आदित्य-एल१ च्या भारतीय बनावटीच्या कोरोनाग्राफने ५ ऑगस्ट २०२४ रोजीचा सौर उद्रेक असमान रीतीने पसरल्याचे दाखवले, प्लाझ्मा यानाच्या दिशेने आणि यानापासून दूर अशा दोन्ही बाजूंना सरकत होता

३ नोव्हेंबर २०२६ रोजी इस्रो आणि विज्ञान व तंत्रज्ञान मंत्रालयाने जाहीर केले की ५ ऑगस्ट २०२४ रोजी कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई, सूर्यावरून फेकल्या जाणाऱ्या तप्त, चुंबकीय वायूचा प्रचंड लोळ) कसा वाढला, हे शास्त्रज्ञांना उलगडण्यात भारताच्या आदित्य-एल१ सौर वेधशाळेची मदत झाली. तो सममित फुग्यासारखा फुगला नाही. बेंगळुरूतील भारतीय खगोलभौतिकी संस्थेतील (आयआयए) शास्त्रज्ञांनी आदित्य-एल१ च्या व्हिजिबल एमिशन लाइन कोरोनाग्राफने (व्हीईएलसी) नोंदवलेल्या प्रकाशाच्या रंगबदलांवरून उद्रेकाची यानाकडे आणि यानापासून दूर होणारी हालचाल वाचली, आणि ती नासाच्या प्रतिमा व त्रिमितीय प्रतिकृतीशी एकत्र केली.

हा शोधनिबंध सौरभ त्रिपाठी, तन्मय सामंता आणि जयंत जोशी यांचा असून तो द ॲस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्समध्ये (खंड १००९, लेख L24) प्रसिद्ध झाला आहे. जर्नलने तो २५ सप्टेंबर २०२६ रोजी प्रसिद्ध झाल्याचे नमूद केले आहे, तो खुल्या प्रवेशाचा आहे, त्यामुळे घोषणेमागील आकडेवारी कोणालाही वाचता येते.

५ ऑगस्ट २०२४ चा उद्रेक

हा सीएमई एका X1.7 ज्वालेनंतर आला, म्हणजे सूर्याच्या पश्चिम कडेच्या अगदी पलीकडून झालेल्या क्ष-किरणांच्या उद्रेकानंतर. NOAA च्या स्पेस वेदर प्रेडिक्शन सेंटरने ही ज्वाला १३:४० UTC वाजता नोंदवली आणि उद्रेकाच्या उगमस्थानामुळे पृथ्वीच्या दिशेने येणारा सीएमई संभवत नाही, असे मानले. आयआयएच्या शोधनिबंधात उद्रेकाची सुरुवात सुमारे १३:२७ UT वाजता झाल्याचे म्हटले आहे.

नासाच्या सोलर डायनॅमिक्स ऑब्झर्व्हेटरीवरील अॅटमॉस्फेरिक इमेजिंग असेम्ब्लीतील (एआयए) अतिनील किरणांच्या प्रतिमा वापरून लेखकांनी सूर्यावरून निघणाऱ्या सीएमईच्या अग्रभागाचा मागोवा घेतला. त्यांनी प्रक्षेपित त्रिज्यीय वेग प्रति सेकंद १,१३४.९ किलोमीटर, कमी-जास्त ३३.४, इतका मोजला. “प्रक्षेपित” म्हणजे यानावरून पाहिल्यावर आकाशात आडवी दिसणारी हालचाल.

कॅमेऱ्याला जे दिसत नाही ते स्पेक्ट्रोग्राफला दिसते

कोरोनाग्राफ सूर्याची तेजस्वी तबकडी अडवतो, म्हणजे मंद कोरोना, सूर्याचे बाह्य वातावरण, दिसू शकते. इस्रोच्या निवेदनानुसार, बहुतेक कोरोनाग्राफ प्रतिमा सीएमई आकाशात कसा सरकतो ते दाखवतात, पण वायू निरीक्षकाकडे किंवा निरीक्षकापासून दूर किती वेगाने जात आहे, हे सांगू शकत नाहीत.

व्हीईएलसी वर्णपंक्तीही नोंदवतो. तो कोरोनाची हिरवी रेषा, ५३०.३ नॅनोमीटर (५३०३ अँगस्ट्रॉम) पाहतो, म्हणजे सुमारे १८ लाख केल्विन तापमानावरील अतिआयनीकृत लोखंडाच्या अणूंनी उत्सर्जित केलेला प्रकाश, सूर्याच्या केंद्रापासून १.०५ ते १.५ सौर त्रिज्यांदरम्यान. सौर त्रिज्या म्हणजे सूर्याची स्वतःची त्रिज्या, त्यामुळे १.०५ हा सूर्याच्या कडेपासून त्याच्या त्रिज्येच्या सुमारे ५ टक्के उंचीवरचा बिंदू होय. वायू हलतो तेव्हा रेषा तरंगलांबीत सरकते, हेच तत्त्व इस्रो रस्त्यावरील वेगमापक बंदुकीशी (स्पीड गन) तुलना करून सांगते: निरीक्षकाकडे धावणाऱ्या वायूचा प्रकाश अधिक निळसर होतो, निरीक्षकापासून दूर जाणाऱ्या वायूचा प्रकाश अधिक तांबूस.

त्याच्या रचनेविषयीच्या शोधनिबंधानुसार व्हीईएलसी ला चार समांतर फटी आहेत आणि प्रत्येक फट कोरोनाची एक पट्टी एकाच वेळी तपासते. या घटनेत सूर्याच्या पश्चिम कडेजवळच्या एका फटीने उद्रेक तिच्यावरून जात असताना लोखंडाची रेषा दर ५१ सेकंदांनी नोंदवली.

इस्रोच्या निवेदनानुसार व्हीईएलसी ची रचना आणि उभारणी आयआयएने इस्रोच्या मोठ्या मदतीने केली; ईटीव्ही भारत आणि पीआयबीच्या मजकुरात होसाकोटे येथील आयआयएच्या क्रेस्ट परिसरातील एमजीके मेनन लॅबोरेटरी फॉर स्पेस सायन्सेस हे ठिकाण सांगितले आहे. आयआयएची स्थापना १९७७ मध्ये एम. के. वैनू बाप्पू यांनी केली, जे १९६० पासून कोडाईकनाल सौर वेधशाळेचे संचालक होते. सात उपकरणे वाहून नेणारे आदित्य-एल१ २ सप्टेंबर २०२३ रोजी प्रक्षेपित झाले.

वर्णपंक्तीतील दोन शाखा

सुमारे १३:२७:५७ UT वाजता सीएमईच्या अग्रभागातील उत्सर्जन लोखंडाच्या रेषेच्या सामान्य तरंगलांबीच्या दोन्ही बाजूंना दोन शाखांमध्ये फुटले, एक निळ्याकडे सरकलेली आणि एक तांबड्याकडे. तांबड्याकडे सरकलेले उत्सर्जन कमी उंचीवर दिसले आणि निळ्याकडे सरकलेले जास्त उंचीवर. शोधनिबंधानुसार फटीवरील एका ठिकाणी अतिरिक्त घटक प्रति सेकंद ८१.० किलोमीटरने निळ्याकडे सरकला होता, तर दुसऱ्या ठिकाणी प्रति सेकंद २१७.९ किलोमीटरने तांबड्याकडे. लेखकांच्या मते २१७.९ ही बहुधा किमान मर्यादा आहे, कारण तो घटक व्हीईएलसी नोंदवू शकणाऱ्या तरंगलांबीच्या पट्ट्याच्या टोकापर्यंत गेला होता.

त्याच फटीवर एआयए प्रतिमांमध्ये मागोवा घेतलेला सीएमईचा बाजूचा अग्रभाग आकाशात प्रक्षेपित प्रति सेकंद ६९१.५ किलोमीटर, कमी-जास्त ३०.७, वेगाने सरकला. हा त्रिज्यीय अग्रभागासाठी मोजलेल्या प्रति सेकंद १,१३४.९ किलोमीटरपेक्षा बराच कमी आहे, आणि शोधनिबंध या फरकाचा अर्थ असा लावतो की विस्तार प्रत्येक दिशेने सारखा नव्हता.

सममित फुगा जुळला नाही

या दोन शाखा समजावून सांगण्यासाठी आयआयए संघाने फुगणाऱ्या वायूच्या कवचाची एक सोपी त्रिमितीय प्रतिकृती बनवली आणि ती कोणते वर्णपंक्ती निर्माण करेल याची गणना केली. त्यांनी चार मांडणी करून पाहिल्या. कडेवरून पाहिलेले आणि एकसारखे फुगणारे कवच निळ्या व तांबड्याचा सममित नमुना देत होते. वेगळ्या त्रिमितीय पुनर्रचनेतून घेतलेला कल आणि दिशा जोडल्यावर, जी उद्रेक सूर्याच्या कडेच्या सुमारे ७ अंश मागे असल्याचे दाखवते, नमुना बदलला पण जुळणी कमी झाली. जुळणी चौथ्या मांडणीतून मिळाली, जिने ही दिशा आणि दोन लंब दिशांमध्ये वेगवेगळा बाजूचा विस्तार एकत्र केला. शोधनिबंधानुसार ही स्थिती आकार आणि कालानुसार होणारा बदल या दोन्हीत व्हीईएलसी च्या निरीक्षणांशी जवळून मिळतीजुळती आहे, तर सममित मांडणी कमी जुळल्या.

इस्रोचे निवेदन निष्कर्ष सोप्या शब्दांत सांगते: उद्रेक एखाद्या साध्या सममित फुग्यासारखा बाहेर पसरला नाही, आणि प्रतिमा, व्हीईएलसी वर्णपंक्तिमापन आणि प्रतिकृती यांचा मेळ हा सूर्याजवळ तो एकसमान पसरला नाही याचा पुरावा आहे. संबंधित लेखक सामंता यांनी ईटीव्ही भारतला सांगितले की संघाला आढळले की “तो सर्व दिशांना एकसारखा पसरत नाही.”

आकारामुळे पोहोचण्याची वेळ कशी बदलू शकते

NOAA च्या स्पेस वेदर प्रेडिक्शन सेंटरच्या म्हणण्यानुसार सीएमई प्रति सेकंद २५० किलोमीटरपेक्षा कमी वेगापासून जवळजवळ ३,००० किलोमीटरपर्यंतच्या वेगाने प्रवास करतात, आणि पृथ्वीकडे येणारे सर्वांत वेगवान १५ ते १८ तासांत पोहोचू शकतात, तर संथ सीएमईला अनेक दिवस लागतात. अंदाजकर्ते आकार, वेग आणि दिशा कोरोनाग्राफ प्रतिमांवरून काढतात, आणि सूर्य-पृथ्वी एल१ बिंदूवरील NOAA चा डीएससीओव्हीआर उपग्रह सीएमईच्या पुढे असलेला आघात-तरंग (शॉक) येत असल्याचा इशारा अनेकदा १५ ते ६० मिनिटे आधी देऊ शकतो, असे केंद्र नमूद करते.

आयएएनएसच्या वृत्तानुसार जोशी म्हणाले की सुरुवातीच्या सीएमईचा असममित आकार तो सौरवाऱ्याशी कसा संवाद साधतो आणि त्याला किती ओढ (ड्रॅग) जाणवते यावर परिणाम करू शकतो, ज्यामुळे त्याच्या वेगावर आणि शेवटी पृथ्वीवर पोहोचण्याच्या वेळेवर प्रभाव पडू शकतो. इस्रोचे निवेदन पुढे म्हणते की वेगवेगळ्या आकारांना वेगवेगळी ओढ जाणवू शकते, ज्यामुळे पोहोचण्याच्या वेळेचे अंदाज अधिक आव्हानात्मक होऊ शकतात.

निष्कर्ष काय सांगतो आणि काय खुले ठेवतो

idrw.org ने पुनरुत्पादित केलेल्या पीआयबी निवेदनाच्या मजकुरानुसार, सीएमई साध्या सममित फुग्यासारखा पसरला नाही हे अभ्यासाने “प्रथमच” दाखवले. असमान विस्तार अनेक यानांच्या मदतीने याआधीच आढळला होता: क्रेमेड्स आणि सहकाऱ्यांनी नासाच्या स्टीरिओ आणि एसडीओ यानांच्या प्रतिमांवरून डझनभर सीएमईची पुनर्रचना केली आणि २०२० मध्ये ॲस्ट्रॉनॉमी अँड ॲस्ट्रोफिजिक्समध्ये नोंदवले की सुमारे तीन सौर त्रिज्यांच्या खाली त्यांचा विस्तार बराच असममित होता. आयआयएचा शोधनिबंध या संशोधनाचा संदर्भ देतो आणि आपला निष्कर्ष त्याच्याशी सुसंगत असल्याचे म्हणतो. इस्रोच्या म्हणण्यानुसार व्हीईएलसी एकाच निरीक्षण बिंदूवरून दृष्टीरेषेतील हालचाल जोडते.

शोधनिबंध आपल्या मर्यादांबाबत सावध आहे. तो प्रतिकृतीला गुणात्मक म्हणतो, तिचे मापदंड प्रातिनिधिक आहेत आणि उद्रेकाची एकमेव पुनर्रचना नाहीत असे सांगतो, आणि दोन शाखांपैकी खालची मंद आहे व संपूर्ण घटनेत तिचा मागोवा घेता येत नाही असे नमूद करतो. एकतर्फी वाढीचे एक संभाव्य कारण तो सुचवतो, उद्रेकाभोवतीचे असमान चुंबकीय वातावरण, आणि जोडतो की हा दुवा सिद्ध करण्यासाठी निरीक्षणे पुरेशा मर्यादा देत नाहीत. ईटीव्ही भारत नोंदवते की असममित विस्तार भूचुंबकीय बिघाडाची तीव्रता बदलतो का हे अभ्यासाने थेट सिद्ध होत नाही, आणि द प्रिंट जोडते की त्याने एकाच घटनेचा अभ्यास केला आणि मोठे वादळ येऊ घातले आहे असे तो सुचवत नाही. उद्रेक सूर्याच्या कडेच्या अगदी पलीकडे सुरू झाला होता, आणि पृथ्वीकडे येणारा सीएमई संभवत नाही असे NOAA ने त्यावेळी मानले होते.

पुढे काय

संशोधक हे तंत्र इतर सीएमईवर वापरणार आहेत, असे इस्रोचे निवेदन म्हणते, म्हणजे उद्रेकाची दिशा, वेग आणि विस्तार व्हीईएलसी वर्णपंक्तिमापनाने किती विश्वासार्हपणे मिळवता येतात हे ठरवण्यासाठी, आणि अनेक यानांच्या प्रतिमांवर पूर्णपणे अवलंबून न राहता हालचाल पुन्हा रचण्यासाठी. ईटीव्ही भारत सांगते की पुढची लक्ष्ये सूर्याच्या कडेजवळचे उद्रेक आहेत, जिथे प्रतिमांवरून दृष्टीरेषेतील हालचाल मिळवणे सर्वांत कठीण असते. सामंता यांनी त्या वृत्तसंस्थेला सांगितले की सूर्याच्या दृश्य कडेच्या पलीकडील कोरोनाची वर्णपंक्तीय निरीक्षणे नियमितपणे देणारा व्हीईएलसी हा सध्या कार्यरत असलेला एकमेव अवकाशस्थित कोरोनाग्राफ आहे.

हा निष्कर्ष आयआयएने व्हीईएलसी आणि युरोपच्या प्रोबा-३ कोरोनाग्राफचे संयुक्त विश्लेषण १५ ऑक्टोबर २०२६ रोजी जाहीर केल्यानंतर तीन आठवड्यांपेक्षा कमी काळात आला. इस्रो सांगते की आदित्य-एल१ ने ६ जानेवारी २०२४ रोजी ज्या हॅलो कक्षेत प्रवेश केला, पृथ्वीपासून सुमारे १५ लाख किलोमीटरवरील एल१ बिंदूभोवतीची, ती पाच वर्षांचे मोहिमेचे आयुष्य मिळावे म्हणून निवडली गेली होती.