सूर्य की पूरी सतह को अब तक के सबसे उच्च resolution में कैद करने वाली Solar Orbiter इमेज

 (smithsonianmag.com)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-11-24 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • photosphere यानी सूर्य की पूरी दृश्यमान सतह को एक साथ high resolution में दिखाने वाली 4 नई इमेज जारी की गई हैं, जिनसे सतही संरचना और magnetic field गतिविधि को और बारीकी से देखा जा सकेगा
  • हर इमेज 22 मार्च 2023 को Solar Orbiter द्वारा सूर्य से 4.6 करोड़ मील से कम दूरी पर ली गई 25 high-resolution तस्वीरों को जोड़कर बनाया गया एक mosaic है
  • अंतिम mosaic में सूर्य का व्यास लगभग 8,000 pixels है, और कुल 100 तस्वीरें लेने में spacecraft की स्थिति समायोजित करने के कारण 4 घंटे से अधिक लगे
  • इस अवलोकन में PHI और EUI दो उपकरणों का उपयोग हुआ, और इसमें visible-light images, magnetic field direction maps, velocity maps, और ultraviolet corona images शामिल हैं
  • PHI इमेज processing अभी भी नई और कठिन प्रक्रिया है, लेकिन यदि इसी तरह की इमेजें तेज़ी से बनाई जा सकें तो साल में 2 बार जारी करना संभव हो सकता है

Solar Orbiter द्वारा ली गई सूर्य की पूरी सतह

  • ESA ने Solar Orbiter की नई full-Sun observation images 4 जारी की हैं
  • जारी इमेजों में सूर्य की पूरी दृश्यमान सतह यानी photosphere का अब तक का सबसे उच्च-resolution दृश्य शामिल है
  • हर इमेज 22 मार्च 2023 को ली गई 25 high-resolution तस्वीरों से बना एक mosaic है
  • उस समय Solar Orbiter सूर्य से 4.6 करोड़ मील से कम दूरी पर था, और उसने कुल 100 मूल इमेज कैप्चर कीं
  • हर अलग तस्वीर के लिए spacecraft की स्थिति बदलनी पड़ती थी, इसलिए पूरी प्रक्रिया में 4 घंटे से अधिक लगे
  • अंतिम mosaic में सूर्य का व्यास लगभग 8,000 pixels तक पहुँचता है

अवलोकन उपकरण और इमेज के प्रकार

  • Solar Orbiter ESA और NASA का संयुक्त मिशन है, जिसका संचालन ESA करता है
  • इसे फरवरी 2020 में लॉन्च किया गया था, और उसी साल जुलाई में इसकी पहली इमेज जारी की गई थी
  • इसके बाद इसने सूर्य की अब तक की सबसे नज़दीकी इमेज और ध्रुवीय क्षेत्रों की पहली close-up इमेज लेने जैसी उपलब्धियाँ हासिल कीं
  • इस बार जारी इमेजों में Solar Orbiter के 6 imaging उपकरणों में से PHI और EUI का उपयोग किया गया
    • Polarimetric and Helioseismic Imager(PHI): visible-light images, magnetic field direction maps, और सतह के कुछ हिस्सों के velocity व direction maps बनाता है
    • Extreme Ultraviolet Imager(EUI): ultraviolet में सूर्य के बाहरी वायुमंडल यानी corona की इमेज बनाता है

visible-light इमेज से दिखी सतही संरचना

  • PHI की visible-light इमेज लगातार गतिशील गर्म plasma सतह को दिखाती है
  • इस परत का तापमान 8,132~10,832 डिग्री Fahrenheit है और सूर्य के अधिकांश विकिरण का उत्सर्जन यही करती है
  • सतह के नीचे अधिक सघन plasma वाली convection zone है, जहाँ पदार्थ पृथ्वी के mantle के magma की तरह घूमता रहता है
  • इसी convection के कारण सूर्य की सतह दानों जैसी दिखाई देती है, और माना जाता है कि सूर्य का magnetic field भी इसी उथल-पुथल वाले plasma से संचालित होता है

sunspots, magnetic field, और सतही प्रवाह

  • PHI की visible-light इमेज और magnetic field maps में गहरे रंग के sunspots दिखाई देते हैं
  • sunspots में सूर्य का magnetic field अधिक शक्तिशाली होता है, और magnetic field maps में लाल रंग बाहर की ओर बढ़ते क्षेत्रों को, जबकि नीला रंग भीतर की ओर बढ़ते क्षेत्रों को दिखाता है
  • sunspots ऐसे क्षेत्र हैं जहाँ magnetic field बहुत सघन और उलझा हुआ होता है, जिससे plasma सूर्य के ऊष्मीय मिश्रण वाले convection flow से अलग होकर आसपास की तुलना में ठंडा हो जाता है
  • इसके परिणामस्वरूप sunspots का plasma कम प्रकाश उत्सर्जित करता है और visible-light इमेज में गहरा दिखाई देता है
  • PHI का velocity map सूर्य की सतह के कुछ हिस्सों की गति को कैप्चर करता है
    • नीला रंग Solar Orbiter की ओर बढ़ते क्षेत्रों को दिखाता है
    • लाल रंग Solar Orbiter से दूर जाते क्षेत्रों को दिखाता है
  • इस map में दिखता है कि सूर्य की सतह का plasma सामान्यतः सूर्य के घूर्णन के साथ चलता है, लेकिन sunspots के आसपास यह बाहर की ओर धकेला जाता हुआ भी दिखाई देता है

ultraviolet corona इमेज और आगे जारी होने की संभावना

  • EUI की ultraviolet इमेज सूर्य के धुंधले बाहरी वायुमंडल यानी corona को दिखाती है
  • पृथ्वी से corona केवल पूर्ण सूर्यग्रहण के समय ही देखा जा सकता है
  • ultraviolet इमेज में भी sunspots के आसपास की गतिविधि दिखाई देती है, जहाँ plasma magnetic field lines के साथ बाहर की ओर फूटता है
  • कुछ magnetic field lines एक-दूसरे के क़रीब स्थित sunspots को आपस में जोड़ती हैं
  • PHI इमेज बनाने की processing को नई और कठिन प्रक्रिया माना गया है
  • ESA के विशेषज्ञों को उम्मीद है कि आगे चलकर ऐसी इमेजें और तेज़ी से बनाई जा सकेंगी, और संभव है कि इन्हें साल में दो बार जारी किया जा सके

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-11-24
Hacker News की टिप्पणियां

  • ये ओरिजिनल इमेज फाइलों के लिंक हैं (9600x9600, हर एक करीब 10–20MB)
    visible light: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    magnetogram: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Magneto...
    velocity map: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Velocit...
    ultraviolet: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/EUI_Ultravi...

    • high-resolution images की वजह से मैंने visible light image और ultraviolet image को Photoshop में मिलाकर देखा, नतीजा यहां है: https://imgur.com/a/vRGav2d
      सख्त किनारों को जल्दी-जल्दी साफ किया, लेकिन pixels को बहुत ज्यादा push नहीं करना चाहता था
    • अपलोड की गई images की पूरी directory का लिंक है। इसमें करीब 99MB वाले high-resolution versions भी शामिल हैं: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/
    • बड़ी file तो काफी अच्छी connection पर भी बहुत धीमे download हो रही है, जैसे 1995 में modem से low-resolution image डाउनलोड कर रहे हों। पूरी nostalgia trip
      https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    • हैरानी है कि इन सभी images में सूर्य के किनारे की antialiasing इतनी खुरदरी क्यों दिख रही है। क्या यह post-processing की वजह से है?
    • ultraviolet image ऐसी है कि wall पर print करके टांगने का मन करे, लेकिन अफसोस कि किनारे बहुत खुरदरे हैं

  • अब तक capture की गई सूर्य की पूरी सतह वाली images में मुझे सबसे शानदार यह लगती है
    https://x.com/AJamesMcCarthy/status/1638648459002806272
    Andrew McCarthy: https://www.instagram.com/cosmic_background/
    Jason Guenzel: https://www.instagram.com/thevastreaches/

    • अगर print के लिए 139-megapixel image खरीदना चाहते हैं, तो यहां 50 डॉलर में बिक रही है: https://cosmicbackground.io/products/fusion-of-helios
      मेरा उनसे कोई संबंध नहीं है, लेकिन काफी समय से इसे सच में खरीदने पर विचार कर रहा हूं। यह 2017 के eclipse के समय के सूर्य और heliosphere की composite photo है, और मेरी पसंदीदा सूर्य images में से एक है
    • https://pbs.twimg.com/media/Fr2elMpaMAAqgZN?format=jpg&name=...
    • अगर यह 5 दिनों में ली गई images हैं, तो इसे dynamic चीजों से ज्यादा static चीजें दिखाने वाला मानना चाहिए। phrasing काफी confusing है, लेकिन photo बेहतरीन है
    • सुंदर तो है, लेकिन strictly speaking यह सूर्य की photo से ज्यादा heavily processed और digitally edited image जैसी है
    • Twitter बस “something went wrong” दिखाता है, और तीन dialog boxes page के आधे से ज्यादा हिस्से को ढक लेते हैं या घेर लेते हैं

  • असली zoom की जा सकने वाली image यहां है: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_...

    • पता नहीं यह उनका खुद का बनाया solution है या नहीं, लेकिन हालत बहुत खराब है। gigapixel images के लिए Leaflet इस्तेमाल होते हुए भी देखा है; तरीका थोड़ा अलग जरूर है, लेकिन बहुत अच्छी तरह काम करता है
    • काम तो करता है, लेकिन resolution उम्मीद से कम है, और scale भी नहीं है
    • नीचे जाकर image carousel/gallery में image पर click करें, तो ऐसे page पर जाते हैं जहां से high-resolution JPEG download किया जा सकता है। ultraviolet image करीब 100MB की है
    • पता नहीं server traffic की वजह से है या browser की limit की वजह से, लेकिन zoom और pan करना काफी धीमा है, जिससे इसका असर थोड़ा कम हो जाता है

  • सूर्य को चलाने वाली प्रक्रियाओं का पैमाना और हिंसकपन सच में दिमाग सुन्न कर देता है। 4.3 करोड़ km दूर होने पर भी लगभग 20kW प्रति वर्ग मीटर के करीब है
    संपादन: मतलब probe सूर्य से इतनी ही दूरी पर है

    • मज़ेदार तथ्य: अगर सूर्य से पृथ्वी तक (कम-से-कम उतना) सौर मंडल में atmosphere फैला होता, तो पृथ्वी पर सुनी जाने वाली सूर्य की आवाज़ करीब 100dB होती
      अगर मुझे सही याद है, तो सूर्य हर सेकंड लगभग 45 लाख टन द्रव्यमान को ऊर्जा में बदलता है, और फिर भी ऐसे खगोलीय पिंड हैं जो इससे खरबों गुना ज्यादा ऊर्जावान और उग्र हैं। मेरी जानकारी में पहला LIGO detection करीब 1 सेकंड में 5 solar masses को ऊर्जा में बदलने जैसा था
    • सूर्य का पैमाना और द्रव्यमान सच में बेहद दिलचस्प है। nuclear fusion प्रक्रिया से निकले photon को core से बाहर निकलने में करीब 5 लाख साल लगते हैं
      मतलब core इतना घना है कि photon इतनी बार उछलता-टकराता रहता है। यह भी हैरान करने वाली बात है कि बाहरी layer corona अधिकतम 3,500,000°F तक गर्म होती है, जो सतह यानी photosphere के लगभग 10,000°F से कहीं ज्यादा है, और उसके नीचे core लगभग 27,000,000°F है
    • यह अजीब लगता है कि अशांत plasma के इतने विशाल विस्फोटक गोले का हमारी रोज़मर्रा की ज़िंदगी पर असर इतना कम है। स्थिर रोशनी और गर्मी, और कभी-कभी aurora—बस इतना ही
      इस वस्तु में इतनी ऊर्जा है कि यह इंसानियत के अस्तित्व के आखिरी निशान तक मिटा सकती है
    • सूर्य की सतह पर सिर्फ 20kW प्रति वर्ग मीटर—समझ नहीं आता यह इतना कम क्यों है
      पृथ्वी पर हमें लगभग 1kW प्रति वर्ग मीटर sunlight मिलती है, और पृथ्वी सूर्य से 14.9 करोड़ km दूर है। मोटे हिसाब से, पृथ्वी पर 1kW/㎡ पाने के लिए सूर्य पर लगभग 45MW/㎡ होना चाहिए। 14.9 करोड़ km radius वाले गोले के surface area को सूर्य के surface area से divide करें तो करीब 45000 आता है, यानी सूर्य का 1W पृथ्वी तक पहुंचते-पहुंचते 1/45000W बन जाता है। मैं कहां गलत हूं?

  • क्या आपने कभी तारे के अंदर छिपकर रहने वाले उन्नत जीवन की संभावना की कल्पना की है? आसान तो नहीं होगा, लेकिन ऊर्जा भरपूर है, और कम विकसित जीवन के दखल देने की संभावना भी कम लगती है

    • https://en.wikipedia.org/wiki/Life_origination_beyond_planet...
    • Stanislaw Lem की short story “The Truth”: https://thereader.mitpress.mit.edu/the-truth-by-stanislaw-le...
    • उल्टा Dyson sphere—काफी चतुर विचार है
    • यह सोचना भी रोचक है कि ऐसे जीवन को detect करना हमारे लिए कितना कठिन होगा
    • The Saga of the Seven Suns में सूर्य के अंदर रहने वाले जीव आते हैं। यह idea कितनी दूर तक ले जाया गया है, यह मुझे ठीक से नहीं पता, क्योंकि 7 में से 3 किताबें अभी पढ़नी बाकी हैं

  • visible light में देखी गई सूर्य की image थोड़ी अजीब लगती है। बीच में जो # आकार है, वह क्या है? कोई physical phenomenon है या photo में बना artifact, यह जानना चाहूंगा

    • यह कई images को जोड़ते समय बना stitching artifact ही लगता है। हालांकि यह काफी दिख रहा है, तो इसे वैसे ही क्यों छोड़ा, समझ नहीं आता
      scientific images में कितना post-processing होना चाहिए, इस पर हमेशा बहस रहती है, और कुछ लोग perfect न होने पर भी original capture के ज्यादा करीब वाली image पसंद करते हैं
    • दिलचस्प तो है। photo में बना artifact लगता है, शायद कई photos को एक में मिलाने की boundary lines हों। फिर भी लगता है कि इस स्तर पर इसे बेहतर handle किया जा सकता था

  • “क्योंकि spacecraft को हर अलग photo के लिए अपनी position बदलनी पड़ी, इस process में 4 घंटे से ज्यादा लगे। final mosaic में सूर्य का diameter लगभग 8000 pixels है।”
    यह adjacent viewpoints को जोड़ने से ज्यादा manual supersampling जैसा तरीका लगता है। 4.8 करोड़ miles की दूरी के हिसाब से 4 घंटे काफी कम समय है
    संपादन: orbital speed को देखते हुए, शायद वह orbital plane के perpendicular zigzag में move किया होगा

  • क्या PNG या JPG नहीं हैं? ऐसी space photos wallpapers के लिए अच्छी होती हैं, लेकिन अब इन्हें अक्सर webpages के अंदर अजीब-सी सिर्फ zoom के लिए बनी gallery के रूप में ही दिखाया जाने लगा है

  • इसे Las Vegas Sphere पर दिखाना एक मज़ेदार use case हो सकता है