Technology & Science

சூரியனைத் ‘தொட்ட’ நாசா விண்கலம் – விஞ்ஞானத்தின் வரலாற்றுப் பாய்ச்சல்

விஞ்ஞானம் / தொழில்நுட்பம்

தீப்பிழம்பான சூரியனைத் ‘தொட்டதன்’ மூலம் நாசாவும், பொதுவாக தொழில்நுட்பமும் உலக சாதனை படைத்திருக்கின்றன. பிரபஞ்சம் பற்றிய புதிர்களை அவிழ்ப்பதற்கான பாதைகள் இனிமேல் திறக்கப்படுமென நம்புவதாக விஞ்ஞான சமூகம் பெருமிதம் கொள்கிறது.

The rocketship, called the Parker Solar Probe, successfully entered and flew through the Sun’s upper atmosphere – the corona. (Graphic via Nasa)

அமெரிக்க விண்வெளி ஆராய்ச்சி நிலையமான நாசாவினால் சூரியனின் மேற்பரப்பை ஆராய்வதற்கென அனுப்பப்ட்ட ‘பார்க்கர் சூரியத் துருவி’ (Parker Solar Probe) எனப்படும் ராக்கெட் ஒன்று சூரியனின் மேற்பரப்புக்கு அருகே சென்று பார்த்திருக்கிறது எனவும் இது ஒரு வரலாற்றுச் சாதனை எனவும் விஞ்ஞான சமூகம் கொண்டாடிக்கொண்டிருப்பது நியாயமமானதும் வரவேற்கப்படவேண்டியதுமாகும்.

சூரியனின் முடி (crown / corona) என அழைக்கப்படும், ஏறத்தாள 2 மில்லியன் பாகை பரன்ஹைட் ( 1.12 மில்லியன் பாகை செல்சியஸ்) வெப்பநிலையுள்ள சூரியனின் வளிமண்டலத்தை ஊடறுத்துச் சென்றதன் மூலம் நாசாவின் விண்கலமான பார்க்கர் சூரியத் துருவி தன் வரலாற்றுக் கடமையைச் செய்திருக்கிறது. இப்பயணத்தின்போது சூரிய கிரணத்திலிருந்து புறப்படும் துணிக்கைகளையும் (particles) காந்த வயல்களையும் (magnetic field) அது ஆய்வுக்குட்படுத்தியிருக்கிறது என நாசா விஞ்ஞானிகள் தெரிவிக்கிறார்கள்.



எப்படிச் சாத்தியமானது?

இச் சூரியப் பயணத்துக்கான திட்டமிடலில் பல விஞ்ஞானிகளும், பொறியியலாளர்களும், ஹார்வார்ட் மற்றும் சிமித்ஸோனியன் வானியற் பெளதீக மையத்தைச் சேர்ந்த நிபுணர்களும் இணைந்து செயற்பட்டிருந்தார்கள். சூரிய வளிமண்டலத்திலுள்ள துணிக்கைகளைச் சேகரிக்கவென இக் கலத்தின் முன்னால் பொருத்தப்பட்ட ‘கிண்ணம்’ ஒன்று ஹார்வார்ட், சிமித்ஸோனிய நிபுணர்களால் உருவாக்கப்பட்டிருந்தது. இத் துணிக்கைகளை ஆராய்ந்து அனுப்பிய தகவல்களைக் கொண்டுதான் இவ்விண்கலம் இலக்கை அடைந்துவிட்டது என்பதை விஞ்ஞானிகள் உறுதி செய்திருந்தார்கள். இவ்விண்கலம் அனுப்பிய தகவல்களின்படி ஏப்ரல் 28, 2021 அன்று இவ்விண்கலம் மூன்று தடவைகள் சூரிய கிரணத்தை ஊடறுத்துச் சென்றிருக்கிறது எனவும் இதன்போது ஒரு தடவை 5 மணித்தியாலங்கள் வரை அது கிரணத்துக்குள் தனது பயணத்தை மேற்கொண்டிருக்கிறது எனவும் விஞ்ஞானிகள் தெரிவிக்கிறார்கள்.

As Parker Solar Probe ventures closer to the Sun, it’s crossing into uncharted regimes and making new discoveries. This image represents Parker Solar Probes distances from the Sun for some of these milestones and discoveries. 
As Parker Solar Probe ventures closer to the Sun, it’s crossing into uncharted regimes and making new discoveries. This image represents Parker Solar Probes distances from the Sun for some of these milestones and discoveries. (NASA’s Goddard Space Flight Center/Mary P. Hrybyk-Keith)

இவ்வரலாற்றுச் சம்பவம் பற்றி Physical Review Letters என்னும் சஞ்சிகையில் எழுதப்பட்டிருக்கும் கட்டுரையில் ஹார்வார்ட், சிமித்ஸோனியன் நிபுணர் குழுவில் ஒருவரான அந்தோனி கேஸ் என்பவர் விபரமான தகவல்களைத் தந்திருக்கிறார். மிகவும் மோசமான வெப்பநிலையில் இருக்கும் சூரிய வளிமண்டலத்திலிருந்து இவ் விண்கலம் வெப்பக் கவசங்கள் மூலம் பாதுகாக்கப்பட்டிருந்தாலும் துணிக்கைகளைச் சேகரிக்கவெனத் தம்மால் வடிவமைக்கப்பட்ட கிண்ணத்துக்கு எவ்விதப் பாதுகாப்பும் கொடுக்கப்படவில்லை எனவும் அக் கிண்ணத்தின் பாகங்கள் 1800 பாகை பரன்ஹைட் (1000 பாகை செல்சியஸ்) வெப்பநிலையில் ஒளிர்ந்துகொண்டிருந்தன என்கிறார் இந் நிபுணர். இவ் வெப்பநிலையில் உருகிவிடாமலிருப்பதற்காக அக் கிண்ணம் ரங்ஸ்டன், நியோபியம், மொலிப்டினம், நீல மாணிக்கக் கல் ஆகியவற்றைக்கொண்டு செய்யப்பட்டது என்கிறார் அவர்.



சூரியனின் மேற்பரப்பு

பூமியைப் போல திடமான மேற்பரப்பு சூரியனில் இல்லை. ஆனால் அதி வெப்ப நிலையில் துணிக்கைகளாக மிதந்துகொண்டிருக்கும் பதார்த்தங்களாலான இவ் ‘வளி’ மண்டலம் சூரியனின் ஈர்ப்பு விசையினாலும், காந்த விசைகளினாலும் மையத்தை நோக்கி ஈர்க்கப்படும் நிலையில் மேற்பரப்பைச் சுற்றி மிதந்த நிலையில் இருக்கிறது. சில வேளைகளில் உள்ளே நடைபெறும் சில நடவடிக்கைகளின்போது வெப்பமும் அமுக்கமும் அதிகமாகி அதன் வளிமண்டலம் இத் துணிக்கைகளை வெளியே துப்புகிறது (வீசுகிறது). இதையே solar flares என விஞ்ஞானிகள் அழைக்கிறார்கள்.

சூரியனின் அதி வெளிப்புறப் போர்வையாக இருப்பதுதான் கிரணம் (corona) என நாம் பொதுவாக அழைக்கும் ‘முடி’. இதில் மிதந்துகொண்டிருக்கும் துணிக்கைகள் இலேசான குழம்பாக இருப்பதாலும் அவற்றை காந்தப் புலம் தனக்குள் இறுக்கிப் பிடித்திருப்பதாலும் இக் காந்தப் புலம் ஒரு கவசம் போலச் செயற்படுகிறது. (பூமிக்கு வெவ்வேறு வளிமண்டலக் கவசங்கள் இருப்பது போல்). இதனால் உள்ளே மிதந்துகொண்டிருக்கும் துணிக்கைகள் தப்பிச் செல்ல முடியாமல் சிறைப்பிடிக்கப்பட்டிருக்கிறது. அப்படியிருந்தும் சில வேளைகளில் உள்ளே ஏற்படும் அமுக்கத்தால் இந்த ஈர்ப்பு, காந்த விசைகளையும் மீறி இத் துணிக்கைகள் கவசத்தை உடைத்துக்கொண்டு பலவீனமான மேற்பரப்புகளோடு வெளியே புயலெனப் பாய்ந்துவிடுகின்றன. இப் பலவீனமான பகுதியை Alfvén critical surface என அழைக்கிறார்கள். இப்படி வெளியே பாயும் சூரியத் துணிக்கைகள் கொண்ட குழம்பை நாம் சூரியப் புயல் என அழைக்கிறோம். இப்படி வீசப்படும் துணிக்கைகளை ஈர்ப்பு சக்தி மீண்டும் தன்பக்கத்துக்கு இழுக்க முடியாதபோது அத் துணிக்கைகள் நிரந்தரமாக சூரிய மேற்பரப்பிலிருந்தும் பிரிந்து சென்றுவிடுகின்றன. இப்படியாகப் புறப்படும் துணிக்கைக் குழம்புகளின் மேற்பரப்பு வடிவத்தை வைத்துத்தான் தற்போது நம்மை வாட்டி வரும் கொறோனா வைரஸுக்கும் பெயரிட்டிருக்கிறார்கள். இக் குழப்புப் பாய்ச்சல் 4.3 முதல் 8 மில்லியன் மைல்கள் தூரம்வரை செல்கின்றன என்கின்றனர் விஞ்ஞானிகள்.

ஏப்ரல் 28 2021 இற்கு முதல் இந்த பார்க்கர் சூரியத் துருவி பல தடவைகள் மேற்பரப்புக்கு வெளியே பயணம் செய்திருக்கிறது. அதன் 8 ஆவது சுற்றுப் பயணத்தின்போது ஒரு பாரிய சூரியப் புயல் ஒன்றை அது சந்தித்திருந்தது. அதன் மூலம் இத் துருவி சூரியனின் பலவீனமான மேற்பரப்பொன்றை அண்மித்துவிட்டது என்பதை விஞ்ஞானிகள் உறுதி செய்திருந்தார்கள்.



இவ் வரலாற்றுச் சாதனையினால் பெற்றது என்ன?

சூரியனைப் பற்றிய பல புதிர்களில் ஒன்று அதன் வெப்பநிலை. சூரியனின் உள் வெப்பநிலை 5,500 செல்ஸியஸ் ஆக இருக்கும்போது அதன் ‘வளி’மண்டலம் மட்டும் ஏன் 2 மில்லியன் செல்ஸியஸாக இருக்கிறது என்பது அவர்களால் இன்னும் தீர்க்கமுடியாமல் இருக்கும் புதிர். பூமியைப் பொறுத்தவரை மையம் அதிக வெப்பநிலையையும் வளிமண்டலம் குறைந்த வெப்பநிலையையும் கொண்டிருக்கிறது. அதற்குக் காரணம் பூமியின் மத்தியில் இருக்கும் துணிக்கைகள் (பெரும்பாலும் உலோகங்கள்) குழம்பு நிலையில் கடையப்பட்டுக்கொண்டு (churning) இருப்பதால் அவை வெப்பமுறுகின்றன. சூரியனிலும் ‘வளி’ மண்டலத்தில் குழம்பு நிலையில் துணிக்கைகள் கடையப்பட்டுக்கொண்டிருக்கும்போது காந்தப் புலம் உராய்வுக்குள்ளாகுவதால் அதி வெப்பநிலைக்கு தள்ளப்படுகிறது என விஞ்ஞானிகள் சந்தேகிக்கிறார்கள். இப்போது இந்த பார்க்கர் துருவியின் சூரியப் பயணம் தமது பலவித புதிர்களுக்கும் விடைதருமென அவர்கள் நம்புகிறார்கள்.

அது மட்டுமல்லாது இந்த சூரியப் புயல்கள் வீசும்போதெல்லாம் பூமியின் காந்தப்புலமும் குழப்பத்திற்குள்ளாகிறது என்பதும் பூமியின் தொலைத்தொடர்பு சாதனங்கள் அனைத்தும் மின்காந்த அலைகளில் தங்கியுள்ளதால் சூரியப் புயல்களினால் அவற்றில் ஏற்படும் தாக்கம் நமது தொலைத் தொடர்புகளில் பாரிய பாதிப்பை ஏற்படுத்த வல்லது என்பதும் விஞ்ஞானிகளை மிக நீண்ட காலமாக அச்சுறுத்திவரும் விடயங்கள். எனவே நாசாவின் இத் துருவி அனுப்பும் தகவல்களைக் கொண்டு இனி வரும் காலங்களில் பூமிக்கு எச்சரிக்கைகளை விடுத்துக்கொள்ள முடியுமென விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்க்கிறார்கள்.