سج جون نيون تصويرون، سائنسي دنيا ۾ اهم اڳڀرائي

ڪراچي: دنيا جي سڀ کان وڌيڪ طاقتور شمسي دوربين سج جي نظر ايندڙ مٿاڇري جون هينئر تائين سڀ کان وڌيڪ واضح (هاءِ ريزوليشن) تصويرون حاصل ڪري ورتيون آهن، جن هڪ اهڙو لڪل عمل به ظاهر ڪيو آهي جيڪو سج جي سرگرمين کي هٿي ڏئي ٿو.
سائنسدانن آمريڪي نيشنل سائنس فائونڊيشن جي ڊينيئل ڪي. انوئي سولر ٽيليسڪوپ استعمال ڪئي، جيڪا هوائي رياست جي مائوئي ٻيٽ تي موجود آتش فشان هاليئڪالا جي چوٽي ويجهو نصب آهي. هنن سج جي هڪ اهڙي حصي تي ڌيان ڏنو جيڪو سج جي ڪاري داغ (Sunspot) جي ڀرسان مقناطيسي طور انتهائي سرگرم هو. سج جا ڪارا داغ شمسي سرگرمين جا مرڪز سمجهيا ويندا آهن.
هنن تصويرن ۽ ٽائيم ليپس وڊيوز سج جي پيچيده ۽ مسلسل تبديل ٿيندڙ فوٽو اسفيئر (Photosphere) جو اهڙو منظر پيش ڪيو آهي، جيڪو اڳ ڪڏهن به نه ڏٺو ويو هو. فوٽو اسفيئر سج جو نظر ايندڙ مٿاڇرو آهي، جيڪو فضا جي هڪ تمام سنهڙي پرت تي مشتمل هوندي آهي ۽ مقناطيسي ميدانن ۽ پلازما جي وهڪرن جي اثر هيٺ شڪل اختيار ڪندي آهي.
تفصيلي تصويرن کي ڪمپيوٽر سموليشن سان گڏائي سائنسدانن شمسي طبعيات ۾ هڪ اهم اڳڀرائي حاصل ڪئي. هنن سج جي مٿاڇري تي موجود ننڍڙن وِرلن (Whirlpools) جي سڃاڻپ ڪئي، جيڪي سڌي طرح ڌرتيءَ تي اثرانداز ٿي سگهن ٿا.
اهي گهمايل نمونا ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي (Kelvin-Helmholtz Instability يا KHI) جي نالي سان سڃاتا وڃن ٿا. اهي شايد انهن پراڻن سوالن جا جواب ڏين، جهڙوڪ سج جو ٻاهريون ماحول، جنهن کي ڪرونا چيو وڃي ٿو، آخر سج جي مٿاڇري کان وڌيڪ گرم ڇو آهي.
اهي وِرلا سج جي مقناطيسي توانائي گڏ ٿيڻ ۾ به اهم ڪردار ادا ڪن ٿا، جيڪا شمسي شعلن (Solar Flares) ۽ ڪرونل ماس ايجيڪشنز (Coronal Mass Ejections) جو سبب بڻجي ٿي. جڏهن اهڙيون سرگرميون ڌرتيءَ ڏانهن رخ ڪن ٿيون ته اهي تيز رفتار ذرڙا خارج ڪن ٿيون، جيڪي سيٽلائيٽن، بجلي جي نظامن ۽ مواصلاتي ڍانچي ۾ خلل وجهي سگهن ٿا.
هي تحقيق اربع ڏينهن سائنسي جرنل نيچر (Nature) ۾ شايع ٿي، جيڪا سائنسدانن کي سج جي اهڙي روَيي ۽ سرگرمين کي بهتر نموني سمجهڻ ۾ مدد ڏيندي، جن جي اڳڪٿي ڪرڻ اڃا تائين ڏکيو ڪم آهي.
تحقيق جي سربراهه ڊاڪٽر ڊيوڊ ڪُريڊزي، جيڪو ڪولوراڊو جي نيشنل سولر آبزرويٽري ۾ اسسٽنٽ فلڪيات دان آهي، چيو ته جيتوڻيڪ نظرياتي ماڊلن مان اڳ ئي اندازو لڳايو ويو هو ته فوٽو اسفيئر ۾ ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي پيدا ٿيڻ لاءِ مناسب حالتون موجود ٿي سگهن ٿيون، پر سج جي تقريباً سموري مٿاڇري تي انهن ڍانچن جو وڏي پيماني تي مشاهدو ٿيڻ انتهائي حيران ڪندڙ هو.
هن چيو ته، “سج تي وِرلن جي ٺهڻ شمسي طبعيات جو هڪ پراڻو بنيادي سوال رهيو آهي. پهريون ڀيرو اسان نه رڳو انهن جي شروعات جي سڃاڻپ ڪئي آهي، پر اهو به معلوم ڪيو آهي ته انهن کي هلائڻ وارو اصل عمل ڪهڙو آهي.”
مسلسل بدلجندڙ مٿاڇرو
ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي تڏهن پيدا ٿيندي آهي، جڏهن ٻه مختلف رفتار سان وهندڙ پاڻياٺ (Fluids) هڪ ٻئي جي ڀرسان گذرندا آهن، جنهن سان ننڍڙا خلل پيدا ٿيندا آهن ۽ آخرڪار گهمايل وِرلا ٺهندا آهن.
سائنسدان اڳ ئي اهڙي نموني جو مشاهدو ڍنڍن ۽ سمنڊن جي لهرن، ڪڪرن جي ٺهڻ ۽ مشتري (Jupiter) ۽ زحل (Saturn) جهڙن وڏن گئسي سيارن جي فضائن ۾ ڪري چڪا آهن.
مسيسيپي جي ڊيلٽا اسٽيٽ يونيورسٽي جي فزڪس جي ايسوسيئيٽ پروفيسر ڊاڪٽر ماريا ويبر چيو ته مشتري جي بادلن جي مختلف پٽن جي سرحدن تي ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي جو هڪ خوبصورت مثال ڏسي سگهجي ٿو، جتي انهن ڪنارن تي وڏا وِرلا ٺهن ٿا. انهن سڀني ۾ سڀ کان مشهور مثال مشتري جو گريٽ ريڊ اسپاٽ آهي. ڊاڪٽر ويبر هن نئين تحقيق ۾ شامل نه هئي.
انوئي سولر ٽيليسڪوپ مان حاصل ڪيل تصويرون پهريون ڀيرو ثابت ڪن ٿيون ته هي رجحان سج تي به موجود آهي.
سائنسدانن جو گهڻي عرصي کان خيال هو ته سج پنهنجي مقناطيسي توانائي “فلوڪس بريڊنگ” (Flux Braiding) ذريعي گڏ ڪندو آهي، جنهن دوران مقناطيسي ميدان جون لائينون پاڻ ۾ وڪوڙي وينديون آهن. وقت سان گڏ هي تناءُ غير مستحڪم ٿي ويندو آهي، جنهن بعد اهي لائينون الڳ ٿي ٻيهر پاڻ ۾ ڳنڍجنديون آهن ۽ وڏي مقدار ۾ توانائي آزاد ٿيندي آهي. پر اڃا تائين واضح نه هو ته اهي وڪوڙجندڙ نمونا آخر پيدا ڇو ٿين ٿا. نئين مشاهدي ان جو هڪ ممڪن جواب فراهم ڪيو آهي.
محققن موجب سج جي مٿاڇري تي مقناطيسي علائقن جي ڪنارن تي ٺهندڙ وِرلا مقناطيسي ميدانن کي پاڻ ۾ وڪوڙي ڇڏين ٿا. اهي ئي بناوٽون اهو به سمجهاڻ ۾ مدد ڏين ٿيون ته گرمي سج جي ٻاهرئين ماحول تائين ڪيئن پهچي ٿي.
ڊاڪٽر ڪُريڊزي چيو ته، “ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي سج لاءِ هڪ انتهائي مؤثر طريقو آهي، جنهن سان وڏا پلازما وهڪرا ننڍين حرڪتن ۾ تبديل ٿي وڃن ٿا. جڏهن اهو عمل شروع ٿئي ٿو ته توانائي ننڍين، خوردبيني سطح تائين منتقل ٿيڻ آسان ٿي وڃي ٿي، ۽ اتي پهچڻ کان پوءِ اها آساني سان گرمي ۾ تبديل ٿي وڃي ٿي. تنهن ڪري سج جي مٿاڇري تي هن عمل جي موجودگي اسان جي علم ۾ هڪ اهم گم ٿيل ڪڙي مهيا ڪري ٿي.”
هن وڌيڪ چيو ته هن عمل سان ٺهندڙ مقناطيسي وِرلا ننڍڙن انجڻن وانگر ڪم ڪن ٿا، جيڪي سج جي مٿاڇري تي توانائي پيدا ڪرڻ، منتقل ڪرڻ ۽ آزاد ڪرڻ جي صلاحيت رکن ٿا.
ڊاڪٽر ماريا ويبر چيو ته، “اسان اڃا تائين اهو سمجهڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهيون ته سج هر سطح تي پنهنجي مقناطيسيت ڪيئن پيدا ۽ برقرار رکي ٿو. هي تحقيق ان سلسلي ۾ وڏي مدد فراهم ڪري ٿي.”
ڌرتيءَ لاءِ اهميت
اهي مسلسل گردش ڪندڙ وِرلا وڏي شمسي سرگرمي، جهڙوڪ شمسي شعلن ۽ ڪرونل ماس ايجيڪشنز، لاءِ توانائي گڏ ڪرڻ جو ڪم به ڪن ٿا. بهرحال، ڊاڪٽر ڪُريڊزي موجب سج هر سيڪنڊ بي شمار ننڍا شعلا “نينو فليئرز” ۽ ٻيون معمولي سرگرميون به جاري رکندو رهي ٿو.
هن چيو، “حقيقت ۾ اهي ننڍڙا واقعا سج جي گرمي ۽ مقناطيسي بناوت تي وڏن ۽ ناياب شمسي شعلن کان به وڌيڪ اثرانداز ٿين ٿا. شمسي طبعيات جي ماهرن ۾ هاڻي اهو مضبوط اتفاق موجود آهي ته سج جي مجموعي روَيي کي سمجهڻ لاءِ سڀ کان پهرين انهن ننڍين سرگرمين کي سمجهڻ ضروري آهي، ڇو ته سج جي مقناطيسيت بنيادي طور انهن ئي ننڍڙن واقعن سان ٺهندي آهي، جيڪي آخرڪار خلائي موسم پيدا ڪن ٿا ۽ ڌرتيءَ جي ٽيڪنالاجي ڍانچي تي اثر وجهن ٿا.”
ميري لينڊ جي جانس هاپڪنز يونيورسٽي جي اپلائيڊ فزڪس ليبارٽري ۾ ناسا جي پارڪر سولر پروب منصوبي سان لاڳاپيل سائنسدان ڊاڪٽر نور روافي، جيڪو هن تحقيق ۾ شامل نه هو، چيو ته هي دريافت هڪ وڏو سائنسي سنگ ميل آهي.
هن چيو ته، “هي دريافت هڪ ممڪنه وضاحت فراهم ڪري ٿي ته سج جي هيٺئين ماحول ۽ ڪنويڪشن واري علائقي ۾ پيدا ٿيندڙ وڏي ميخانياتي توانائي آخر سج جي مٿئين ماحول تائين ڪيئن منتقل ٿئي ٿي. وڏي تعداد ۾ موجود اهي وِرلا ۽ انهن سان لاڳاپيل ڪيلون-هيلم هولٽز انسٽيبلٽي مڪمل طور تي فزڪس جي اصولن سان ٺهڪي اچن ٿا. فرق صرف اهو هو ته هينئر تائين اسان وٽ ايتري طاقتور دوربين موجود نه هئي، جيڪا انهن انتهائي ننڍڙن ڍانچن کي ڏسي سگهي.”
ٽيليسڪوپ مان حاصل ٿيل مشاهدا ڪمپيوٽر جي جديد سموليشن سان به انتهائي ويجهڙائي رکندڙ هئا، جنهن سان سائنسدانن کي تصويرن جي صحيح تشريح ڪرڻ ۽ اهڙو تفصيل معلوم ڪرڻ ۾ مدد ملي، جيڪي صرف مشاهدي ذريعي ماپڻ ڏکيون هيون.
مستقبل ۾ اهڙا وڌيڪ مشاهدا شايد انهن جسماني لاڳاپن جي درست سڃاڻپ ڪري سگهن، جيڪي وڏن شمسي شعلن ۽ شمسي طوفانن جي اڳڪٿي کي وڌيڪ صحيح بڻائيندا.
بي مثال شمسي دوربين
هي سڀ مشاهدا انوئي سولر ٽيليسڪوپ جي ڪري ممڪن بڻيا، جيڪا 2019ع کان وٺي سج جون حيرت انگيز تصويرون مهيا ڪري رهي آهي.
تحقيق جي گڏيل ليکڪ ڊاڪٽر فريڊرش ووگر موجب، هن دوربين ۾ 13 فوٽ (4 ميٽر) قطر وارو وڏو آئينو، جديد “ايڊاپٽو آپٽڪس” نظام، جيڪو ڌرتيءَ جي فضا سبب پيدا ٿيندڙ تصويري ڌنڌ کي درست ڪري ٿو، ۽ اهڙا حساس اوزار موجود آهن، جيڪي سج جي فوٽو اسفيئر، ڪرومو اسفيئر ۽ ڪرونا مان مشاهدا گڏ ڪري سگهن ٿا.
ڊاڪٽر ووگر چيو ته، “انوئي دوربين جو وڏو پيمانو، شاندار ڪارڪردگي ۽ ان جون منفرد فني صلاحيتون ان کي دنيا جي بي مثال سائنسي سهولتن مان هڪ بڻائين ٿيون، جنهن جي ذريعي اهڙي قسم جي تحقيق ممڪن ٿي سگهي ٿي.”
ڊاڪٽر نور روافي جو خيال آهي ته هي رڳو شروعات آهي. هن چيو، “هي دوربين سج بابت ڄاڻ حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ مڪمل نئين دري کولي رهي آهي، ۽ مون کي اميد آهي ته ايندڙ سالن ۾ ان مان ڪيترين ئي انقلابي دريافتن جو سلسلو جاري رهندو.”