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सौर भौतिकी

सूर्य, हमारा जीवन देने वाला तारा दैनिक जीवन में एक स्थिर वस्तु के रूप में प्रकट हो सकता है, लेकिन इस तारे के व्यापक अध्ययन से पता चलता है कि यह हमारे विचार से कहीं अधिक दिलचस्प है। 17वीं शताब्दी की शुरुआत से और टेलीस्कोप के आगमन के साथ, सूर्य का अध्ययन बहुत आगे बढ़ गया। पिछले तीन दशकों में अंतरिक्ष-आधारित टेलीस्कोप (SOHO, ACE, WIND, STEREO, SDO, IRIS, पार्कर सोलर प्रोब, सोलर ऑर्बिटर आदि) के विकास ने इस क्षेत्र में कुछ आश्चर्यजनक खोज की और साथ ही साथ इस पर कुछ मौलिक प्रश्न भी खड़े किए। छोटे और लंबे समय के पैमानों पर इस तारे के बारे में हमारी समझ।

कोडाइकनाल सौर वेधशाला (KoSO) में देखे गए सौर चक्र-17 और चक्र-18 के दौरान सौर कलंक क्षेत्र और उनकी स्थिति में परिवर्तन

अब यह अच्छी तरह से स्थापित हो गया है कि ग्यारह साल के सौर चक्र के अलावा, सूर्य भी कई चक्रों में भिन्नता दिखाता है या उससे भी अधिक समय तक जिसे दीर्घकालिक परिवर्तनशीलता कहा जाता है और माना जाता है कि इसका पृथ्वी की जलवायु पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इसलिए, इस दीर्घकालिक भिन्नता के पीछे भौतिकी को समझने के लिए, ARIES के शोधकर्ता दीर्घकालिक परिवर्तनशीलता के विभिन्न पहलुओं का अध्ययन करते हैं और इनमें से कुछ हैं:

  • सौर सतह की विशेषताओं का अध्ययन
    सनस्पॉट, प्लेज, फिलामेंट्स, नेटवर्क-ब्राइट पॉइंट सौर सतह की विशेषताएं हैं जो सूर्य में चुंबकीय क्षेत्र के लिए प्रॉक्सी के रूप में कार्य करती हैं। इसलिए, इन विशेषताओं का दीर्घकालिक अध्ययन हमें अपने जीवन देने वाले तारे के चुंबकीय इतिहास का पता लगाने में सक्षम बनाता है। इन पहलुओं का अध्ययन करने के लिए, हम विभिन्न भू-आधारित वेधशालाओं जैसे कोडाइकनाल सौर वेधशाला (कोएसओ), बिग बीयर सौर वेधशाला (बीबीएसओ) आदि से डेटा और एसओएचओ और एसडीओ से अंतरिक्ष-आधारित डेटा का उपयोग करते हैं। हमारे शोधकर्ता इन पहलुओं का अध्ययन करने के लिए दुनिया भर के विभिन्न वैज्ञानिकों के साथ मिलकर काम करते हैं और कुछ अनसुलझी समस्याओं का जवाब देते हैं।

  • सौर डायनेमो
    सौर डायनेमो वह तंत्र है जो इन सभी 11 वर्षों के चक्र के साथ-साथ दीर्घकालिक भिन्नता के लिए जिम्मेदार है। भारत और विदेशों में अन्य वैज्ञानिकों के सहयोग से, यहां ARIES में हम सोलर डायनेमो मॉडलिंग के साथ-साथ संख्यात्मक सिमुलेशन के कुछ पहलुओं का भी अध्ययन करते हैं। इन अध्ययनों ने तरल पदार्थ और प्लाज्मा भौतिकी की हमारी समझ के बारे में कुछ बुनियादी सवाल उठाए हैं।
9 सितंबर, 2017 के सीएमई के साथ सूर्य के पश्चिमी अंग में चमक को पिछले दशक की सबसे मजबूत घटनाओं में से एक माना जाता है। (JHelioviewer के साथ बनाई गई मूवी)।

सौर भौतिकी (हेलियोफिजिक्स) की वह शाखा जो पृथ्वी के निकट के वातावरण पर केंद्रित अंतरग्रहीय अंतरिक्ष पर सूर्य के प्रभाव का अध्ययन करती है, अंतरिक्ष मौसम कहलाती है। जैसे पृथ्वी पर मौसम में मुख्य रूप से तापमान, हवा की गति आदि का विवरण शामिल होता है, वैसे ही अंतरिक्ष मौसम में प्लाज्मा घनत्व, गति, तापमान, चुंबकीय क्षेत्र आदि का वर्णन करते हुए परिवेशी सौर हवा से संबंधित पैरामीटर शामिल होते हैं। यह स्थापित किया गया है कि कोरोनल मास इजेक्शन हैं अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं के प्रमुख चालक। हमारे जीवन पर कई प्रभावों के कारण इन घटनाओं का हमारे दृष्टिकोण से बहुत महत्व है। अंतरिक्ष मौसम के कुछ ध्यान देने योग्य प्रभाव हैं:

  • ध्रुवीय क्षेत्रों के पास देखे गए सुंदर अरोरा।
  • पावर ग्रिड फेलियर।
  • संचार उपग्रहों में व्यवधान।
  • अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्रियों पर प्रभाव।
  • ध्रुवीय क्षेत्रों से यात्रा करने वाली उड़ानों के लिए विकिरण खतरा।

अंतरिक्ष के मौसम की गंभीरता को देखते हुए उनके चालकों को समझने की जरूरत है। इससे मौसम की भविष्यवाणी करने में भी मदद मिलेगी ताकि क्षति को कम करने और सामाजिक-आर्थिक नुकसान को कम करने के लिए सही समय पर आवश्यक कदम उठाए जा सकें।

  • भड़कना अध्ययन
    पूरे स्पेक्ट्रम में तीव्रता में अचानक वृद्धि के अलावा सोलर फ्लेयर्स भी चार्ज किए गए कणों को इंटरप्लेनेटरी स्पेस में तेजी लाने के लिए जिम्मेदार हैं और कभी-कभी सीएमई से भी जुड़े होते हैं। डॉ वहाब उद्दीन उच्च स्थानिक और लौकिक विभेदन में 15 सेमी एच-अल्फा टेलीस्कोप की मदद से नियमित रूप से फ्लेयर्स की निगरानी करने के लिए एरीज में अध्ययन के इस क्षेत्र का नेतृत्व करते हैं। इस तरह के डेटा को अन्य जमीनी और अंतरिक्ष-आधारित टिप्पणियों के साथ जोड़कर फ्लेयर्स और संबंधित घटनाओं की महत्वपूर्ण समझ प्रदान की गई है।
  • कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) विज्ञान
    सीएमई अंतरिक्ष मौसम के प्राथमिक चालक हैं। प्रो. दीपांकर बनर्जी के अधीन इस समूह के सदस्य विभिन्न मैनुअल और स्वचालित एल्गोरिदम के साथ इन बड़े पैमाने के सौर ट्रांज़िएंट्स के आरंभ, विकास और प्रसार के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने में सक्रिय रूप से शामिल रहे हैं। मुख्य उद्देश्यों में से एक हेलियोस्फीयर के माध्यम से सीएमई के व्यवहार को समझना है जो पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी को बढ़ाने में योगदान देगा। दुनिया भर के वैज्ञानिकों के सहयोग से अनुसंधान में SOHO, STEREO, SDO, PROBA-2 आदि जैसे कई अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाओं और MLSO जैसी जमीन-आधारित वेधशालाओं के डेटा के संयोजन का विश्लेषण शामिल है।

सौर वातावरण में प्रकाशमंडल, क्रोमोस्फीयर, संक्रमण क्षेत्र और कोरोना शामिल हैं। कई वर्षों के शोध के बाद भी इन परतों में अभी भी कई रहस्य छिपे हुए हैं। इनमें से कुछ अनुत्तरित प्रश्न जैसे कि कोरोनल हीटिंग, सौर कोरोना का चुंबकीय क्षेत्र आदि इस समूह के अनुसंधान का क्षेत्र हैं। इसके अलावा, तरंगों और लूप दोलनों के साथ फ्लेयर्स और सीएमई सहित कई क्षणिक घटनाओं की जड़ें इन परतों में हैं।

भारत के सन्दर्भ में सौर भौतिकी का भविष्य दोपहर की तपती धूप के समान उज्ज्वल है। ARIES भारत सरकार द्वारा अनुमोदित दो प्रमुख विज्ञान परियोजनाओं में शामिल है। ये आगामी सुविधाएं हमें सूर्य और पृथ्वी के संबंध के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद करेंगी।

  • आदित्य-L1
    रिमोट सेंसिंग और इन-सीटू उपकरणों के संयोजन वाले 7 पेलोड के साथ आदित्य-एल1 सूर्य का अध्ययन करने के लिए भारत का पहला समर्पित मिशन है। इस मिशन का नेतृत्व भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) द्वारा किया जाता है, जिसका प्राथमिक लक्ष्य सीएमई की दीक्षा और शुरुआती कीनेमेटीक्स को समझना, सौर वातावरण की विभिन्न परतों की जांच करना और रहस्यों में से एक का उत्तर देना है, सौर कोरोना सतह की तुलना में गर्म क्यों है। सूरज। प्रो. दीपंकर बनर्जी आदित्य-एल1 के विज्ञान कार्य समूह के अध्यक्ष हैं। यह समूह आदित्य-एल1 लक्ष्यों की पूर्ति के लिए विज्ञान मामलों की योजना बनाने में शामिल है।

  • राष्ट्रीय बड़े सौर टेलीस्कोप (NLST)
    नेशनल लार्ज सोलर टेलीस्कोप (NLST) एक आगामी विश्व स्तरीय सुविधा है जो लद्दाख में मेराक स्थल पर पैंगोंग झील के पास स्थापित करने के लिए एक नियोजित 2-मीटर वर्ग का सौर टेलीस्कोप है। सौर वातावरण के उच्च-रिज़ॉल्यूशन अवलोकनों के साथ, इस सुविधा का उद्देश्य सूर्य के डायनेमो तंत्र, छोटे और बड़े पैमाने पर क्षणिक उत्पत्ति, और उच्च वातावरण में चुंबकीय क्षेत्र को समझना है। यह वेधशाला आवश्यक समूह समर्थन साबित करने वाले आदित्य-एल1 मिशन का पूरक होगी।

समूह के सदस्यों को


हाल का प्रकाशन

  1. परवलयिक हफ़ ट्रांसफ़ॉर्म का उपयोग करके त्वरित सौर विस्फोटों का स्वचालित पता लगाना 

          ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​रितेश पटेल, वैभव पंत  प्रियंका अय्यर, दीपांकर बनर्जी, मारिलेना मिर्ला, मैथ्यू जे. वेस्ट, 2021, SoPh, 296, 31; (arXiv

  1. कोरोनल मास इजेक्शन के 3डी विकास को उनके स्रोत क्षेत्रों से जोड़ना
    शताब्दी मजूमदार, वैभव पंत, रितेश पटेल और दीपांकर बनर्जी; 2020, ApJ, 899, 1; (arXiv : 2007.00923)
  2. द्विध्रुवी चुंबकीय क्षेत्र की चुंबकीय क्षेत्र निर्भरता सूर्य पर झुकती है: झुकाव शमन का संकेत
    विभूति कुमार झा, बिद्या बिनय करक, सुदीप मंडल, दीपांकर बनर्जी; 2020, ApJL, 899, 1; (arXiv : 1912.13223)
  3. सोलर कोरोना में रैपिड फोर्स्ड रीकनेक्शन की टिप्पणियों पर
    ए.के. श्रीवास्तव, एस.के. मिश्रा, पी. जेलिनेक, तन्मय सामंत, हुई तियान, वैभव पंत, पी. कयशप, दीपांकर बनर्जी, जे.जी. डॉयल, और बी.एन. द्विवेदी; 2019, ApJ, 887, 2; (arXiv : 1901.07971)
  4. एक विफल विस्फोट के बाद फिलामेंट थ्रेड्स में एक साथ अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोलन
    राकेश मजूमदार, वैभव पंत, मैनुअल लुनंद, दीपांकर बनर्जी; 2019, A&A, 663, 7. (arXiv : 1910.11260)
  5. 11 अप्रैल 2013 को ईयूवी तरंगों की कीनेमेटीक्स और ऊर्जा
    आरती फुलारा, रमेश चंद्र, पी.एफ. चेन, इवान झेल्याज़कोव, ए.के. श्रीवास्तव, वहाब उद्दीन; 2019, सौर भौतिकी, 294, 56; (arXiv : 1903.12158)