ISRO को मार्स अर्बिटर मिशन (MOM): सौर्य गतिविधिको भविष्यवाणीमा नयाँ अन्तरदृष्टि

अनुसन्धानकर्ताहरूले सूर्यको कोरोनामा हुने अशान्तिको अध्ययन गरेका छन् रेडियो अति कम लागत द्वारा पृथ्वीमा पठाइएको संकेतहरू मार्च orbiter जब पृथ्वी र मार्च सूर्यको विपरित पक्षहरूमा संयोजनमा थिए (यो संयोजन सामान्यतया लगभग दुई वर्षमा एक पटक हुन्छ)। द रेडियो बाट संकेतहरू orbiter सूर्यको कोरोना क्षेत्रबाट १० Rʘ (१ Rʘ=) नजिकको दूरीमा पार गरेको थियो सौर radii = 696,340 km)। प्राप्त संकेत को आवृत्ति अवशिष्ट कोरोनल टर्ब्युलेन्स स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्न को लागी विश्लेषण गरिएको थियो। खोजहरू पार्करको इन-सिटू निष्कर्षहरूसँग मिल्दोजुल्दो देखिन्छ सौर अनुसन्धान। यस अध्ययनले कोरोनल क्षेत्रमा गतिशीलता अध्ययन गर्न धेरै कम लागतको अवसर प्रदान गर्‍यो (एक धेरै उच्च लागतको इन-स्थितिको अनुपस्थितिमा। सौर अनुसन्धान) र कसरी अशान्तिको अनुसन्धानमा नयाँ अन्तरदृष्टि सौर ए द्वारा पठाइएको रेडियो संकेतहरू प्रयोग गरेर कोरोनल क्षेत्र मार्च पृथ्वीको परिक्रमाले भविष्यवाणी सुधार गर्न मद्दत गर्न सक्छ सौर गतिविधि जुन जीवन रूपहरू र पृथ्वीमा सभ्यताको लागि ठूलो महत्त्वको छ। 

यो मार्च भारतीय को अर्बिटर मिशन (MOM) स्पेस अनुसन्धान संगठन (ISRO) 5 नोभेम्बर 2013 मा 6 महिनाको योजनाबद्ध मिशन जीवनकालको साथ सुरू गरिएको थियो। यसले आफ्नो जीवनकाललाई धेरै पार गरेको छ र हाल विस्तारित मिशन चरणमा छ।  

अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले रेडियो सिग्नलहरू प्रयोग गर्यो orbiter को अध्ययन गर्न सौर कोरोना जब पृथ्वी र मार्च सूर्यको विपरीत दिशामा थिए। संयोजनको अवधिमा, जुन सामान्यतया लगभग दुई वर्षमा एक पटक हुन्छ, अर्बिटरबाट रेडियो संकेतहरू पार हुन्छन्। सौर कोरोनल क्षेत्र 10 Rʘ (1 Rʘ = सौर radii = 696,340 km) सूर्यको केन्द्रबाट हेलियो-उचाई र अध्ययनको अवसर दिन्छ सौर गतिशीलता।  

यो सौर कोरोना त्यो क्षेत्र हो जहाँको तापक्रम लाखौं डिग्री सेन्टिग्रेडसम्म पुग्न सक्छ। सौर्य हावाहरू यस क्षेत्रमा उत्पत्ति हुन्छन् र तीब्र गतिमा हुन्छन् र अन्तरग्रहहरूलाई घेर्छन् खाली ठाउँहरू जसले ग्रहहरूको चुम्बकीय क्षेत्रलाई आकार दिन्छ र प्रभावित गर्दछ ठाउँ पृथ्वी नजिकको मौसम। यो अध्ययन एक महत्त्वपूर्ण अनिवार्य छ¹। इन-सिटु प्रोब हुनु एक आदर्श हुनेछ तर रेडियो संकेतहरूको प्रयोग (स्पेसक्राफ्ट द्वारा प्रसारित र कोरोनल क्षेत्रको यात्रा पछि पृथ्वीमा प्राप्त भएकोले उत्कृष्ट विकल्प प्रदान गर्दछ।  

भर्खरको पत्रपत्रिकामा² रोयल एस्ट्रोनोमिकल सोसाइटीको मासिक सूचनामा प्रकाशित, शोधकर्ताहरूले सौर्य चक्रको घट्दो चरणको अवधिमा सौर्य कोरोनल क्षेत्रको अशान्तिको अध्ययन गरे र रिपोर्ट गरे कि सौर्य हावाको गति बढ्छ र यसको सबल्फभेनिकबाट सुपर-अल्फभेनिक प्रवाहमा 10-15 को आसपास हुन्छ। Rʘ. तिनीहरू उच्च सौर गतिविधि अवधिको तुलनामा तुलनात्मक रूपमा कम हेलियो-उचाइमा संतृप्ति प्राप्त गर्छन्। संयोगवश, यो खोज पार्कर प्रोब द्वारा सौर्य कोरोना को प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा समर्थित देखिन्छ।³ साथै।  

सौर्य कोरोना चार्ज गरिएको प्लाज्मा माध्यम भएको र यसको भित्री टर्ब्युलेन्स भएको हुनाले यसले यसबाट यात्रा गर्ने विद्युत चुम्बकीय रेडियो तरंगहरूको मापदण्डहरूमा फैलाउने प्रभावहरू प्रस्तुत गर्दछ। कोरोनल माध्यममा टर्ब्युलेन्सले प्लाज्मा घनत्वमा उतार-चढाव उत्पन्न गर्दछ जुन त्यस माध्यमबाट निस्कने रेडियो तरंगहरूको चरणमा उतार-चढावको रूपमा दर्ता हुन्छ। यसैले, ग्राउन्ड स्टेशनमा प्राप्त रेडियो संकेतहरूमा प्रसार माध्यमको हस्ताक्षर हुन्छ र माध्यममा टर्ब्युलेन्स स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्न स्पेक्ट्रल रूपमा विश्लेषण गरिन्छ। यसले कोरोनल रेडियो-ध्वनि प्रविधिको आधार बनाउँछ जुन अन्तरिक्ष यानले कोरोनल क्षेत्रहरू अध्ययन गर्न प्रयोग गरेको छ।  

संकेतहरूबाट प्राप्त डपलर फ्रिक्वेन्सी अवशेषहरू 4 र 20 Rʘ बीचको हेलियोसेन्ट्रिक दूरीहरूमा कोरोनल टर्ब्युलेन्स स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्न स्पेक्ट्रल रूपमा विश्लेषण गरिन्छ। यो क्षेत्र हो जहाँ सौर्य हावा मुख्यतया द्रुत हुन्छ। टर्ब्युलेन्स व्यवस्थामा भएका परिवर्तनहरू टेम्पोरल फ्रिक्वेन्सी फ्लक्च्युएशन स्पेक्ट्रमको स्पेक्ट्रल इन्डेक्स मानहरूमा राम्रोसँग प्रतिबिम्बित हुन्छन्। यो देखियो कि टर्ब्युलेन्स पावर स्पेक्ट्रम (फ्रिक्वेन्सी उतार-चढ़ावको अस्थायी स्पेक्ट्रम) कम हेलियोसेन्ट्रिक दूरीमा (<10 Rʘ), कम फ्रिक्वेन्सी क्षेत्रहरूमा कम स्पेक्ट्रल सूचकांकको साथ समतल भएको छ जुन सौर्य वायु प्रवेग क्षेत्रसँग मेल खान्छ। सूर्यको सतहको नजिकको तल्लो स्पेक्ट्रल सूचकांक मानहरूले ऊर्जा इनपुट शासनलाई जनाउँछ जहाँ अशान्ति अझै अविकसित छ। ठूला हेलियोसेन्ट्रिक दूरीहरू (> 10Rʘ) को लागि, वक्र स्पेक्ट्रल अनुक्रमणिकाको साथ 2/3 को नजिक हुन्छ, जुन विकसित कोल्मोगोरोभ-प्रकारको टर्ब्युलेन्सको जडत्वीय शासनहरूको सूचक हो जहाँ ऊर्जा क्यास्केडिङ मार्फत ढुवानी गरिन्छ।  

टर्ब्युलेन्स स्पेक्ट्रमको समग्र विशेषताहरू सौर्य गतिविधि चक्रको चरण, सौर्य सक्रिय क्षेत्रहरूको सापेक्ष व्यापकता, र कोरोनल प्वालहरू जस्ता कारकहरूमा निर्भर हुन्छन्। MOM डेटामा आधारित यो कार्यले सौर्य चक्र 24 को कमजोर अधिकतमतामा अन्तरदृष्टि रिपोर्ट गर्दछ, जुन अन्य अघिल्लो चक्रहरूको तुलनामा समग्र कम गतिविधिको सन्दर्भमा विचित्र सौर्य चक्रको रूपमा रेकर्ड गरिएको छ। 

चाखलाग्दो कुरा के छ भने, यो अध्ययनले रेडियो साउन्डिङ विधि प्रयोग गरेर सौर्य कोरोनल क्षेत्रमा अशान्तिको खोजी र निगरानी गर्ने एकदमै कम लागतको तरिका देखाउँछ। यो सौर्य गतिविधिमा ट्याब राख्नको लागि अत्यन्तै उपयोगी हुन सक्छ जुन फलस्वरूप पृथ्वीको वरपरका सबै महत्त्वपूर्ण सौर्य मौसमको भविष्यवाणी गर्न महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ।  

***

सन्दर्भ:  

1. प्रसाद यू., २०२१। स्पेस मौसम, सौर्य वायु अवरोध र रेडियो फट। वैज्ञानिक युरोपेली। ११ फेब्रुअरी २०२१ मा प्रकाशित। मा उपलब्ध छ http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  

2. जैन आर, एट अल 2022. भारतीय मार्स अर्बिटर मिशनबाट एस-ब्यान्ड रेडियो संकेतहरू प्रयोग गरी सौर्य चक्र 24 को पोस्ट-म्याक्सिमा चरणको समयमा सौर्य कोरोनल गतिशीलतामा अध्ययन। रोयल एस्ट्रोनोमिकल समाजको मासिक सूचना, stac056। मूल फारम २६ सेप्टेम्बर २०२१ मा प्राप्त भयो। १३ जनवरी २०२२ मा प्रकाशित। DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 

3. J. C. Kasper et al। पार्कर सोलार प्रोबले चुम्बकीय रूपमा प्रभुत्व जमाउने सौर्य कोरोनामा प्रवेश गर्छ। फिज। रेभ. लेट। 127, 255101। 31 अक्टोबर 2021 प्राप्त भयो। 14 डिसेम्बर 2021 मा प्रकाशित। DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***