சூரியனின் 'அரிதான' வெள்ளொளிச் சுடர்வெடிப்புகள் எங்கும் உள்ளன

சூரியச் சுடர்வெடிப்புகள் (solar flares) காந்த ஆற்றலின் திடீர் வெளியீடுகள். அவை கதிர்வீச்சையும், ஆற்றல்மிக்க துகள்களையும், பிளாஸ்மாவையும் வெளியனுப்புகின்றன; இவை சூரியக் குடும்பம் முழுவதும் விண்வெளி வானிலையை இயக்குகின்றன. ஒரு சிறப்பு வகை, சூரியனின் கண்ணுக்குத் தெரியும் ஒளியையே பிரகாசமாக்குகிறது: வெள்ளொளிச் சுடர்வெடிப்புகள் (white-light flares). பதிவில் உள்ள முதலாவது, 1859-இல் Carrington, Hodgson ஆகியோரால் தனித்தனியாகக் காணப்பட்டது.

அன்று முதல், அவை அரிதானவையாகவும் உச்சநிலையானவையாகவும் கருதப்பட்டு வந்துள்ளன. ஒரு சுடர்வெடிப்பின் ஆற்றலில் பெரும்பகுதி கொரோனாவில் உயரத்தில் வெளியிடப்படுகிறது; கண்ணுக்குத் தெரியும் ஒளியை உமிழும் ஆழமான அடுக்குகளைச் சூடாக்கும் அளவுக்கு அதைக் கீழே கடத்துவது கடினம். தரையிலிருந்து செய்யப்பட்ட தொடக்க ஆய்வுகள் ஆண்டுக்குச் சிலவற்றை மட்டுமே எண்ணின. NASA-வின் சூரிய இயக்கவியல் வானாய்வகத்துக்கு (Solar Dynamics Observatory, SDO) முன், சுமார் 150 சுடர்வெடிப்புகள் மட்டுமே வெள்ளொளிச் சுடர்வெடிப்புகளாக உறுதியாக அடையாளம் காணப்பட்டிருந்தன; இன்று எண்ணிக்கை சில நூறுகள், பெரும்பாலும் மிகப்பெரிய வகைகளான X, M. சுடர்வெடிப்புகள் அவற்றின் எக்ஸ் கதிர் (X-ray) பிரகாசத்தைப் பொறுத்து, மிகப் பலவீனமானதிலிருந்து மிக வலிமையானது வரை, B, C, M, X என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மற்றொரு தரப்பு நீண்ட காலமாக நேர் எதிரானதை வாதிட்டு வருகிறது: ஒவ்வொரு சுடர்வெடிப்பும் வெள்ளொளியில் ஒளிரக்கூடும்; அதைக் காணும் உணர்திறன் தொலைநோக்கிகளுக்கு வெறுமனே இல்லாமல் இருந்தது.

படப்புள்ளி படப்புள்ளியாக

சீனாவின் தேசிய வானியல் ஆய்வகங்கள் (National Astronomical Observatories), சீன மேற்கு இயல்பு பல்கலைக்கழகம் (China West Normal University) ஆகியவற்றைச் சேர்ந்த Shuanghong Li, Yongliang Song மற்றும் சக ஆய்வாளர்கள், இந்தக் கேள்விக்குத் தீர்வு காண SDO-வின் HMI கேமராவைப் பயன்படுத்தினர்; அது 15 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, ஒவ்வொரு 45 வினாடிக்கும், சுமார் அரை வில்வினாடி (arcsecond; வில்வினாடி என்பது மிகச் சிறிய கோணம், ஒரு பாகையில் 1/3600) அகலமுள்ள படப்புள்ளிகளுடன், சூரியனின் கண்ணுக்குத் தெரியும் மேற்பரப்பைப் படம்பிடித்து வருகிறது.

அவர்களின் முறை வேண்டுமென்றே எளிமையானது. சுடர்வெடிப்பு நிகழும் ஒரு பகுதியில் உள்ள ஒவ்வொரு படப்புள்ளிக்கும், காலப்போக்கில் அதன் பிரகாசத்தைப் பின்தொடர்ந்து, மெதுவான பின்னணியைக் கழித்து, துடிப்புகளைத் தேடுகின்றனர். சுடர்வெடிப்பின்போது வரும் வலிமையான துடிப்பு, அதற்கு முன்னும் பின்னும் வரும் துடிப்புகளிலிருந்து, அவற்றின் சிதறலின் குறைந்தது ஆறு மடங்கு அளவுக்குத் தனித்து நின்றால், அந்தப் படப்புள்ளி ஒளிர்வதாகக் கணக்கிடப்படுகிறது. அண்டக் கதிர்த் தாக்குதல்களையும் இரைச்சலான படப்புள்ளிகளையும் தவிர்க்க, ஒன்று அல்லது இரண்டு படப்புள்ளிகள் கொண்ட தனித்த துகள்கள் நீக்கப்படுகின்றன. அதே வரம்பு ஒவ்வொரு சுடர்வெடிப்புக்கும் பொருந்துகிறது.

அவர்கள் கடுமையான ஒரு மாதிரித்தொகுப்பைத் தேர்ந்தெடுத்தனர்: 2011 ஜனவரிக்கும் 2025 மேக்கும் இடையே, மிகக் குறைந்த செயல்பாடு கொண்டவற்றிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட, ஒவ்வொன்றும் பத்துக்கும் குறைவான சுடர்வெடிப்புகளை உருவாக்கிய 769 செயல்பகுதிகள் (active regions) — சுடர்வெடிப்புகள் வெடிக்கும், சூரியப் புள்ளிகளைச் சுற்றியுள்ள காந்தப் பகுதிகள். அது 1,951 சுடர்வெடிப்புகளைத் தந்தது — மாதிரித்தொகுப்பின் மிகப் பலவீனமான வகையான B வகையில் 547, C வகையில் 1,316, M வகையில் 88; X வகை ராட்சதர்கள் ஒன்றுகூட இல்லை.

இரண்டில் ஒரு சுடர்வெடிப்பு

1,951 சுடர்வெடிப்புகளில் 1,012 வெள்ளொளியில் ஒளிர்ந்தன: 51.9%. சுடர்வெடிப்பின் அளவுடன் பங்கு ஏறுகிறது: B வகைக்கு 36.9%, C வகைக்கு 55.9%, M வகைக்கு 85.2%. B வகைச் சுடர்வெடிப்புகளிடையே கூட வெள்ளொளி உமிழ்வு பரவலாக உள்ளது என்பது “முதன்முறையாக” தெரியவருகிறது என்று ஆசிரியர்கள் எழுதுகின்றனர்.

அமைதியான பகுதிகளில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு (769-இல் 508) குறைந்தது ஒரு வெள்ளொளிச் சுடர்வெடிப்பை உருவாக்கின. ஒரு பகுதி எவ்வளவு அதிகச் சுடர்வெடிப்புகளை உருவாக்கியதோ, வாய்ப்பு அவ்வளவு அதிகம்: ஒற்றைச் சுடர்வெடிப்பு கொண்ட பகுதிகளில் 43.6%, இரண்டு கொண்டவற்றில் 68.1%, மூன்றில் 76.5%, நான்கில் 86.1%, ஆறு அல்லது அதற்கு மேல் கொண்டவற்றில் ஏறக்குறைய அனைத்தும். ஆண்டுக்கு ஆண்டு, இந்த வீதம் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்ட பகுதிகளில் உள்ள சூரியப் புள்ளிகளின் எண்ணிக்கையை நெருக்கமாகப் பின்தொடர்ந்தது (ஒட்டுறவு r ≈ 0.85). அது அட்சரேகைக்கு எந்தச் சாய்வையும் காட்டவில்லை; சூரியச் சுழற்சியைப் பின்பற்றியது: சுழற்சி 24-இல் சுமார் 57% சுடர்வெடிப்புகள், சுழற்சி 25-இல் இதுவரை 45%.

கண்முன்னே ஒளிந்திருந்தவை

இவ்வளவு காலம் அவை ஏன் கவனிக்கப்படாமல் போயின? ஆசிரியர்கள் கருக்கள் (kernels) என்று அழைக்கும் ஒளிரும் திட்டுகள் மிகச் சிறியவை: பெரும்பாலும் 2 சதுர வில்வினாடிகளுக்குக் கீழ் (சுமார் எட்டுக் கேமரா படப்புள்ளிகள்), ஒருபோதும் 5 சதுர வில்வினாடிகளுக்கு மேல் இல்லை. அவை பெரும்பாலும் 6 முதல் 16 நிமிடங்கள் நீடிக்கின்றன; மேற்பரப்பை 3 முதல் 20% வரை மட்டுமே, வழக்கமாக 6 முதல் 9% வரை, பிரகாசமாக்குகின்றன — முந்தைய பல ஆய்வுகள் ஒரு கண்டறிதலாகக் கருதப் பயன்படுத்திய 8% வரம்பைச் சுற்றியே.

எல்லாவற்றுக்கும் மேலாக, அவற்றில் பெரும்பாலானவை சூரியப் புள்ளிகளுக்கு வெளியே, அமைதியான சூரியனில் உள்ளன: B வகைச் சுடர்வெடிப்புகளின் கருக்களில் 91.4%, C வகையில் 86.1%, M வகையில் இன்னும் 74.4%. அங்கே, ஏற்கெனவே பிரகாசமான பின்னணிக்கு எதிராக, வேறுபாடு பலவீனமானது; கண்ணால் பார்ப்பது கடினம். மேலும், ஒரு சுடர்வெடிப்பில் பல கருக்கள் இருக்கும்போது, அவை வழக்கமாக ஒன்றுக்கொன்று ஒத்திசைவின்றிப் பிரகாசமாகின்றன; எனவே இரண்டு படங்களை மட்டும் ஒப்பிடுவது அவற்றில் சிலவற்றைத் தவறவிடுகிறது. சிறிய சுடர்வெடிப்புகளில் பெரும்பாலும் ஒரே ஒரு கரு இருக்கிறது; M வகைச் சுடர்வெடிப்புகளில் வழக்கமாக மூன்றுக்கும் மேற்பட்டவை உள்ளன.

ஒளிர்வைத் தீர்மானிப்பது எது

எனினும், ஒரு கருவின் பிரகாசம் சுடர்வெடிப்பின் வகையுடனோ, உள்ளூர் காந்தப்புலத்துடனோ, கருவின் அளவுடனோ எந்தத் தொடர்பையும் காட்டவில்லை. கரு எவ்வளவு நேரம் நீடிக்கிறது, உயர எவ்வளவு நேரம் எடுக்கிறது என்பதுடன் அது இணைந்து செல்கிறது. சுடர்வெடிப்பின் கணத்தில் உள்ள காந்த அமைப்பே, ஆழமான வளிமண்டலம் எவ்வளவு திறம்படச் சூடாக்கப்படுகிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது என்று ஆசிரியர்கள் சந்தேகிக்கின்றனர். சுமார் பாதிக் கருக்கள், சுடர்வெடிப்பின் எக்ஸ்-கதிர் சமிக்ஞையின் இரண்டு அடையாளக் குறிகளுக்கு இடையே உச்சத்தை அடைகின்றன; இது வெப்பமூட்டும் செயல்முறைகளின் ஒரு கலவையைச் சுட்டுகிறது.

சூரியனுக்கு அப்பால்

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு நம் விண்மீனுக்கு அப்பாலும் நீள்கிறது. வெள்ளொளிச் சூரியச் சுடர்வெடிப்புகள் பிற விண்மீன்களின் சுடர்வெடிப்புகளை ஒத்திருக்கின்றன; பலவீனமான விண்மீன் சுடர்வெடிப்புகள் முழு விண்மீனின் ஒளியில் மூழ்கிவிடுகின்றன. எந்தச் சுடர்வெடிப்பும் காணப்படாத விண்மீன்கள், சூரியனைப் போலவே செயலூக்கம் கொண்டவையாக இருக்கலாம் என்று ஆசிரியர்கள் கருதுகின்றனர். அவர்கள் தங்கள் சொந்த வரம்புகளையும் பட்டியலிடுகின்றனர்: 45 வினாடிகளை விடக் குறுகிய அல்லது அரை வில்வினாடியை விடச் சிறிய எதுவும் கேமராவிலிருந்து தப்பிவிடுகிறது; தனித்த துகள்கள் நீக்கப்பட்டன; மாதிரித்தொகுப்பில் பெரும்பாலும் சிறிய சுடர்வெடிப்புகளே உள்ளன.

இந்த ஆய்வு, Carrington-இன் அவதானிப்புக்கு 170 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாகக் கழித்து — அவர் பிறந்த 200-ஆம் ஆண்டு நிறைவு ஆண்டில் — வருகிறது என்று அதன் ஆசிரியர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர்.