Solar Orbiter ने सौर पवन में एक चुंबकीय स्विचबैक (switchback) को सूर्य पर उसके स्रोत तक ट्रेस किया

यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) का कहना है कि उसके Solar Orbiter अंतरिक्ष यान ने एक चुंबकीय स्विचबैक (switchback) — सौर पवन द्वारा ले जाए जाने वाले चुंबकीय क्षेत्र में एक S-आकार का मोड़ — का पीछा करते हुए सूर्य पर उस स्थान तक उसका पता लगाया है जहाँ से वह शुरू हुआ था। यह परिणाम फ़्रांस के CNRS/LPP के Jesse Coburn के नेतृत्व में लिखे गए एक शोधपत्र से आया है, जिसका शीर्षक “On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind” (सौर पवन में चुंबकीय स्विचबैक की कोरोनीय उत्पत्ति पर) है और जो अब Nature Astronomy में प्रकाशित हुआ है। ESA के अनुसार, टीम ने अंतरिक्ष यान को इस संरचना के भीतर मिले कणों का विश्लेषण करके स्रोत की पहचान की।

सौर पवन गर्म, विद्युत आवेशित गैस, यानी प्लाज़्मा, का एक निरंतर बहिर्प्रवाह है, जो सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र को खींचकर सौरमंडल में दूर तक ले जाता है। रास्ते में क्षेत्र रेखाएँ मरोड़ खा सकती हैं, टूट सकती हैं या स्वयं पर वापस मुड़ सकती हैं। स्विचबैक ऐसी ही एक संरचना हैं: इन्हें अक्सर सूर्य के निकट दर्ज किया गया है, लेकिन ये कैसे बनते हैं, इस पर अब भी बहस जारी है। ESA याद दिलाती है कि 2022 में Solar Orbiter ने दूर से एक स्विचबैक का अवलोकन किया था और उस S-आकार की पुष्टि की थी जिसका शोधकर्ताओं ने पूर्वानुमान लगाया था, लेकिन जिसे कभी सीधे नहीं देखा गया था।

इस बार अंतरिक्ष यान सीधे एक स्विचबैक के बीच से गुज़रा। Coburn कहते हैं, “Solar Orbiter एक बहुत बड़े स्विचबैक के बीच से उड़ा,” और बताते हैं कि इससे टीम को ऐसे कणों को मापने का अवसर मिला जो बहुत कम देखे जाते हैं और अपनी उत्पत्ति के सुराग लिए होते हैं। सौर पवन विश्लेषक (Solar Wind Analyser, SWA) के मापों में, जो तब लिए गए जब Solar Orbiter पृथ्वी और सूर्य के बीच लगभग आधे रास्ते पर था, शोधकर्ताओं ने आवेशित ऑक्सीजन और कार्बन कणों का एक संयोजन पाया। ESA का कहना है कि यह मिश्रण केवल सौर सतह पर गर्म चुंबकीय लूपों के भीतर ही बन सकता है।

Coburn स्विचबैक — और उनके साथ सौर पवन — के बनने के बारे में दो प्रमुख व्याख्याओं का वर्णन करते हैं। कणों का मिश्रण पहली व्याख्या, इंटरचेंज रीकनेक्शन, का समर्थन करता है: खुली क्षेत्र रेखाएँ, जिनके सहारे पदार्थ अंतरिक्ष में निकल सकता है, उन बंद लूपों से मिलती हैं जो चाप बनाकर वापस सूर्य की ओर लौटते हैं, और रेखाएँ टूटकर फिर से जुड़ जाती हैं, जिससे कभी लूप में फँसा प्लाज़्मा बाहर निकल जाता है। प्रतिस्पर्धी व्याख्या तरंगों और विक्षोभ पर आधारित है। ब्रिटेन की Northumbria University की सह-लेखिका Stephanie Yardley कहती हैं कि टीम को इनके संकेत भी दिखते हैं, लेकिन संभवतः केवल तब, जब स्विचबैक सूर्य से दूर जा चुका हो। उनके विचार में दोनों प्रक्रियाएँ शामिल हैं और “वे बस एक स्विचबैक के जीवनकाल के अलग-अलग चरणों में काम करती हैं”।

इन सीटू (in situ) कण-आँकड़ों के अलावा, टीम ने सौर चक्रिका की छवियों का परीक्षण किया और सूर्य तथा आसपास के अंतरिक्ष के चुंबकीय क्षेत्रों का मॉडल तैयार किया। ESA का कहना है कि शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने के लिए एक नया मॉडल बनाया कि प्लाज़्मा कहाँ से आया था, और स्रोत क्षेत्र का पता लगाने के लिए Solar Orbiter के मापों को NASA की Solar Dynamics Observatory के आँकड़ों से जोड़ा। ESA के अनुसार, यह कार्य यह भी दिखाता है कि सूर्य का वायुमंडल सौर पवन के कणों पर अपनी छाप छोड़ता है, जो वैज्ञानिकों को सूर्य से दूर मापे गए प्लाज़्मा के इतिहास का पुनर्निर्माण करने में सक्षम बना सकता है।