जुपिटरको सौर्य पवन विरुद्धको रक्षा तन्त्रको खोज

एक अमेरिकी अध्ययनले शनि ग्रहले सौर पवनसँग व्यवहार गर्न प्रयोग गर्ने जटिल तंत्र प्रकट गरेको छ, जुन प्लाज्मा तरंगहरूको समूह र धक्का क्षेत्रहरूमा निर्भर गर्दछ, जसले सूर्यबाट आउने कणहरू ग्रहसम्म पुग्नु अघि नै तिनीहरूको गति घटाउन मद्दत गर्दछ।

आयोभा विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्रीहरूको नेतृत्वमा रहेका अनुसन्धाकहरूले अमेरिकी अन्तरिक्ष एजेन्सी 'नेसा' (NASA) को 'जूनो' (Juno) यानले संकलन गरेको तथ्याङ्कमा निर्भर गरेका थिए, जसले हालसम्म शनि ग्रहको वरिपरि रहेको bow shock (ध्रुवीय धक्का तरंग) को सबैभन्दा सटीक अवलोकन प्रदान गरेको छ। यी नतिजाहरू सोमबार 'नेचर कम्युनिकेसन' (Nature Communications) पत्रिकामा प्रकाशित भएका हुन्।

सौर पवन सूर्यको बाहिरी वायुमण्डलबाट निस्कने आवेशित कणहरू, जस्तै इलेक्ट्रोन र प्रोटोनहरूको निरन्तर प्रवाह हो, जुन सौर मण्डलभर फैलिन्छ। उच्च ऊर्जाका यी कणहरू ग्रहहरूको चुम्बकीय क्षेत्रसँग अन्तरक्रिया गर्न सक्छन् र तिनीहरूको अन्तरिक्ष वातावरणमा प्रभाव पार्न सक्छन्।

शनि ग्रहमा, bow shock सौर पवन र ग्रहको चुम्बकीय क्षेत्र बीचको सीमावर्ती क्षेत्रमा बन्छ, र यो एक अवरोधको रूपमा काम गर्दछ, जसले सौर पवनको गति घटाउँछ, दिशा परिवर्तन गर्दछ, र ग्रहसम्म पुग्नु अघि नै ऊर्जाको एक भाग खपत गर्दछ।

तथ्याङ्कले देखाएको छ कि शनि ग्रहले सौर पवनको शक्ति सँग व्यवहार गर्न बहु-आवृत्ति भएका प्लाज्मा तरंगहरू प्रयोग गर्दछ। प्लाज्मा अत्यन्तै तातो ग्यास हो, जसमा इलेक्ट्रोन र आयनहरू जस्ता आवेशित कणहरू हुन्छन्, जुन विद्युतीय र चुम्बकीय क्षेत्रसँग अन्तरक्रिया गर्न सक्छन्।

अनुसन्धाकहरूले bow shock मा विविध प्रकारका तरंगहरू अवलोकन गरेका छन्, जसमा आयनिक ध्वनि तरंगहरू, इलेक्ट्रोन गति अस्थिरतासँग सम्बन्धित तरंगहरू, र एकल इलेक्ट्रोस्ट्याटिक तरंगहरू समावेश छन्।

केही आयनिक ध्वनि तरंगहरूमा एकल मूल आवृत्ति नभई बहु-आवृत्ति संरचना देखिएको छ, जसले तरंगहरू र कणहरू बीच ऊर्जा स्थानान्तरणमा तिनीहरूको भूमिकालाई संकेत गर्दछ।

अनुसन्धाकहरूले यो पनि पत्ता लगाएका छन् कि शनि ग्रहले सौर पवनसँग अन्तरक्रिया गर्ने र मुख्य bow shock मा पुग्नु अघि नै तिनीहरूको गति घटाउन मद्दत गर्ने साना क्षेत्रहरूको शृङ्खला, जसलाई 'shocklets' (साना धक्काहरू) भनिन्छ, प्रयोग गर्दछ।

अनुसन्धाकहरूका अनुसार, यो पृथ्वीभन्दा फरक छ, जसले मुख्य रूपमा सौर पवनको गति घटाउन र ग्रहको वरिपरि दिशा परिवर्तन गर्न मुख्य bow shock मा निर्भर गर्दछ, किनकि पृथ्वीमा सौर पवनको प्रभाव कम शक्तिशाली हुन्छ।

यी नतिजाहरू 'जूनो' ले डिसेम्बर 2024 मा शनि ग्रहको bow shock क्षेत्रबाट गुजर्दा संकलन गरेको तथ्याङ्कमा आधारित छन्। यानमा रहेको 'Waves' उपकरणले यी तथ्याङ्कहरू संकलन गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ, जसले अघि सम्भव नभएका विवरणहरूसहित प्लाज्मा तरंगहरूको अध्ययन गर्न सक्षम बनाएको छ।

'जूनो' भन्दा अघि, अन्तरिक्ष यानहरूले बाह्य ग्रहहरूमा धक्का तरंगहरूको उपस्थिति अवलोकन गर्न सफल भएका थिए, तर सम्बन्धित प्लाज्मा तरंगहरूको पूर्ण जटिलता मापन गर्न सकेका थिएनन्।

तथ्याङ्कले प्लाज्मा तरंगहरू र आवेशित कणहरू बीचको अन्तरक्रिया पनि प्रकट गर्दछ, जसले सौर पवनको गतिज ऊर्जाको एक भागलाई ताप र कणहरूमा ऊर्जा रूपान्तरण गर्न मद्दत गर्न सक्छ।

यी अन्तरक्रियाहरूको अध्ययनले अन्तरिक्ष प्लाज्मामा हुने धक्काहरू बुझ्न मद्दत गर्दछ।

अनुसन्धाकहरूको अनुसार, यी नतिजाहरूको महत्त्व शनि ग्रहको वातावरण बुझ्नभन्दा बाहिर फैलिएको छ, किनकि यसले धेरै बढी ऊर्जा प्रवाहसँग ग्रहण गर्ने तरिका बुझ्न मद्दत गर्न सक्छ। सुपरनोभा अवशेषहरू जस्ता वस्तुहरूको वरिपरि बलियो धक्काहरू हुन्छन्, जुन केही ताराहरूको जीवन समाप्त गर्ने विशाल विस्फोटहरूबाट बनेका अवशेषहरू हुन्, जसले शनि ग्रहको bow shock लाई बलियो प्रवाहहरूको ऊर्जा कसरी ताप र उच्च ऊर्जाका कणहरूमा रूपान्तरण हुन्छ भन्ने अध्ययन गर्न नजिकैको प्राकृतिक प्रयोगशाला बनाउँछ।