शोधकर्ताओं ने इस रहस्य की पड़ताल की है कि कुछ विशिष्ट माइक्रोवेव और रेडियो आवृत्तियों पर मानचित्रण करने पर सूर्य के ध्रुव सौर डिस्क के बाकी हिस्सों की तुलना में कहीं अधिक चमकीले क्यों दिखाई देते हैं।

यह अध्ययन सूर्य के ध्रुवीय वायुमंडल में चुंबकीय क्षेत्र और तापमान की स्थितियों के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान कर सकता है।

सूर्य के ध्रुवीय क्षेत्र उसके चुंबकीय क्षेत्र के विकास और सौर पवन के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, दशकों के अवलोकन के बावजूद, सूर्य के ध्रुवों के पास देखी जाने वाली बढ़ी हुई रेडियो उत्सर्जन, जिसे माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक कहा जाता है, का कारण अभी तक स्पष्ट नहीं हो पाया है।

माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक सूर्य के ध्रुवों के पास रेडियो चमक में वृद्धि के रूप में दिखाई देती है। पहले के अध्ययनों ने इस चमक को ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों, ध्रुवीय फैकुली और चुंबकीय क्षेत्रों जैसी विशेषताओं से जोड़ा है। कोरोनल छिद्र EUV छवियों में वे गहरे क्षेत्र होते हैं जहां  चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं मुख्य रूप से खुली होती हैं, जिससे तीव्र सौर पवन बाहर निकल पाती है। हालांकि, इनमें से प्रत्येक विशेषता का योगदान और माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक के दीर्घकालिक व्यवहार में उनकी भूमिका को पूरी तरह से समझा नहीं गया है।

भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के अधीन एक स्वायत्त अनुसंधान संस्थान, आर्यभट्ट अनुसंधान संस्थान ऑफ ऑब्जर्वेशनल साइंसेज (ARIES ), नैनीताल, उदयपुर सौर वेधशाला (USO)/भौतिक अनुसंधान प्रयोगशाला (PRL), आईआईटी दिल्ली और आईआईटी रुड़की के शोधकर्ताओं के सहयोग से किए गए एक हालिया अध्ययन में, 17 GHz पर संचालित नोबेयामा रेडियोहेलियोग्राफ (NoRH) से लगभग तीन दशकों के प्रेक्षणों का उपयोग करते हुए माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक की व्यापक जांच की गई।

इस घटना की उत्पत्ति और दीर्घकालिक विकास की जांच करने के लिए रेडियो डेटा को नासा के सोलर डायनेमिक्स ऑब्जर्वेटरी से प्राप्त चरम-पराबैंगनी प्रेक्षणों और विलकॉक्स सोलर ऑब्जर्वेटरी से प्राप्त चुंबकीय क्षेत्र मापों के साथ संयोजित किया गया था।

चित्र 1: नोबेयामा रेडियोहेलियोग्राफ प्रेक्षणों से प्राप्त उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक और ध्रुवीय कोरोनल छिद्र क्षेत्र का दीर्घकालिक विकास। प्रेक्षणों से सौर चक्र में स्पष्ट भिन्नता और गोलार्धीय विषमता का पता चलता है।

डीएसटी इंस्पायर के वरिष्ठ शोध फेलो श्री रोहन बोस के नेतृत्व में, जो नैनीताल स्थित ARIES और आईआईटी रुड़की से संबद्ध हैं, डॉ. अंशु कुमारी (USO/PRL), डॉ. वैभव पंत (आईआईटी दिल्ली) और अन्य सहयोगियों के साथ शोध दल ने माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक के दीर्घकालिक विकास और ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों के क्षेत्र में उत्तर-दक्षिण के बीच स्पष्ट अंतर का खुलासा किया है।

कोरोनल छिद्रों की भूमिका को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने माइक्रोवेव प्रेक्षणों की तुलना चरम-पराबैंगनी (EUV) छवियों से पहचाने गए ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों के क्षेत्रों से की। अध्ययन में माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक और ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों के आकार के बीच एक मजबूत संबंध पाया गया। माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक और सूर्य के ध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति के बीच इससे भी अधिक मजबूत संबंध देखा गया। ये निष्कर्ष दर्शाते हैं कि माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक में दीर्घकालिक परिवर्तन सूर्य के ध्रुवीय वायुमंडल की चुंबकीय संरचना से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।

चित्र 2: ध्रुवीय कोरोनल छिद्र के क्षेत्रफल और ध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलता के साथ माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक की तुलना। इन तीनों मात्राओं के बीच मजबूत सहसंबंध देखे गए हैं।

शोधकर्ताओं ने माइक्रोवेव प्रेक्षणों की तुलना एक साथ ली गई अति-पराबैंगनी छवियों से करके व्यक्तिगत माइक्रोवेव चमकीले धब्बों का भी अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि इनमें से कई चमकीले क्षेत्र छोटे, चमकीले चिह्नों से मेल खाते हैं जिन्हें कोरोनल ब्राइट पॉइंट्स के नाम से जाना जाता है। ये चिह्न छोटे पैमाने के चुंबकीय लूपों द्वारा निर्मित होते हैं और आमतौर पर ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों के भीतर पाए जाते हैं। कई मामलों में, चमकीले क्षेत्रों का संबंध कोरोनल जेट्स से भी पाया गया, जो सूर्य के ध्रुवीय वायुमंडल में निरंतर छोटे पैमाने की चुंबकीय गतिविधि का संकेत देते हैं।

चित्र 3: ध्रुवीय कोरोनल छिद्रों के भीतर देखे गए माइक्रोवेव चमकीले धब्बों के उदाहरण। इनमें से कई चमक चरम-पराबैंगनी प्रेक्षणों में देखे गए कोरोनल चमकीले बिंदुओं (बाएं) और कोरोनल जेट (दाएं) से संबंधित हैं।

एस्ट्रोफिज़िकल जर्नल में प्रकाशित निष्कर्षों से पता चलता है कि बड़े पैमाने और छोटे पैमाने दोनों तरह की चुंबकीय प्रक्रियाएं माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक को प्रभावित करती हैं। जबकि समग्र चमक में बदलाव ध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र और कोरोनल छिद्रों के विकास के अनुरूप होता है, वहीं स्थानीय चमक अक्सर इन क्षेत्रों के भीतर सघन चुंबकीय संरचनाओं और जेट गतिविधि से जुड़ी होती है। ये निष्कर्ष इस बात का पुख्ता प्रमाण देते हैं कि माइक्रोवेव ध्रुवीय चमक सूर्य के ध्रुवीय चुंबकीय वातावरण के विकास द्वारा नियंत्रित होती है और सौर ध्रुवीय गतिविधि और सौर पवन की उत्पत्ति को समझने के लिए रेडियो प्रेक्षणों के महत्व को उजागर करते हैं।

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