NASA अंतरिक्ष यान ने सूर्य के वातावरण में ‘उन्मादी भंवर’ कैद किया

 (mashable.com)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-04-08 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • सौरमंडल का सबसे तेज़ अंतरिक्ष यान बताए गए Parker Solar Probe ने सूर्य के बाहरी वातावरण, यानी corona, के भीतर एक विशाल भंवर जैसी संरचना की तस्वीरें लीं
  • यह वीडियो WISPR कैमरे से लिया गया था, और शोधकर्ताओं का मानना है कि यह संभवतः coronal mass ejection (CME) और solar wind के परस्पर प्रभाव से बनी घटना है
  • यह संरचना Kelvin-Helmholtz instabilities(KHI) कहे जाने वाले दुर्लभ भंवरों में से है, और इससे जुड़ा शोध The Astrophysical Journal में प्रकाशित हुआ है
  • CME satellites, communication, navigation और power grids के लिए खतरा बन सकते हैं; 1989 में एक शक्तिशाली CME के कारण कनाडा के Québec में लाखों लोग 12 घंटे तक बिजली कटौती से प्रभावित हुए थे
  • Parker Solar Probe 4.5-इंच carbon heat shield से सूर्य की गर्मी सहता है, और इस साल के अंत तक इसके 430,000 मील प्रति घंटा की गति तक पहुंचने की उम्मीद है

सूर्य के corona में कैद हुआ भंवर

  • NASA का Parker Solar Probe पिछले missions की तुलना में सूर्य के कहीं ज़्यादा करीब जाने वाला अंतरिक्ष यान है, और इसे सौरमंडल का सबसे तेज़ अंतरिक्ष यान बताया गया है
  • इस वीडियो में सूर्य के बाहरी वातावरण, corona, के भीतर देखी गई विशाल “vortex-like structures” दिखाई देती हैं
  • तस्वीरें लेने के लिए WISPR कैमरे का उपयोग किया गया
    • WISPR, Wide-field Imager for Parker Solar Probe का संक्षिप्त रूप है
  • शोधकर्ताओं का मानना है कि यह संरचना coronal mass ejection(CME) और solar wind के बीच interaction से उत्पन्न हुई हो सकती है
    • CME वह घटना है जिसमें सूर्य अत्यधिक गर्म गैस, यानी plasma, को अंतरिक्ष में छोड़ता है
    • solar wind, सूर्य द्वारा लगातार छोड़े जाने वाले charged particles की धारा है
  • संबंधित शोध The Astrophysical Journal में प्रकाशित हुआ है
  • तकनीकी रूप से इस दुर्लभ भंवर को Kelvin-Helmholtz instabilities, संक्षेप में KHI, कहा जाता है

CME की भविष्यवाणी और पृथ्वी के infrastructure risk

  • यह प्रत्यक्ष footage, अब भी कम समझे गए solar environment में CME की गति और आसपास के solar wind के interaction को समझने के अवसर बढ़ाती है
  • CME पृथ्वी के technology infrastructure के लिए सीधा खतरा बन सकते हैं
    • ये satellites को जोखिम में डाल सकते हैं, communication और navigation technologies में बाधा डाल सकते हैं, और पृथ्वी के power grids तक को ठप कर सकते हैं
    • 12 मार्च 1989 को एक शक्तिशाली CME पृथ्वी के magnetic field तक पहुंचा, और 13 मार्च को सुबह 2:44 बजे के तुरंत बाद Québec power grid के कमजोर बिंदुओं के ज़रिए current ने असर डाला
    • 2 मिनट से भी कम समय में Québec का पूरा power grid blackout हो गया, और इसके बाद 12 घंटों तक लाखों लोग अंधेरे दफ्तरों, भूमिगत pedestrian passages और रुकी हुई elevators में फंसे रहे

Parker Solar Probe की उड़ान स्थितियां

  • Parker Solar Probe सूर्य के corona की ओर अपनी high-speed approach जारी रखेगा
  • अंतरिक्ष यान सूर्य की ओर लगे 4.5-इंच मोटे carbon heat shield से गर्मी सहता है
    • shield खुद लगभग 2,500 डिग्री Fahrenheit तक गर्म हो जाता है
    • shield के पीछे कुछ फीट दूर का environment अपेक्षाकृत mild रहता है
  • इस साल के अंत तक Parker Solar Probe के 430,000 मील प्रति घंटा की गति तक पहुंचने की उम्मीद है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-04-08
Hacker News की राय

  • 80 के दशक के आखिर में PhD के दौरान मैंने Kelvin-Helmholtz instability को solar dynamics पर लागू करके supercomputer पर simulate किया था; इसे सच में मौजूद और predict किए गए तरीके से behave करते देखना अच्छा लग रहा है
    उस समय predict की गई दूसरी plasma instabilities भी अब space probes से काफी confirm हो रही हैं

  • वीडियो शुरू से अंत तक 7.5 घंटे का है, और अगर Parker उस vortex के सापेक्ष सैकड़ों हजार miles per hour की रफ्तार से चल रहा है, तो क्या इसका size लगभग सूर्य के diameter जितना है?

    • लगता तो ऐसा ही है
      186,000 km/h की रफ्तार पर 7.5 घंटे में सूर्य के diameter जितना distance तय होता है
      https://www.wolframalpha.com/input?i=%28diameter+of+sun%29%2...
      दूसरी तरफ, Parker सूर्य के करीब होने पर इससे कहीं ज्यादा तेज चलने वाला बताया गया है

  • “इस साल के अंत में spacecraft जबरदस्त 430,000 miles per hour तक पहुंचने वाला है” — यानी Voyager से कहीं तेज
    vacuum में light की speed 670,616,629 miles per hour है, तो अब यह ignore करना मुश्किल होने वाले अनुपात के क्षेत्र में पहुंचने लगा है
    लगभग 0.1% के करीब

    • नौसिखिया सवाल है
      430,000 miles per hour निश्चित तौर पर बड़ा number है, और speed बढ़ाने के लिए इस्तेमाल होने वाले gravity assist तरीके के बारे में भी सुना है, इसलिए थोड़ा परिचित हूं
      लेकिन मेरी समझ है कि energy conserved रहती है। किसी object को 430,000 miles per hour की speed पाने के लिए वह energy कहीं से आनी चाहिए, और शायद उसने अपना fuel नहीं जलाया होगा, तो लगता है सूर्य ने काफी energy दे दी
      अगर वह gravitational energy है, तो ऐसा लगता है कि सूर्य ने वह energy खोई होगी; क्या यह mass पर आधारित नहीं है? लेकिन ऐसा नहीं लगता कि सूर्य का mass बदला होगा
      energy exchange के नजरिए से कौन gain करता है और कौन lose करता है, यह आसान भाषा में कोई समझा दे तो अच्छा होगा

  • फोटो का scale मिल सकता है? यह vortex कितना बड़ा है?

    • “Parker Solar Probe/WISPR द्वारा कैप्चर की गई Kelvin–Helmholtz instability की पहली direct images” नाम का paper है
      https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad2208
      इसमें कहा गया है कि vortices की spatial scale, जैसे radial size, width और spacing को characterize करने के लिए केवल WISPR-I observations का उपयोग किया गया, जो vortices की पहचान करने वाला एकमात्र instrument था
      GCS reconstruction से estimate किया गया कि CME Carrington longitude 20°, latitude 10° की दिशा में radially propagate हुआ
      features काफी elliptical हैं, इसलिए typical scale दिखाने के लिए major और minor axis lengths मापी गईं; major axis propagation direction में है और minor axis उसके perpendicular direction में
      जिस timelapse को consider किया गया, उसके आधार पर vortex की lifetime, यानी time period, 30 मिनट से कम estimate की गई
      “Table 1. Observed Vortex Minor and Major Axis Average Sizes (Mm)” भी दी गई है
      https://iopscience.iop.org/0004-637X/964/2/139/suppdata/apja...
      https://content.cld.iop.org/journals/0004-637X/964/2/139/rev...
      https://content.cld.iop.org/journals/0004-637X/964/2/139/rev...

  • सचमुच शानदार। क्या इस वीडियो में false color processing मदद करेगी?
    थोड़ा शर्मिंदगी वाला आम आदमी का सवाल है
    अजीब तरह से, मुझे इसकी आवाज भी सुननी है। जैसे radio astronomers सूर्य से पकड़ते हैं—लंबी, low-frequency सीटी जैसी चीजें

    • ध्वनि space से होकर नहीं गुजरती। इसलिए ऐसी चीजें बस data को sound में convert करने जैसी होती हैं, और आम तौर पर मुझे वे लगभग भ्रम जैसी लगती हैं

  • यह पूरी तरह wormhole जैसा दिखता है। Kelvin-Helmholtz instability है या Einstein-Rosen bridge, confuse होना स्वाभाविक है

    • SF नहीं, physics-based rendering में wormhole lens जैसा दिखता है, और पीछे बिंदुओं जैसे दिखने वाले stars वाली space में तैरते lens को पहचानना मुश्किल होता है
      खासकर Einstein-Rosen bridge, photon तक समेत literally कुछ भी मौजूद हो ऐसे universe में unstable होता है, इसलिए वास्तव में देखा नहीं जा सकता

  • उम्मीदों पर खरा नहीं उतरा। रंग नहीं, scale का एहसास नहीं, और इतना छोटा है कि समझ ही नहीं आया कि क्या देखा

    • यह वीडियो देखने से viewing direction और context समझने में मदद मिल सकती है
      https://www.youtube.com/watch?v=IQXNqhQzBLM
      Parker Solar Probe सूर्य के चारों ओर बहुत elongated orbit में घूमता है, और ज्यादातर समय सूर्य की ओर लगे बड़े heat shield के पीछे से operate करता है। इसे घोड़े की आंखों पर लगे blinders जैसा समझें; instruments travel direction और कुछ हद तक सूर्य से दूर वाली ‘right’ दिशा की ओर देखते हैं
      वीडियो में सूर्य हमेशा left में है, और probe orbit के closest point, यानी perihelion passage में है, जिसका सीधा संबंध नीचे left में दिख रहे speed telemetry से है। सबसे तेज वही होता है जब वह सूर्य के सबसे करीब होता है
      इसलिए vortex वाले वीडियो में सूर्य left में है, vortex axis शायद सीधे सूर्य की ओर है, और probe उसके पास से गुजर रहा है
    • मैंने जितनी scientific images देखी हैं, उनमें यह सबसे शानदार में से एक है। समझ नहीं आता कि कोई इससे awe कैसे महसूस न करे
      time scale देखिए। उस structure का size देखिए
      हम light की speed के लगभग 0.1% पर, 2,500°F environment में travel कर रहे हैं। यह science और engineering का अद्भुत प्रमाण है
      कुछ चीजें ऊपर से boring दिखती हैं, लेकिन असल में बेहद शानदार होती हैं। जैसे exoplanet का emission spectrum बस graph की peaks होती हैं, लेकिन वे ऐसे worlds की atmosphere detect करती हैं जिनकी हमारे पूर्वज कल्पना भी नहीं कर सकते थे
      हमारी species के सामने क्या पड़ा है, यह सोचकर सचमुच हैरानी होती है
    • यह Hollywood VFX scene नहीं है, बल्कि scientific instrument द्वारा सूर्य के corona के अंदर capture किया गया video है
    • यह probe अविश्वसनीय रूप से कठोर environment में उड़ रहा है, और संभव है कि features को बेहतर दिखाने के लिए इसे किसी खास brightness या wavelength के हिसाब से adjust किया गया हो
      कई space probe images में false color इस्तेमाल होने की वजह भी यही है। human eyes से अक्सर ऐसे features देखे नहीं जा सकते