ఆదిత్య ఎల్-1 మిషన్: ''భగభగ మండే సూర్యుడికి అంతశక్తి ఎక్కడి నుంచి వస్తోంది?''

సూర్యుని బాహ్య వాతావరణమైన కరోనా... దాని ఉపరితలం కంటే మిలియన్ల డిగ్రీల మేర ఎక్కువ వేడిగా ఎందుకుంటుంది?

శాస్త్రవేత్తలను ఎప్పటినుంచో వేధిస్తున్న అతిపెద్ద సౌర రహస్యాలలో ఇది కూడా ఒకటి.

అలాగే భారీగా శక్తిని కోల్పోయే సౌర విస్ఫోటనాలు నిరంతరం జరుగుతున్నప్పటికీ, ఈ కరోనా అంత వేడిని ఎలా నిలుపుకోగలుగుతోంది?

ఈ రహస్యాలను ఛేదించడానికి కొన్ని కీలక ఆధారాలను 'ఆదిత్య ఎల్-1' మిషన్ అందించినట్లు భారత ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు (ఆస్ట్రోఫిజిసిస్టులు) చెబుతున్నారు.

అంతరిక్షంలో భారత్ చేపట్టిన మొట్టమొదటి సౌర పరిశీలన మిషన్ 'ఆదిత్య-ఎల్1'.

ఈ శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనా ఫలితాలు ప్రతిష్టాత్మక 'ఆస్ట్రోఫిజికల్ జర్నల్ లెటర్స్'లో ప్రచురితమైన తాజా పరిశోధనా పత్రంలో వెల్లడయ్యాయి.

సూర్యునిలోని వేర్వేరు భాగాల మధ్య ఉండే ఈ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాలు భౌతికశాస్త్ర ప్రాథమిక నియమాలను సైతం సవాలు చేస్తున్నాయని ఈ పరిశోధనకు నేతృత్వం వహించిన ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ (ఐఐఏ) సీనియర్ సోలార్ ఆస్ట్రోఫిజిసిస్ట్ ప్రొఫెసర్ ఆర్. రమేశ్ అన్నారు.

సూర్యుని అంతర్గత పొరలను గమనిస్తే... లోపల అత్యంత లోతైన కేంద్రభాగంలో (కోర్) ఉష్ణోగ్రత దాదాపు 1.5 కోట్ల డిగ్రీల సెల్సియస్ (15 మిలియన్ సెల్సియస్) ఉంటుంది. మనం భూమిపై నుంచి చూసే సూర్యుడి ఉపరితల భాగాన్ని (ఫోటోస్ఫియర్) పరిశీలిస్తే, అక్కడ ఉష్ణోగ్రత కేవలం 5,500 డిగ్రీల సెల్సియస్ మాత్రమే ఉంటుంది.

కానీ, కేంద్ర భాగానికి ఎంతో దూరంలో ఉండే సూర్యుడి బాహ్య పొర అయిన 'కరోనా' వద్ద ఉష్ణోగ్రత ఏకంగా 20 లక్షల డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు చేరుకుంటుంది. ఒక్కోసారి ఇది 4 కోట్ల డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు కూడా వెళ్తుంది.

సౌర జ్వాలలు (సోలార్ ఫ్లేర్స్), కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్స్ (CMEలు) వంటి తీవ్రమైన అంతరిక్ష వాతావరణ మార్పులు ఈ కరోనా భాగం నుంచే పుట్టుకొస్తాయని, ఆ సమయంలో సూర్యుడు అంతరిక్షంలోకి భారీ మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాడని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ తెలిపారు.

ఈ కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్స్ వల్ల ధ్రువ ప్రాంతాల్లో అందమైన అరోరాలు (ఆకాశ కాంతులు) కనిపిస్తాయి. అదే సమయంలో భూమిపై భౌగోళిక అయస్కాంత తుపానులు (జియోమ్యాగ్నెటిక్ స్టార్మ్స్) ఏర్పడి పవర్ గ్రిడ్‌లను స్తంభింపజేయడం, వాతావరణ-కమ్యూనికేషన్ ఉపగ్రహాలను దెబ్బతీయడం ద్వారా మానవ జీవనంపై ప్రభావం చూపుతాయి.

సాధారణ రోజుల్లో సూర్యుడి నుంచి రోజుకు రెండు నుంచి మూడు కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్స్ వెలువడుతాయి. అదే ప్రతీ 11 ఏళ్లకు ఒకసారి వచ్చే సోలార్ మ్యాగ్జిమమ్ పీరియడ్‌ సమయంలో ఒక్కరోజులోనే 10 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో ఇవి విస్పోటనం చెందుతాయి.

"ఒక్కో కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్ ద్వారా సూర్యుడు ఇంత భారీ మొత్తంలో శక్తిని కోల్పోతూ, ఆ కోల్పోయిన శక్తిని తిరిగి భర్తీ చేసుకోలేకపోతే... మన సౌర వ్యవస్థకు కేంద్రమైన ఈ నక్షత్రం తన శక్తిని పూర్తిగా కోల్పోతుంది. ఫలితంగా భూమి శాశ్వతంగా గడ్డకట్టుకుపోయే మంచు ముద్దగా మారిపోతుంది" అని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ వివరించారు.

అయితే అలా జరగడం లేదు కాబట్టి, కరోనా తన అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతను నిరంతరం స్థిరంగా ఉంచుకోవడానికి ఏదో ఒక "ప్రత్యేక వ్యవస్థ" పనిచేస్తూనే ఉందని ఆయన స్పష్టం చేశారు.

శాస్త్రవేత్తలు దీనికి రెండు ప్రధాన అంశాలను కారణాలుగా భావిస్తున్నారు:

సూర్యుడి ఉపరితలంపై నీరు సలసలా మరిగినట్లుగా జరిగే నిరంతర కదలికలు నిరంతరం తరంగాలను సృష్టిస్తాయి. సముద్రపు అలలు ఒడ్డుకు నురుగును మోసుకొచ్చినట్లుగా, ఈ తరంగాలు పైకి ప్రయాణిస్తూ కరోనాకు శక్తిని మోసుకెళ్తాయి.

సూర్యుడి వాతావరణంలో జడలాగా పెనవేసుకుపోయి ఉండే "అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు" నిరంతరం తెగిపోవడం, తిరిగి ఒకదానితో ఒకటి కలవడం.

అల్లిన జడలా మెలికలు తిరిగి ఉండే ఈ క్షేత్ర రేఖలు తెగిపోయినప్పుడు కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్‌లు సంభవిస్తాయని, ఆ సమయంలో అంతరిక్షంలోకి భారీగా అయస్కాంతీకృత ప్లాస్మా, వాయు మేఘాలు విరజిమ్ముతాయని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ తెలిపారు. ఇవి సాధారణంగా సూర్యుడిపై అయస్కాంత క్షేత్రం అత్యంత బలంగా ఉండే సన్ స్పాట్స్ సమీపంలో ఏర్పడతాయి. మిగతా భాగాలతో పోలిస్తే ఈ సన్ స్పాట్‌లు కాస్త నల్లగా, చల్లగా ఉంటాయి.

"అయితే, ఈ రేఖలు తెగిపోయిన కొద్ది గంటల్లోనే తిరిగి కలిసిపోతాయి, దాంతో సూర్యుడు తాను కోల్పోయిన శక్తిని మళ్లీ స్వల్ప వ్యవధిలోనే భర్తీ చేసుకుంటాడు" అని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ తెలిపారు.

తమ పరిశోధనా పత్రంలో ఈ రెండు వ్యవస్థలు కరోనాకు ఎంతెంత శాతం శక్తిని అందిస్తున్నాయనే విషయాన్ని కచ్చితంగా లెక్కించగలిగామని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ పేర్కొన్నారు.

దీని ద్వారా కరోనా ప్రారంభంలోనే ఎందుకంత వేడిగా ఉంటుంది, అలాగే నిరంతరం శక్తిని కోల్పోతున్నప్పటికీ ఆ ఉష్ణోగ్రతను ఎలా నిలుపుకోగలుగుతోంది అనే విషయాలు స్పష్టమవుతున్నాయి.

వీరి అధ్యయనం ప్రకారం, కరోనాకు అవసరమైన శక్తిలో అత్యధిక భాగం రెండో వ్యవస్థ ద్వారానే అందుతోందని స్పష్టంగా తేలింది.

"సూర్యుడి ఉపరితలంపై మరిగే కదలికల వల్ల ఉత్పన్నమయ్యే తరంగాలు శక్తిని ఉత్పత్తి చేసి కరోనాకు రవాణా చేస్తున్నప్పటికీ, వాటి భాగస్వామ్యం చాలా తక్కువ. అవి అవసరమైన శక్తిలో కేవలం 7 శాతం మాత్రమే అందిస్తున్నాయి. మిగిలిన 93 శాతం శక్తి మాత్రం... సూర్యుడు తనను తాను పునర్వ్యవస్థీకరించుకోవడం ద్వారా కోల్పోయిన శక్తిని తిరిగి భర్తీ చేసుకోవడం వల్లే లభిస్తోంది" అని తమ అధ్యయన పత్రంలో పేర్కొన్నారు.

ఈ లెక్కను నిర్థరించడానికి 2024 ఆగస్టు 5న సంభవించిన అత్యంత శక్తివంతమైన కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్‌ని తాము నిశితంగా పరిశీలించినట్లు ప్రొఫెసర్ రమేశ్ చెప్పారు. ఆదిత్య-ఎల్1 లోని 'వెల్క్' (VELC - విజిబుల్ ఎమిషన్ లైన్ కరోనాగ్రాఫ్) పరికరం ద్వారా ఈ ఉద్గారాలను నమోదు చేశారు.

"కరోనల్ మాజ్ ఎజెక్షన్ సంభవించిన 10 గంటల వ్యవధిలోనే పెనవేసుకున్న అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు తిరిగి తమ యథాస్థానానికి చేరుకోవడాన్ని, అవి మళ్లీ ఒకదానితో ఒకటి కలిసిపోవడాన్ని, తద్వారా కరోనా శక్తి పునర్వ్యవస్థీకరణ జరగడాన్ని మేం గమనించాం'' అని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ అన్నారు.

"సూర్యుడి అంతటా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు తెగిపోవడం, తిరిగి కలవడం ద్వారానే కరోనాకు అవసరమైన అధిక శాతం శక్తి సరఫరా అవుతోందని మా అధ్యయనం స్పష్టం చేస్తోంది. సూర్యుని వాతావరణంలో శక్తి ఉత్పత్తి అయ్యే వ్యవస్థలపై భవిష్యత్తులో చేపట్టే పరిశోధనలకు ఈ గణాంకాలు ఒక బెంచ్‌మార్క్‌లా నిలుస్తాయి'' అని ప్రొఫెసర్ రమేశ్ అభిప్రాయపడ్డారు.

భౌతికశాస్త్రంలో తర్కానికి అందని ప్రాథమిక ప్రశ్నలకు సమాధానాలు కనుగొనడంలో ఇవి ఎంతగానో సహాయపడతాయని తాను భావిస్తున్నట్లు రమేశ్ వివరించారు.

(బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)