ISROનું માર્સ ઓર્બિટર મિશન (MOM): સૌર પ્રવૃત્તિની આગાહીમાં નવી આંતરદૃષ્ટિ

સંશોધકોએ સૂર્યના કોરોનામાં ઉથલપાથલનો ઉપયોગ કરીને અભ્યાસ કર્યો છે રેડિયો અલ્ટ્રા-લો-કોસ્ટ દ્વારા પૃથ્વી પર મોકલવામાં આવેલા સંકેતો માર્ચ ઓર્બિટર જ્યારે પૃથ્વી અને માર્ચ સૂર્યની વિરુદ્ધ બાજુઓ પર જોડાણમાં હતા (સંયોજન સામાન્ય રીતે લગભગ બે વર્ષમાં એકવાર થાય છે). આ રેડિયો તરફથી સંકેતો ઓર્બિટર સૂર્યના કોરોના પ્રદેશમાંથી 10 Rʘ (1 Rʘ = સૌર radii = 696,340 કિમી). કોરોનલ ટર્બ્યુલન્સ સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે પ્રાપ્ત સિગ્નલની આવર્તન અવશેષોનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. તારણો પાર્કરના ઇન-સીટુ તારણો સાથે સુસંગત હોવાનું જણાયું હતું સૂર્ય તપાસ. આ અભ્યાસે કોરોનલ પ્રદેશમાં ગતિશીલતાનો અભ્યાસ કરવાની ખૂબ જ ઓછી કિંમતની તક પૂરી પાડી છે (સ્થિતિમાં ખૂબ ઊંચા ખર્ચની ગેરહાજરીમાં સૌર તપાસ) અને અશાંતિની તપાસ કેવી રીતે થાય છે તેની નવી સમજ સૌર દ્વારા મોકલવામાં આવેલા રેડિયો સિગ્નલનો ઉપયોગ કરીને કોરોનલ પ્રદેશ માર્ચ ની આગાહી સુધારવામાં મદદ કરી શકે છે સૌર પ્રવૃત્તિ જે પૃથ્વી પરના જીવન સ્વરૂપો અને સંસ્કૃતિ માટે ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. 

આ માર્ચ ભારતીય ઓર્બિટર મિશન (MOM). જગ્યા સંશોધન સંસ્થા (ઇસરો) 5 નવેમ્બર 2013 ના રોજ 6 મહિનાના આયોજિત મિશન જીવનકાળ સાથે લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. તે તેના જીવનકાળને વટાવી ગયું છે અને હાલમાં તે વિસ્તૃત મિશન તબક્કામાં છે.  

સંશોધકોની ટીમે રેડિયો સિગ્નલોનો ઉપયોગ કર્યો હતો ઓર્બિટર અભ્યાસ કરવા માટે સૌર કોરોના જ્યારે પૃથ્વી અને માર્ચ સૂર્યની વિરુદ્ધ બાજુઓ પર હતા. જોડાણના સમયગાળા દરમિયાન, જે સામાન્ય રીતે લગભગ બે વર્ષમાં એક વખત થાય છે, ઓર્બિટરમાંથી રેડિયો સિગ્નલો પસાર થાય છે. સૌર કોરોનલ પ્રદેશ 10 Rʘ (1 Rʘ = સૌર radii = 696,340 km) સૂર્યના કેન્દ્રથી હેલિયો-ઊંચાઈ અને અભ્યાસની તકો આપે છે સૌર ગતિશીલતા.  

આ સૌર કોરોના એ એવો પ્રદેશ છે જ્યાં તાપમાન અનેક મિલિયન ડિગ્રી સેન્ટીગ્રેડ જેટલું ઊંચું હોઈ શકે છે. સૌર પવનો આ પ્રદેશમાં ઉદ્દભવે છે અને વેગ આપે છે અને આંતરગ્રહોને ઘેરી લે છે જગ્યાઓ જે ગ્રહોના ચુંબકમંડળને આકાર આપે છે અને અસર કરે છે જગ્યા પૃથ્વીની નજીકનું વાતાવરણ. આનો અભ્યાસ કરવો એ એક મહત્વપૂર્ણ આવશ્યકતા છે¹. ઇન-સીટુ પ્રોબ હોવું એ એક આદર્શ હશે જો કે રેડિયો સિગ્નલોનો ઉપયોગ (અવકાશયાન દ્વારા પ્રસારિત થાય છે અને કોરોનલ પ્રદેશમાં મુસાફરી કર્યા પછી પૃથ્વી પર પ્રાપ્ત થાય છે તે એક ઉત્તમ વિકલ્પ પૂરો પાડે છે.  

તાજેતરના પેપરમાં² રોયલ એસ્ટ્રોનોમિકલ સોસાયટીની માસિક નોટિસમાં પ્રકાશિત, સંશોધકોએ સૌર ચક્રના ઘટતા તબક્કાના સમયગાળા દરમિયાન સૌર કોરોનલ પ્રદેશમાં ઉથલપાથલનો અભ્યાસ કર્યો અને અહેવાલ આપ્યો કે સૌર પવનો વેગ આપે છે અને સબલ્ફવેનિકથી સુપર-આલ્ફવેનિક પ્રવાહમાં તેનું સંક્રમણ 10-15ની આસપાસ થાય છે. Rʘ. તેઓ ઉચ્ચ સૌર પ્રવૃત્તિના સમયગાળાની તુલનામાં તુલનાત્મક રીતે ઓછી હેલિયો-ઊંચાઈ પર સંતૃપ્તિ પ્રાપ્ત કરે છે. આકસ્મિક રીતે, પાર્કર પ્રોબ દ્વારા સૌર કોરોનાના પ્રત્યક્ષ અવલોકન દ્વારા આ તારણને સમર્થન મળ્યું હોય તેવું લાગે છે.³ તેમજ.  

સોલાર કોરોના ચાર્જ્ડ પ્લાઝ્મા માધ્યમ હોવાથી અને આંતરિક અશાંતિ ધરાવે છે, તે તેના દ્વારા મુસાફરી કરતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયો તરંગોના પરિમાણોમાં વિખેરાઈ અસરો રજૂ કરે છે. કોરોનલ માધ્યમમાં અશાંતિ પ્લાઝ્મા ઘનતામાં વધઘટ પેદા કરે છે જે તે માધ્યમ દ્વારા ઉદ્ભવતા રેડિયો તરંગોના તબક્કામાં વધઘટ તરીકે નોંધાય છે. આમ, ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન પર પ્રાપ્ત થયેલા રેડિયો સિગ્નલોમાં પ્રચાર માધ્યમની સહી હોય છે અને માધ્યમમાં ટર્બ્યુલન્સ સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે સ્પેક્ટ્રલ રીતે વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ કોરોનલ રેડિયો-સાઉન્ડિંગ તકનીકનો આધાર બનાવે છે જેનો ઉપયોગ અવકાશયાન દ્વારા કોરોનલ પ્રદેશોનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવે છે.  

સિગ્નલોમાંથી મેળવેલા ડોપ્લર આવર્તન અવશેષોનું 4 થી 20 Rʘ વચ્ચેના સૂર્યકેન્દ્રીય અંતર પર કોરોનલ ટર્બ્યુલન્સ સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ તે ક્ષેત્ર છે જ્યાં સૌર પવન મુખ્યત્વે ઝડપી બને છે. અશાંતિ શાસનમાં ફેરફારો ટેમ્પોરલ ફ્રીક્વન્સી વધઘટ સ્પેક્ટ્રમના વર્ણપટ સૂચકાંક મૂલ્યોમાં સારી રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે. એવું અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે કે નીચા સૂર્યકેન્દ્રીય અંતર (<10 Rʘ) પર ટર્બ્યુલન્સ પાવર સ્પેક્ટ્રમ (ફ્રિકવન્સી વધઘટનું ટેમ્પોરલ સ્પેક્ટ્રમ), નીચા સ્પેક્ટ્રલ ઇન્ડેક્સ સાથે નીચા ફ્રીક્વન્સીવાળા પ્રદેશોમાં સપાટ થઈ ગયું છે જે સૌર પવન પ્રવેગક ક્ષેત્રને અનુરૂપ છે. સૂર્યની સપાટીની નજીકના નીચા સ્પેક્ટ્રલ ઇન્ડેક્સ મૂલ્યો ઊર્જા ઇનપુટ શાસનને સૂચવે છે જ્યાં અશાંતિ હજુ પણ અવિકસિત છે. મોટા સૂર્યકેન્દ્રીય અંતર (> 10Rʘ) માટે, વળાંક 2/3 ની નજીક સ્પેક્ટ્રલ ઇન્ડેક્સ સાથે ઊભો થાય છે, જે વિકસિત કોલ્મોગોરોવ-પ્રકારની અશાંતિની જડતા શાસનનું સૂચક છે જ્યાં ઊર્જાનું પરિવહન કાસ્કેડિંગ દ્વારા થાય છે.  

ટર્બ્યુલન્સ સ્પેક્ટ્રમની એકંદર વિશેષતાઓ સૌર પ્રવૃત્તિ ચક્રનો તબક્કો, સૌર સક્રિય પ્રદેશોનો સાપેક્ષ વ્યાપ અને કોરોનલ છિદ્રો જેવા પરિબળો પર આધાર રાખે છે. MOM ડેટા પર આધારિત આ કાર્ય સૌર ચક્ર 24 ના નબળા મેક્સિમાની આંતરદૃષ્ટિનો અહેવાલ આપે છે, જે અન્ય અગાઉના ચક્ર કરતાં એકંદરે ઓછી પ્રવૃત્તિના સંદર્ભમાં વિશિષ્ટ સૌર ચક્ર તરીકે નોંધાયેલ છે. 

રસપ્રદ વાત એ છે કે, આ અભ્યાસ રેડિયો સાઉન્ડિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સૌર કોરોનલ પ્રદેશમાં અશાંતિની તપાસ અને દેખરેખ રાખવાની ખૂબ ઓછી કિંમતની રીત દર્શાવે છે. સૌર પ્રવૃત્તિ પર ટેબ રાખવામાં આ ખૂબ જ મદદરૂપ થઈ શકે છે જે બદલામાં ખાસ કરીને પૃથ્વીની આસપાસના તમામ મહત્વપૂર્ણ સૌર હવામાનની આગાહી કરવામાં નિર્ણાયક બની શકે છે.  

***

સંદર્ભ:  

1. પ્રસાદ યુ., 2021. જગ્યા હવામાન, સૌર પવન વિક્ષેપ અને રેડિયો વિસ્ફોટ. વૈજ્ઞાનિક યુરોપિયન. 11 ફેબ્રુઆરી 2021ના રોજ પ્રકાશિત. પર ઉપલબ્ધ http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  

2. જૈન આર., એટ અલ 2022. ભારતીય મંગળ ભ્રમણકક્ષા મિશનમાંથી એસ-બેન્ડ રેડિયો સિગ્નલોનો ઉપયોગ કરીને સૌર ચક્ર 24 ના પોસ્ટ-મેક્સિમા તબક્કા દરમિયાન સૌર કોરોનલ ગતિશીલતા પર અભ્યાસ. રોયલ એસ્ટ્રોનોમિકલ સોસાયટીની માસિક સૂચનાઓ, stac056. મૂળ સ્વરૂપમાં 26 સપ્ટેમ્બર 2021ના રોજ પ્રાપ્ત. 13 જાન્યુઆરી 2022ના રોજ પ્રકાશિત. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 

3. જે.સી. કેસ્પર એટ અલ. પાર્કર સોલર પ્રોબ મેગ્નેટિકલી ડોમિનેટેડ સોલર કોરોનામાં પ્રવેશ કરે છે. ભૌતિક. રેવ. લેટ. 127, 255101. 31 ઓક્ટોબર 2021ના રોજ પ્રાપ્ત. 14 ડિસેમ્બર 2021ના રોજ પ્રકાશિત. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***