिलामेंट से टकराता है। यह अंतिम धक्का है जो बिल्ली को उछाल देता है।
शोधकर्ताओं ने डगमगाहट के बारे में कुछ दिलचस्प देखा: जैसे-जैसे फिलामेंट ऊपर उठा, इसके दोलन (oscillations) बढ़ते गए। इसे आगे-पीछे झूलने में लगने वाला समय लंबा होता गया (लगभग 50 मिनट से बढ़कर 77 मिनट हो गया), और इसके झूलने की दूरी (आयाम/amplitude) 4.11 Mm से बढ़कर 12.56 Mm हो गई।
डगमगाहट बड़ी क्यों हुई?
यहाँ स्पष्टीकरण का चतुर हिस्सा है। लेखकों ने फिलामेंट की तुलना एक स्प्रिंग ऑसिलेटर से की। कल्पना करें कि एक स्प्रिंग एक वजन को थामे हुए है। यदि आप स्प्रिंग को धीरे-धीरे खींचते हैं, तो इसकी "स्प्रिंग जैसा गुण" (वापस लाने वाला बल/restoring force) कमजोर हो जाता है। जब स्प्रंग कमजोर होता है, तो वजन धीमा और चौड़ा झूलता है।
सूर्य के मामले में, जैसे-जैसे जेट्स ने फिलामेंट को ऊपर धकेला, इसे नीचे थामे रखने वाले चुंबकीय बल ( "स्प्रिंग") कमजोर होते गए। क्योंकि बल कमजोर हो रहे थे, इसलिए फिलामेंट की डगमगाहट स्वाभाविक रूप से बड़ी और धीमी होती गई। यह "बढ़ती डगमगाहट" एक प्रमुख संकेत है कि फिलामेंट फटने वाला है।
"टिपिंग पॉइंट" (टोरस इंस्टेबिलिटी)
फिलामेंट बस तैरकर दूर नहीं गया; इसने एक विशिष्ट ऊंचाई प्राप्त की जहाँ खेल के नियम बदल गए। शोधकर्ताओं ने गणना की कि जब फिलामेंट 118 Mm की ऊंचाई पर पहुँचा (एक अनुमानित 83 Mm के बजाय संशोधित), तो बैकग्राउंड मैग्नेटिक फील्ड इसे रोकने के लिए बहुत कमजोर हो गया। इसे टोरस इंस्टेबिलिटी थ्रेशोल्ड (विशेष रूप से जब "डिके इंडेक्स" 1.3 तक पहुँच जाता है) कहा जाता है।
एक बार जब फिलामेंट ने इस अदृश्य रेखा को पार कर लिया, तो वह केवल ऊपर नहीं उठा; वह तेजी से विस्फोट के साथ निकला। टीम ने इस घटना को फिर से बनाने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर सिमुलेशन (MPI-AMRVAC कोड का उपयोग करके) का उपयोग किया। उनके सिमुलेशन ने पुष्टि की कि जेट्स ही ट्रिगर थे, और कमजोर होते चुंबकीय बल ही इस कारण थे कि डगमगाहट बढ़ी।
यह क्या नहीं था
पेपर बहुत सावधानी से कुछ अन्य विचारों को खारिज करता है:
- यह "किंक" (Kink) विस्फोट नहीं था: कभी-कभी फिलामेंट्स एक प्रेट्ज़ल (pretzel) की तरह मुड़ते हैं जब तक कि वे टूट न जाएं (किंक इंस्टेबिलिटी)। लेकिन शोधकर्ताओं ने चुंबकीय घुमाव (magnetic twist) की जाँच की और पाया कि यह 2 घुमावों से कम था, जो कि किंक विस्फोट के लिए बहुत कम है। इसलिए, उन्होंने इसे खारिज कर दिया।
- यह एक मानक फ्लेयर की शुरुआत नहीं थी: आमतौर पर, जब एक फिलामेंट ऊपर उठता है, तो चमकीले लूप (पोस्ट-फ्लेयर लूप्स) तुरंत दिखाई देते हैं। लेकिन इस मामले में, फिलामेंट विस्फोट के असली होने से पहले काफी समय तक धीरे-धीरे ऊपर उठता रहा। चमकीले लूप विस्फोट के पूरी तरह शुरू होने के लगभग एक घंटे बाद दिखाई दिए। यह सुझाव देता है कि जेट्स और चुंबकीय अस्थिरता ने मुख्य भूमिका निभाई, न कि एक मानक मैग्नेटिक रिकनेक्शन फ्लेयर ने पूरी प्रक्रिया शुरू की।
निष्कर्ष
यह अध्ययन बताता है कि यदि आप किसी सौर फिलामेंट को बढ़ते आयाम (amplitude) और अवधि (period) के साथ डगमगाते हुए देखते हैं, तो हो सकता है कि वह फटने के लिए तैयार हो रहा हो। कोरोनल जेट्स का "धक्का देना" एक स्थिर फिलामेंट को सीमा के पार धकेल सकता है, और बदलती डगमगाहट इसका चेतावनी संकेत है।
हालाँकि पेपर यह दावा नहीं करता कि इसने हर सौर विस्फोट को सुलझा लिया है, लेकिन यह मजबूत सबूत प्रदान करता है—वास्तविक अवलोकनों और कंप्यूटर सिमुलेशन दोनों द्वारा समर्थित—कि ये बढ़ती हुई दोलन (oscillations) एक विश्वसनीय पूर्वगामी (precursor) हैं। यह एक चरचराती हुई फर्श के तख्ते के और अधिक तेज़ और धीमे होने के समान है; आप जानते हैं कि फर्श टूटने ही वाला है।
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