വെനസ് (മുത്തശ്ശി) സൂര്യവായ്‌ക്കെതിരെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന യന്ത്രം കണ്ടെത്തി

ഒരു അമേരിക്കൻ പഠനം, സൂര്യവായുവിനെ നേരിടാൻ വ്യാഴഗ്രഹം ഉപയോഗിക്കുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ മെക്കാനിസം വെളിപ്പെടുത്തി. സൂര്യനിൽ നിന്ന് വരുന്ന കണികകൾ ഗ്രഹത്തിൽ എത്തുന്നതിന് മുൻപ് അവയുടെ വേഗത കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന പ്ലാസ്മ തരംഗങ്ങളുടെയും ഷോക്ക് മേഖലകളുടെയും ഒരു സമൂഹത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഈ പ്രക്രിയ നടക്കുന്നത്.

ഐവോ സർവകലാശാലയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷകർ, നാസയുടെ 'ജൂനോ' (Juno) ബഹിരാകാശ വാഹനം ശേഖരിച്ച ഡാറ്റയെ ആശ്രയിച്ചു. വ്യാഴഗ്രഹത്തെ ചുറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗത്തെ (bow shock) ഇതുവരെ ലഭിച്ച ഏറ്റവും കൃത്യമായ നിരീക്ഷണമാണ് ഇത് നൽകിയത്. ഞായറാഴ്ച, 'നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്' (Nature Communications) ജേണലിൽ ഈ ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

സൂര്യവായു എന്നത്, സൂര്യന്റെ ബാഹ്യ വായുവിലെ (outer atmosphere) ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും പോലുള്ള ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണികകളുടെ തുടർച്ചയായ ഒഴുക്കാണ്. ഈ കണികകൾ സൗരയൂഥത്തിലൂടെ വ്യാപിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ഈ കണികകൾ ഗ്രഹങ്ങളുടെ കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അവയുടെ ബഹിരാകാശ പരിസ്ഥിതിയെ ബാധിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

വ്യാഴഗ്രഹത്തിൽ, സൂര്യവായുവും ഗ്രഹത്തിന്റെ കാന്തിക മണ്ഡലവും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയിലാണ് പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗം രൂപപ്പെടുന്നത്. സൂര്യവായുവിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുക, അതിന്റെ ദിശ മാറ്റുക, കൂടാതെ ഗ്രഹത്തിൽ എത്തുന്നതിന് മുൻപ് അതിന്റെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ചെലവഴിക്കുക എന്നിവയ്ക്ക് ഇത് ഒരു തടസ്സമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

വ്യാഴഗ്രഹം സൂര്യവായുവിന്റെ ശക്തിയെ നേരിടാൻ വ്യത്യസ്ത ആവൃത്തികളുള്ള പ്ലാസ്മ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുവെന്ന് ഡാറ്റ വെളിപ്പെടുത്തി. പ്ലാസ്മ എന്നത് അത്യധികം ചൂടുള്ള ഒരു വാതകമാണ്; ഇതിൽ ഇലക്ട്രോണുകളും അയോണുകളും പോലുള്ള ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണികകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇവ വൈദ്യുത-കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ സാധിക്കുന്നു.

ഗവേഷകർ പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗത്തിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന തരംഗങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു. ഇതിൽ അയോണിക് സോണിക് തരംഗങ്ങൾ (ion acoustic waves), ഇലക്ട്രോൺ ചലനത്തിലെ അസ്ഥിരതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തരംഗങ്ങൾ, കൂടാതെ വ്യക്തിഗത ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് തരംഗങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ചില അയോണിക് സോണിക് തരംഗങ്ങൾ ഒരൊറ്റ അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയെക്കാൾ വ്യത്യസ്ത ആവൃത്തികളുടെ ഘടന കാണിക്കുന്നു. ഇത് തരംഗങ്ങളും കണികകളും തമ്മിലുള്ള ഊർജ്ജ കൈമാറ്റത്തിൽ അവയുടെ പങ്ക് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കൂടാതെ, ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തിയത്, സൂര്യവായുവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗത്തിൽ എത്തുന്നതിന് മുൻപ് അതിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന 'ഷോക്ക്ലറ്റുകൾ' (shocklets) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചെറിയ മേഖലകളുടെ ഒരു ശ്രേണി വ്യാഴഗ്രഹം ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നാണ്.

ഗവേഷകരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഇത് ഭൂമിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. സൂര്യവായുവിന്റെ സ്വാധീനം ഭൂമിയിൽ കുറവായതിനാൽ, ഭൂമി സൂര്യവായുവിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കാനും ഗ്രഹത്തിന് ചുറ്റും അതിനെ പുനർനിർദ്ദേശിക്കാനും പ്രധാനമായും പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു.

2024 ഡിസംബറിൽ, വ്യാഴഗ്രഹത്തിന്റെ പ്രധാന ഷോക്ക് തരംഗ മേഖലയിലൂടെ 'ജൂനോ' കടന്നുപോയപ്പോൾ ശേഖരിച്ച ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഈ ഫലങ്ങൾ. ബഹിരാകാശ വാഹനത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന 'Waves' ഉപകരണമാണ് ഈ ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുന്നതിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിച്ചത്. ഇത് മുൻപ് ലഭ്യമായിരുന്നില്ലെങ്കിലും, പ്ലാസ്മ തരംഗങ്ങളെ വിശദമായി പഠിക്കാൻ സഹായിച്ചു.

'ജൂനോ'യ്ക്ക് മുൻപ്, ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ ബാഹ്യ ഗ്രഹങ്ങളിൽ ഷോക്ക് തരംഗങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം നിരീക്ഷിക്കാൻ സാധിച്ചുവെങ്കിലും, അവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്ലാസ്മ തരംഗങ്ങളുടെ പൂർണ്ണമായ സങ്കീർണ്ണത അളക്കാൻ സാധിച്ചില്ല.

പ്ലാസ്മ തരംഗങ്ങളും ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണികകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ചും ഡാറ്റ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. സൂര്യവായുവിന്റെ ഗതിക ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം താപമാക്കാനും കണികകളിലെ ഊർജ്ജമാക്കാനും ഇത് സഹായിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

ബഹിരാകാശ പ്ലാസ്മയിൽ നടക്കുന്ന ഷോക്കുകളെക്കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കാൻ ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ പഠനം സഹായിക്കുന്നു.

ഗവേഷകർ കരുതുന്നത്, ഈ ഫലങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം വ്യാഴഗ്രഹത്തിന്റെ പരിസ്ഥിതിയെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവിനേക്കാൾ അപ്പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു എന്നാണ്. കൂടുതൽ വലിയ ഊർജ്ജ ഒഴുക്കുകളെ ബഹിരാകാശ വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ നേരിടുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് വിശദീകരിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കാം. സൂപ്പർനോവ ശിഥിലങ്ങൾ (supernova remnants) പോലുള്ള വസ്തുക്കളെ ചുറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്ന ഷോക്കുകൾ കൂടുതൽ ശക്തമാണ്. ചില നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ജീവിതം അവസാനിപ്പിക്കുന്ന ഭീമാകാരമായ സ്ഫോടനങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളാണ് ഇവ. അതിനാൽ, ശക്തമായ ഒഴുക്കുകളുടെ ഊർജ്ജം താപമാക്കാനും ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള കണികകളാക്കാനും എങ്ങനെ മാറുന്നു എന്നത് പഠിക്കാൻ വ്യാഴഗ്രഹത്തിലെ ഷോക്ക് തരംഗം ഒരു അടുത്തുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പരീക്ഷണശാലയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.