Towards understanding the early kinematics of coronal mass ejections: Proba-3/ASPIICS observations of the 21 September 2025 event
यह शोध पत्र प्रोबा-3 मिशन के उच्च-रिज़ॉल्यूशन ASPIICS अवलोकनों को सोलर ऑर्बिटर और STEREO के मल्टी-व्यूपॉइंट डेटा के साथ संयोजित करते हुए, 21 सितंबर 2025 के कोरोनल मास इजेक्शन का इसके निम्न-कोरोना आरंभ से लेकर मध्य-कोरोना प्रसार तक एक निरंतर गतिज विश्लेषण प्रदान करने के लिए उपयोग करता है, जिससे EUV इमेजर और पारंपरिक व्हाइट-लाइट कोरोनोग्राफ के बीच के अवलोकन अंतराल को पाटा जा सके।
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सूर्य एक अशांत तारा है, जो निरंतर आवेशित कणों की एक धारा छोड़ता है जिसे सौर पवन (सोलर विंड) कहा जाता है। कभी-कभी, इस प्रवाह में कोरोनल मास इजेक्शन (CME) नामक विशाल, हिंसक विस्फोटों के कारण व्यवधान आता है। ये घटनाएं सौर सतह से अरबों टन चुंबकीय प्लाज्मा को अंतरिक्ष में बाहर की ओर धकेल देती हैं, जो सैकड़ों किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा कर सकते हैं। जब ऐसा विस्फोट पृथ्वी की ओर निर्देशित होता है, तो यह हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है, जिससे शानदार अरोरा (ध्रुवीय ज्योति) तो बनते हैं, लेकिन साथ ही उपग्रहों, पावर ग्रिड और संचार प्रणालियों के लिए जोखिम भी पैदा होता है। दशकों से, वैज्ञानिक समझते आए हैं कि ये विस्फोट सामग्री के एक धीमी, शांत उभार के साथ शुरू होते हैं, जिसके बाद एक अचानक, हिंसक त्वरण (एक्सेलरेशन) होता है। हालांकि, एक महत्वपूर्ण पहेली का हिस्सा गायब था: वह सटीक क्षण जब धीमा उभार एक तीव्र विस्फोट में बदल जाता है। यह संक्रमण सूर्य के वायुमंडल के आंतरिक क्षेत्र में होता है, एक ऐसा क्षेत्र जिसे स्पष्ट रूप से देखना कठिन रहा है क्योंकि यह उन उपकरणों के बीच एक 'ब्लाइंड स्पॉट' (अंध बिंदु) में स्थित है जो सौर सतह को देखते हैं और वे जो दूरस्थ कोरोना को देखते हैं।
रॉयल ऑब्जर्वेटरी ऑफ बेल्जियम और अंतर्राष्ट्रीय भागीदारों के शोधकर्ताओं की एक टीम द्वारा प्रकाशित एक नया अध्ययन अंततः इस अंतर को भरने में सफल रहा है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के प्रोबा-3 मिशन में लगे एक विशेष उपकरण का उपयोग करते हुए, टीम ने 21 सितंबर, 2025 को सूर्य पर विस्फोट होते समय एक कोरोनल मास इजेक्शन का निरंतर, उच्च-परिभाषा (हाई-डेफिनिशन) दृश्य कैप्चर किया। यह घटना एक शांत 'प्रॉमिनेंस' (उन्नति) के साथ शुरू हुई, जो सूर्य के वायुमंडल में लटकी हुई ठंडी, घनी गैस की एक लूप थी, जो धीरे-धीरे ऊपर उठने लगी। जैसे-जैसे यह ऊपर चढ़ी, यह संरचना मुड़ने और अस्थिर होने लगी। नए अवलोकनों ने वैज्ञानिकों को इस विस्फोट को इसकी पहली गतिविधियों से, ठीक सौर सतह के ऊपर से लेकर मध्य कोरोना तक, बिना दृष्टि खोए ट्रैक करने की अनुमति दी। इस नए उपकरण से प्राप्त डेटा को अन्य अंतरिक्ष यानों के पुराने अवलोकनों के साथ जोड़कर, शोधकर्ता इस विस्फोट की गति और त्वरण का एक पूर्ण टाइमलाइन बनाने में सक्षम रहे, जिससे यह खुलासा हुआ कि यह घटना एक धीमी गति से बहने वाली वस्तु से एक उच्च-गति वाले प्रोजेक्टाइल (प्रक्षेप्य) में कैसे विकसित हुई।
इस सफलता की कुंजी ASPICS नामक एक उपकरण था, जो सूर्य की सतह की चकाचौंध भरी रोशनी को रोकने के लिए एक अद्वितीय डिजाइन का उपयोग करता है। पिछले टेलीस्कोपों के विपरीत, जिन्हें आंतरिक मास्क पर निर्भर रहना पड़ता था या जो केवल दूर के कोरोना को देख सकते थे, ASPICS एक अलग अंतरिक्ष यान का उपयोग करता है जो फॉर्मेशन में उड़ता है और एक बाहरी सनशेड (धूप से बचाने वाला कवच) के रूप में कार्य करता है। यह सेटअप सूर्य की सतह के ठीक ऊपर से शुरू होकर सूर्य की त्रिज्या के तीन गुना तक फैला हुआ, एक गहरा और स्पष्ट दृश्य बनाता है। यह विशिष्ट क्षेत्र वही है जहाँ विस्फोट का भौतिक विज्ञान सबसे नाटकीय रूप से बदलता है, फिर भी यह पहले अनिश्चितता का क्षेत्र रहा था। शोधकर्ताओं ने सूर्य के दक्षिण-पश्चिमी किनारे के ऊपर हुए एक विस्फोट पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने एक शांत प्रॉमिनेंस को देखा, जो छवियों में एक चमकीली, मुड़ी हुई संरचना के रूप में दिखाई दे रही थी, जो ऊपर उठने लगी। कुछ समय के लिए, यह उभार धीमा और स्थिर था, लेकिन फिर वह संरचना अचानक आगे की ओर बढ़ी।
टीम ने विस्फोट द्वारा तय की गई दूरी को समय के साथ मापा, जिससे इसकी गति का एक विस्तृत मानचित्र तैयार हुआ। उन्होंने पाया कि विस्फोट ने एक विशिष्ट पैटर्न का पालन किया: एक धीमी शुरुआत, जिसके बाद एक तीव्र, आवेगपूर्ण त्वरण हुआ। विस्फोट का मुख्य भाग (कोर), जो मूल प्रॉमिनेंस सामग्री थी, सबसे पहले ऊपर उठा। जैसे-जैसे यह आगे बढ़ा, इसने आसपास के सौर वातावरण को धकेला, जिससे इसके सामने एक चमकीला अग्रणी किनारा (लीडिंग एज) बनाने के लिए प्लाज्मा जमा हो गया। यह अग्रणी किनारा मूल भाग की तुलना में बाद में दिखाई दिया लेकिन तेजी से उसकी गति पकड़ ली। डेटा ने दिखाया कि कोर लगभग 400 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति तक पहुँचा, जबकि अग्रणी किनारे ने आंतरिक कोरोना के भीतर लगभग 450 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति पकड़ी। यह त्वरण कोई कोमल वृद्धि नहीं थी; यह एक तीव्र, गैर-रेखीय उछाल था जिसने चुंबकीय ऊर्जा के अचानक रिलीज का संकेत दिया।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये माप सटीक हैं और देखने के कोण से विकृत नहीं हुए हैं, शोधकर्ताओं ने इस नए डेटा को सौर मंडल में विभिन्न स्थानों पर स्थित तीन अन्य अंतरिक्ष यानों के अवलोकनों के साथ जोड़ा। विभिन्न कोणों से एक ही घटना को देखकर, वे विस्फोट का त्रि-आयामी (3D) पुनर्निर्माण कर सके। इस विश्लेषण ने पुष्टि की कि विस्फोट एक 'सेल्फ-सिमिलर' (स्व-समान) तरीके से फैल रहा था, जिसका अर्थ है कि बड़े होने पर भी इसने अपना आकार समान बनाए रखा। त्रि-आयामी पुनर्निर्माण ने खुलासा किया कि विस्फोट चार सौर त्रिज्या की दूरी तक पहुँचते समय लगभग 515 किलोमीटर प्रति सेकंड की वास्तविक गति से यात्रा कर रहा था। चूंकि विस्फोट पृथ्वी से देखे जाने वाले सूर्य के किनारे के पास हुआ था, इसलिए देखने का कोण अनुकूल था, और गति एवं दूरी के माप वास्तविक मूल्यों के बहुत करीब थे, जिनमें केवल मामूली सुधारों की आवश्यकता थी।
अध्ययन ने इन विस्फोटों के व्यवहार के पुराने मॉडलों के साथ नए उच्च-रिज़ॉल्यूशन डेटा की तुलना भी की। शोधकर्ताओं ने पाया कि विस्फोट की गति को एक सुचारू गणितीय वक्र (कर्व) द्वारा वर्णित किया जा सकता है जो एक धीमी शुरुआत, एक त्वरण के विस्फोट और अंततः एक स्थिर गति में बैठने की व्याख्या करता है। यह वक्र अवलोकनों से पूरी तरह मेल खाता है, जो यह सुझाव देता है कि विस्फोट को चलाने वाले बल और सौर पवन से मिलने वाला प्रतिरोध अच्छी तरह से समझ में आता है। अग्रणी किनारे और कोर ने लगभग एक साथ त्वरण किया, और लगभग एक ही समय में अपनी चरम गति प्राप्त की। यह निष्कर्ष इस विचार को चुनौती देता है कि अग्रणी किनारे और कोर पूरी तरह से अलग संस्थाएं हो सकते हैं; इसके बजाय, वे एक एकल, सुसंगत संरचना के रूप में दिखाई देते हैं जो सक्रिय चुंबकीय बलों के प्रति मिलकर प्रतिक्रिया करते हैं।
इस शोध के सबसे महत्वपूर्ण परिणामों में से एक यह प्रदर्शन करना है कि सौर अवलोकन में लंबे समय से चले आ रहे अंतराल को भर दिया गया है। वर्षों से, वैज्ञानिकों को अनुमान लगाना पड़ता था कि सूर्य की सतह और बाहरी कोरोना की शुरुआत के बीच क्या होता है, और अक्सर वे अलग-अलग उपकरणों पर निर्भर रहते थे जो एक ही वस्तु को एक ही समय में नहीं देख सकते थे। प्रोबा-3 मिशन द्वारा प्रदान किया गया निरंतर ट्रैकिंग यह दिखाता है कि किसी एकल विस्फोट को उसके जन्म से लेकर उसकी परिपक्वता तक बिना किसी बाधा के देखना संभव है। डेटा पुष्टि करता है कि धीमी वृद्धि से तेज़ विस्फोट में संक्रमण एक तीव्र, हिंसक प्रक्रिया है जो आंतरिक कोरोना के भीतर होती है। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि यह विशिष्ट घटना, जो एक शांत प्रॉमिनेंस से एक तेज़ गति वाले प्लाज्मा बादल में स्पष्ट प्रगति को दर्शाती है, इस बात का एक आदर्श उदाहरण है कि ये विस्फोट कैसे काम करते हैं।
सटीकता के साथ इन गतियों और त्वरण को मापने की क्षमता अंतरिक्ष मौसम की बेहतर भविष्यवाणी के द्वार खोलती है। यह समझकर कि विस्फोट बिल्कुल कितनी तेजी से त्वरित होता है और किस दिशा में यात्रा करता है, वैज्ञानिक इन प्लाज्मा बादलों के पृथ्वी के साथ होने वाली परस्पर क्रिया के अपने मॉडलों में सुधार कर सकते हैं। अध्ययन यह दावा नहीं करता है कि इसने सौर विस्फोटों के हर रहस्य को सुलझा लिया है, बल्कि यह भविष्य के कार्य के लिए एक ठोस, मापा गया आधार प्रदान करता है। शोधकर्ता नोट करते हैं कि जबकि यह एकल घटना एक स्पष्ट तस्वीर पेश करती है, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या यह व्यवहार सार्वभौमिक है या विभिन्न प्रकार के विस्फोट अलग-अलग नियमों का पालन करते हैं, विस्फोटों की एक बड़ी संख्या का अध्ययन करना आवश्यक होगा। फिलहाल, 2025 की इस घटना का निरंतर, उच्च-परिभाषा दृश्य एक कोरोनल मास इजेक्शन के उसके शुरुआती, सबसे महत्वपूर्ण क्षणों का एक निर्णायक रिकॉर्ड के रूप में खड़ा है, जो एक कभी-अंधेरे रहे स्थान को स्पष्ट समझ की खिड़की में बदल देता है।
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