Solar Orbiter সৌরবায়ুর একটি ম্যাগনেটিক সুইচব্যাককে সূর্যে তার উৎস পর্যন্ত অনুসরণ করেছে

ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা ESA জানিয়েছে, তাদের Solar Orbiter মহাকাশযান একটি ম্যাগনেটিক সুইচব্যাক (switchback), অর্থাৎ সৌরবায়ুর বয়ে নেওয়া চৌম্বকক্ষেত্রের একটি S-আকৃতির ভাঁজকে, সূর্যে তার সূচনাস্থল পর্যন্ত অনুসরণ করেছে। ফলাফলটি এসেছে ফ্রান্সের CNRS/LPP-এর জেসি কোবার্নের নেতৃত্বে করা একটি গবেষণাপত্র থেকে, যার শিরোনাম “On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind” (সৌরবায়ুতে ম্যাগনেটিক সুইচব্যাকের করোনাল উৎস প্রসঙ্গে) এবং যা এখন Nature Astronomy-তে প্রকাশিত হয়েছে। ESA-র মতে, মহাকাশযানটি কাঠামোটির ভেতরে যে কণাগুলো পেয়েছে, সেগুলো বিশ্লেষণ করে দলটি উৎসটি শনাক্ত করেছে।

সৌরবায়ু হলো উত্তপ্ত, বৈদ্যুতিকভাবে আহিত গ্যাস বা প্লাজমার একটি নিরবচ্ছিন্ন বহিঃপ্রবাহ, যা সূর্যের চৌম্বকক্ষেত্রকে সৌরজগতে টেনে নিয়ে যায়। পথে ক্ষেত্ররেখাগুলো পেঁচিয়ে যেতে, ভেঙে যেতে বা নিজের দিকেই বেঁকে ফিরে আসতে পারে। সুইচব্যাক এমনই একটি বৈশিষ্ট্য: সূর্যের কাছাকাছি এগুলো প্রায়ই শনাক্ত হয়েছে, কিন্তু এগুলো কীভাবে তৈরি হয় তা নিয়ে এখনও বিতর্ক রয়েছে। ESA স্মরণ করিয়ে দিয়েছে যে 2022 সালে Solar Orbiter দূর থেকে এমন একটি সুইচব্যাক পর্যবেক্ষণ করেছিল এবং সেই S-আকৃতি নিশ্চিত করেছিল, যা গবেষকেরা পূর্বাভাস দিয়েছিলেন কিন্তু কখনও সরাসরি দেখেননি।

এবার মহাকাশযানটি সরাসরি একটি সুইচব্যাকের ভেতর দিয়ে অতিক্রম করেছে। “Solar Orbiter একটি খুব বড় সুইচব্যাকের ভেতর দিয়ে উড়ে গেছে,” কোবার্ন বলেন। তিনি ব্যাখ্যা করেন, এর ফলে দলটি এমন সব কণা পরিমাপ করতে পেরেছে যেগুলো কদাচিৎ পর্যবেক্ষিত হয় এবং যেগুলো তাদের উৎস সম্পর্কে সূত্র বহন করে। Solar Orbiter যখন পৃথিবী ও সূর্যের মোটামুটি মাঝামাঝি অবস্থানে ছিল, তখন Solar Wind Analyser (SWA) থেকে নেওয়া পরিমাপে গবেষকেরা আহিত অক্সিজেন ও কার্বন কণার একটি সমন্বয় খুঁজে পান। ESA বলছে, এই মিশ্রণ কেবল সূর্যপৃষ্ঠের উত্তপ্ত চৌম্বকীয় লুপের ভেতরেই তৈরি হতে পারে।

সুইচব্যাক, এবং সেই সঙ্গে সৌরবায়ু, কীভাবে সৃষ্টি হয় তার দুটি প্রধান ব্যাখ্যা তুলে ধরেন কোবার্ন। কণার মিশ্রণটি প্রথম ব্যাখ্যা, অর্থাৎ ইন্টারচেঞ্জ রিকানেকশনকে সমর্থন করে: উন্মুক্ত ক্ষেত্ররেখা, যার পথ ধরে পদার্থ মহাকাশে বেরিয়ে যেতে পারে, সূর্যে ফিরে বাঁক নেওয়া বদ্ধ লুপের সঙ্গে মিলিত হয়, এবং রেখাগুলো ভেঙে আবার যুক্ত হয়, ফলে একসময় লুপে আটকে থাকা প্লাজমা বেরিয়ে আসে। প্রতিদ্বন্দ্বী ব্যাখ্যাটি তরঙ্গ ও টার্বুলেন্সের ওপর নির্ভর করে। যুক্তরাজ্যের নর্দাম্ব্রিয়া ইউনিভার্সিটির সহ-লেখক স্টেফানি ইয়ার্ডলি বলেন, দলটি এগুলোরও লক্ষণ দেখতে পাচ্ছে, তবে সম্ভবত কেবল তখনই, যখন সুইচব্যাকটি সূর্য থেকে দূরে সরে গেছে। তাঁর মতে, দুটি প্রক্রিয়াই জড়িত এবং “এগুলো কেবল একটি সুইচব্যাকের জীবনকালের ভিন্ন ভিন্ন পর্যায়ে কাজ করে”।

ইন সিটু (in situ) কণা-উপাত্তের পাশাপাশি দলটি সৌর চাকতির ছবি পরীক্ষা করেছে এবং সূর্য ও চারপাশের মহাকাশের চৌম্বকক্ষেত্রের মডেল তৈরি করেছে। ESA জানিয়েছে, প্লাজমা কোথা থেকে এসেছে তা নির্ণয় করতে গবেষকেরা একটি নতুন মডেল তৈরি করেছেন, যা উৎস অঞ্চলটি চিহ্নিত করতে Solar Orbiter-এর পরিমাপকে NASA-র Solar Dynamics Observatory-র উপাত্তের সঙ্গে যুক্ত করেছে। ESA-র মতে, এই গবেষণা আরও দেখায় যে সূর্যের বায়ুমণ্ডল সৌরবায়ুর কণাগুলোর ওপর তার ছাপ রেখে যায়, যা বিজ্ঞানীদের সূর্য থেকে বহু দূরে পরিমাপ করা প্লাজমার ইতিহাস পুনর্গঠন করতে সাহায্য করতে পারে।