سورج کے 'نایاب' سفید روشنی والے شعلے ہر جگہ ہیں

شمسی شعلے (solar flares) مقناطیسی توانائی کے اچانک اخراج ہیں۔ وہ شعاعیں، توانائی بھرے ذرات اور پلازما خارج کرتے ہیں جو پورے نظامِ شمسی میں خلائی موسم (space weather) کو چلاتے ہیں۔ ایک خاص قسم سورج کی مرئی روشنی کو بھی تیز کر دیتی ہے: سفید روشنی والے شعلے (white-light flares)۔ ریکارڈ پر پہلا ایسا شعلہ کیرنگٹن (Carrington) اور ہوجسن (Hodgson) نے 1859 میں ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر دیکھا تھا۔

تب سے انہیں نایاب اور انتہائی سمجھا جاتا رہا ہے۔ کسی شعلے کی زیادہ تر توانائی کورونا (corona) میں بہت اوپر خارج ہوتی ہے، اور اس کا اتنا حصہ نیچے لانا مشکل ہے کہ وہ ان گہری تہوں کو گرم کر سکے جو مرئی روشنی خارج کرتی ہیں۔ زمین پر مبنی ابتدائی مطالعات میں سال میں صرف چند ہی شعلے گنے گئے۔ ناسا کی سولر ڈائنامکس آبزرویٹری (Solar Dynamics Observatory، SDO) سے پہلے صرف تقریباً 150 شعلوں کی سفید روشنی والے شعلوں کے طور پر پختہ شناخت ہوئی تھی؛ آج یہ تعداد چند سو ہے، جن میں زیادہ تر سب سے بڑے درجوں، X اور M، کے ہیں۔ شعلوں کو ان کی ایکس رے (X-ray) چمک کے لحاظ سے B، C، M اور X درجوں میں بانٹا جاتا ہے، سب سے کمزور سے سب سے طاقتور تک۔ ایک دوسرا مکتبِ فکر طویل عرصے سے اس کے برعکس دلیل دیتا آیا ہے: ہو سکتا ہے ہر شعلہ سفید روشنی میں دمکتا ہو، اور دوربینوں میں بس اسے دیکھنے کی حساسیت نہ رہی ہو۔

پکسل بہ پکسل

چین کی نیشنل ایسٹرونومیکل آبزرویٹریز (National Astronomical Observatories) اور چائنا ویسٹ نارمل یونیورسٹی (China West Normal University) کے شوانگ ہونگ لی (Shuanghong Li)، یونگ لیانگ سونگ (Yongliang Song) اور ان کے ساتھیوں نے یہ سوال SDO کے HMI کیمرے سے طے کرنے کی ٹھانی، جو 15 برس سے زیادہ عرصے سے ہر 45 سیکنڈ میں سورج کی مرئی سطح کی تصویر لیتا آیا ہے، اور جس کے پکسل تقریباً آدھے آرک سیکنڈ (arcsecond؛ آرک سیکنڈ ایک بہت چھوٹا زاویہ ہے، ایک ڈگری کا 1/3600 حصہ) چوڑے ہیں۔

ان کا طریقہ جان بوجھ کر سادہ رکھا گیا ہے۔ شعلے والے خطے کے ہر پکسل کے لیے وہ وقت کے ساتھ اس کی چمک کا پیچھا کرتے ہیں، سست پس منظر کو منہا کرتے ہیں، اور نبضوں (pulses) کی تلاش کرتے ہیں۔ اگر شعلے کے دوران سب سے طاقتور نبض اپنے سے پہلے اور بعد کی نبضوں سے، ان کے بکھراؤ کے کم از کم چھ گنا سے، نمایاں ہو تو پکسل کو دمکتا ہوا شمار کیا جاتا ہے۔ ایک یا دو پکسلز کے الگ تھلگ ذرّے نکال دیے جاتے ہیں، تاکہ کائناتی شعاعوں کی ٹکروں اور شور والے پکسلز سے بچا جا سکے۔ ہر شعلے پر یہی ایک حد لاگو ہوتی ہے۔

انہوں نے ایک کڑا نمونہ چنا: جنوری 2011 سے مئی 2025 کے درمیان 769 فعال خطے (active regions) — شمسی دھبوں کے گرد وہ مقناطیسی حصے جہاں شعلے پھوٹتے ہیں — جو سب سے کم سرگرم خطوں میں سے چنے گئے، اور جن میں سے ہر ایک نے دس سے کم شعلے پیدا کیے۔ اس سے 1,951 شعلے حاصل ہوئے — B درجے کے 547، جو نمونے میں سب سے کمزور زمرہ ہے، C درجے کے 1,316، M درجے کے 88، اور X درجے کا کوئی دیوہیکل شعلہ بالکل نہیں۔

ہر دو میں سے ایک شعلہ

1,951 میں سے 1,012 شعلے سفید روشنی میں دمکے: 51.9%۔ یہ تناسب شعلے کی جسامت کے ساتھ بڑھتا ہے: B درجے کے لیے 36.9%، C درجے کے لیے 55.9% اور M درجے کے لیے 85.2%۔ مصنفین لکھتے ہیں کہ “پہلی بار” یہ سامنے آیا ہے کہ سفید روشنی کا اخراج B درجے کے شعلوں میں بھی وسیع پیمانے پر پایا جاتا ہے۔

پرسکون خطوں میں سے دو تہائی (769 میں سے 508) نے کم از کم ایک سفید روشنی والا شعلہ پیدا کیا۔ کسی خطے نے جتنے زیادہ شعلے پیدا کیے، اس کا امکان اتنا ہی زیادہ تھا: ایک شعلے والے خطوں میں 43.6%، دو والوں میں 68.1%، تین والوں میں 76.5%، چار والوں میں 86.1%، اور چھ یا زیادہ والوں میں تقریباً سبھی۔ سال بہ سال یہ شرح نمونے کے خطوں میں شمسی دھبوں (sunspots) کی تعداد کے ساتھ قریبی ہم آہنگی سے چلتی رہی (باہمی تعلق r ≈ 0.85)۔ اس نے عرضِ بلد کے لحاظ سے کوئی ترجیح نہیں دکھائی، اور شمسی چکر کی پیروی کی: چکر 24 میں تقریباً 57% شعلے، اور اب تک چکر 25 میں 45%۔

سامنے ہوتے ہوئے بھی اوجھل

یہ اتنے عرصے تک نظروں سے کیوں اوجھل رہے؟ دمکتے ٹکڑے، جنہیں مصنفین مرکزے (kernels) کہتے ہیں، ننھے ہیں: زیادہ تر 2 مربع آرک سیکنڈ سے کم (تقریباً آٹھ کیمرا پکسلز)، اور کبھی 5 مربع آرک سیکنڈ سے زیادہ نہیں۔ وہ زیادہ تر 6 سے 16 منٹ تک رہتے ہیں اور سطح کو صرف 3 سے 20% تک روشن کرتے ہیں، عام طور پر 6 سے 9% — عین اس 8% کی حد کے آس پاس جسے بہت سے پچھلے مطالعات کسی شعلے کو دریافت شمار کرنے کے لیے استعمال کرتے تھے۔

سب سے بڑھ کر، ان میں سے زیادہ تر شمسی دھبوں سے باہر، پرسکون سورج میں واقع ہیں: B درجے کے شعلوں میں 91.4% مرکزے، C درجے میں 86.1% اور M درجے کے شعلوں میں بھی 74.4%۔ وہاں، پہلے سے روشن پس منظر کے مقابل، تضاد (contrast) کمزور ہوتا ہے اور آنکھ سے دیکھنا مشکل۔ اور جب کسی شعلے کے کئی مرکزے ہوں تو وہ عموماً ایک دوسرے سے بے ہم آہنگ ہو کر روشن ہوتے ہیں، اس لیے صرف دو تصاویر کا موازنہ ان میں سے کچھ کو چھوڑ دیتا ہے۔ چھوٹے شعلوں کا زیادہ تر ایک ہی مرکزہ ہوتا ہے؛ M درجے کے شعلوں کے عموماً تین سے زیادہ۔

چمک کس چیز سے طے ہوتی ہے

تاہم کسی مرکزے کی چمک کا شعلے کے درجے، مقامی مقناطیسی میدان یا مرکزے کی جسامت سے کوئی تعلق نظر نہیں آتا۔ اس کا تعلق اس سے ہے کہ مرکزہ کتنی دیر رہتا ہے اور اسے ابھرنے میں کتنا وقت لگتا ہے۔ مصنفین کو شبہ ہے کہ شعلے کے لمحے کی مقناطیسی ترتیب یہ طے کرتی ہے کہ گہرا کرۂ ہوائی کتنے مؤثر طریقے سے گرم ہوتا ہے۔ تقریباً آدھے مرکزے شعلے کے ایکس رے اشارے کے دو سنگِ میل کے درمیان اپنے عروج پر پہنچتے ہیں، جو گرم کرنے والے عملوں کے ایک امتزاج کی طرف اشارہ کرتا ہے۔

سورج سے آگے

یہ دریافت ہمارے ستارے سے آگے تک پہنچتی ہے۔ سفید روشنی والے شمسی شعلے دوسرے ستاروں کے شعلوں سے مشابہ ہیں، اور ستاروں کے کمزور شعلے پورے ستارے کی روشنی میں ڈوب جاتے ہیں۔ مصنفین کا خیال ہے کہ جن ستاروں پر کوئی شعلہ نہیں دیکھا گیا، وہ بھی سورج جتنے فعال ہو سکتے ہیں۔ وہ اپنی حدود بھی گنواتے ہیں: 45 سیکنڈ سے مختصر یا آدھے آرک سیکنڈ سے چھوٹی کوئی بھی چیز کیمرے کی گرفت سے بچ نکلتی ہے، الگ تھلگ ذرّے نکال دیے گئے، اور نمونے میں زیادہ تر چھوٹے شعلے ہیں۔

مصنفین نشاندہی کرتے ہیں کہ یہ مطالعہ کیرنگٹن کے مشاہدے کے 170 برس سے زیادہ بعد سامنے آیا ہے — اور ان کی پیدائش کی 200ویں سالگرہ کے سال میں۔