आदित्य-L1 और प्रोबा-3 ने दो सौर उद्गारों को ट्रैक किया, ऊर्जा के अलग-अलग पैटर्न सामने आए

दो उद्गार, ऊर्जा की दो बिल्कुल अलग कहानियां

14 और 16 सितंबर, 2025 को देखे गए दो सौर उद्गारों ने बेंगलुरु के वैज्ञानिकों और उनके अंतरराष्ट्रीय सहयोगियों को यह समझने का बेहतर अवसर दिया कि सूर्य से बाहर निकलने वाला पदार्थ अपनी ऊर्जा को गति, ऊष्मा और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच कैसे बांटता है। तेज उद्गार करीब 645 किलोमीटर प्रति सेकंड की रफ्तार से आगे बढ़ा। धीमा उद्गार करीब 145 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चला, फिर भी उसमें शुरुआती विस्तार अधिक मजबूत था और ऊष्मा के रूप में संचित ऊर्जा का हिस्सा बढ़ रहा था।

शोधकर्ताओं ने भारत के आदित्य-L1 और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के प्रोबा-3 से मिले एक ही समय के अवलोकनों को मिलाया। उनके उपकरणों ने सूर्य के पास लगभग एक ही क्षेत्र पर नजर रखी, लेकिन अलग-अलग तरह की जानकारी जुटाई: एक ने गर्म गैस से निकलने वाले प्रकाश के स्पेक्ट्रम को मापा, जबकि दूसरे ने उद्गार के आकार और गति को दिखाने वाली छवियां बनाईं।

भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान (IIA) के वैज्ञानिकों ने यूरोपीय और अमेरिकी सौर भौतिकविदों के साथ मिलकर इन पूरक मापों का उपयोग उद्गारों के द्रव्यमान, घनत्व और ऊर्जा का अनुमान लगाने के लिए किया। समन्वित कोरोनाग्राफिक अवलोकनों का उनका अध्ययन, जिसे Astronomy & Astrophysics में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है, इन दोनों उपकरणों द्वारा कोरोनल मास इजेक्शन के एक ही समय पर किए गए पहले अवलोकन प्रस्तुत करता है।

कोरोनल मास इजेक्शन, या CME, सूर्य के बाहरी वायुमंडल से प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्रों का बाहर निकलना है। सूर्य के इस बाहरी वायुमंडल को कोरोना कहते हैं। प्लाज्मा ऐसी गैस है जिसमें इलेक्ट्रॉन परमाणुओं से अलग हो चुके होते हैं। सूर्य के पास इस पदार्थ के साथ क्या होता है, यह समझने से वैज्ञानिकों को यह जानने में मदद मिलती है कि अंतरिक्ष में आगे बढ़ते हुए उद्गार कैसे विकसित होता है।

इन दोनों घटनाओं ने उपयोगी तुलना का अवसर दिया: तेज CME धीमे CME से करीब 4.4 गुना तेजी से आगे बढ़ा, लेकिन उनके बीच का अंतर केवल गति तक सीमित नहीं था। घनत्व और ऊर्जा में बदलाव ने दिखाया कि गर्म गैस के चित्र और माप एक साथ क्यों उपयोगी हैं।

उपकरण एक ही क्षेत्र को कैसे देखते हैं

आदित्य-L1 का दृश्यमान उत्सर्जन रेखा कोरोनाग्राफ, जिसे VELC कहा जाता है, सूर्य के केंद्र से लगभग 1.05 से 1.5 सौर त्रिज्या के बीच कोरोना का अध्ययन करता है। प्रोबा-3 का सूर्य के कोरोना के ध्रुवणमितीय और इमेजिंग अध्ययन के लिए अंतरिक्षयान संघ, या ASPIICS, लगभग 1.1 से 3 सौर त्रिज्या के बीच अवलोकन करता है।

एक सौर त्रिज्या सूर्य के केंद्र से उसकी दिखाई देने वाली सतह तक की दूरी है। इसलिए इन उपकरणों का दृश्य क्षेत्र लगभग 1.1 से 1.5 सौर त्रिज्या के बीच एक-दूसरे से मिलता है, यानी सतह के ठीक ऊपर। इस साझा क्षेत्र में शोधकर्ता उद्गार के स्रोत के पास रहते हुए उसके एक ही चरण के मापों की तुलना कर सकते हैं।

कोरोनाग्राफ सूर्य के चमकीले मुख को ढक देते हैं, ताकि उसके आसपास का कहीं अधिक धुंधला कोरोना दिखाई दे सके। प्रोबा-3 यह काम दो अंतरिक्षयानों से करता है, जो एक-दूसरे से करीब 150 मीटर की दूरी पर उड़ते हैं। एक अंतरिक्षयान दूसरे पर छाया डालता है और अवलोकन उपकरण के लिए कृत्रिम ग्रहण बनाता है।

IIA ने भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) के सहयोग से VELC विकसित किया है। यह स्पेक्ट्रोस्कोपिक अवलोकन करता है। स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रकाश को उसकी तरंगदैर्घ्य के अनुसार अलग करती है, जिससे वैज्ञानिक गर्म पदार्थ से आने वाले खास संकेतों का अध्ययन कर सकते हैं। ASPIICS श्वेत प्रकाश और कोरोना की हरी उत्सर्जन रेखा में छवियां देता है।

शुरुआती चरणों का मापन मुश्किल क्यों है

आंतरिक कोरोना में किसी उद्गार पर नजर रखना कठिन है, क्योंकि सूर्य की चमकदार सतह के पास से निकलते धुंधले पदार्थ का अवलोकन करना पड़ता है। अंतरिक्ष में पहले के उपकरण धुंधले CMEs के शुरुआती विकास को ट्रैक करने में सीमित रूप से सफल रहे थे, जिससे उनकी ऊर्जा में होने वाले बदलाव के मापों में अंतर रह गया।

ISRO ने 16 अक्टूबर, 2026 को जारी एक बयान में इन उपकरणों के संयोजन का महत्व बताया। एजेंसी ने स्पष्ट किया कि VELC ने स्पेक्ट्रोस्कोपी की, जबकि ASPIICS ने कोरोना के लगभग उसी हिस्से की छवियां दीं:

ये संयुक्त अवलोकन किसी एक अंतरिक्षयान से अकेले किए गए अवलोकनों की तुलना में CME के विकास की अधिक गहरी समझ देते हैं।

शोधकर्ताओं ने जुलाई से दिसंबर 2025 तक के अवलोकनों का अध्ययन किया। इस अवधि में उन्हें दोनों उपकरणों द्वारा एक ही समय पर दर्ज किए गए केवल दो CMEs मिले, जो 14 और 16 सितंबर को हुए थे। VELC ने दोनों को शुरुआती चरण में दर्ज किया और ऐसे माप दिए जो ASPIICS की छवियों के पूरक थे।

छवियां और स्पेक्ट्रम क्या-क्या बताते हैं

ASPIICS के श्वेत प्रकाश वाले अवलोकनों से टीम ने उद्गारों के द्रव्यमान और आयतन के साथ-साथ उनकी संख्या घनत्व का अनुमान लगाया। संख्या घनत्व बताता है कि किसी निश्चित आयतन में कितने कण मौजूद हैं। उद्गार के ऊपर उठने के दौरान इन मापों पर नजर रखने से पता चलता है कि उसका पदार्थ फैल रहा है या अधिक विरल हो रहा है।

छवियों से CMEs के आकार और गति का भी अनुमान मिला। इन मापों का उपयोग गतिज ऊर्जा की गणना में किया गया, जो गतिमान पदार्थ में मौजूद ऊर्जा है। द्रव्यमान और गति, दोनों मायने रखते हैं: समान गति पर अधिक द्रव्यमान वाला उद्गार अधिक गतिज ऊर्जा रखता है, जबकि गति बढ़ने का प्रभाव खास तौर पर बड़ा होता है।

VELC ने Fe XIV नामक लोहे की हरी उत्सर्जन रेखा का अवलोकन किया, जिसकी तरंगदैर्घ्य 5303 आंग्स्ट्रॉम है। यह संकेत करीब दो मिलियन डिग्री तापमान वाली गैस से आता है। इसके स्पेक्ट्रम से इलेक्ट्रॉनों की संख्या घनत्व, ऊष्मीय ऊर्जा और उद्गार के पार्श्व विस्तार, यानी देखने की दिशा में उसकी चौड़ाई, के स्वतंत्र अनुमान मिले।

उपकरण ने उत्सर्जन माप भी लिया, जो देखे गए प्रकाश में योगदान देने वाले गर्म पदार्थ की मात्रा और घनत्व से जुड़ा होता है। शोधकर्ता उत्सर्जन क्षेत्र के बारे में कुछ मान्यताओं के साथ इसका उपयोग प्लाज्मा के भौतिक गुणों का अनुमान लगाने के लिए करते हैं।

अवलोकन की विधियों, ज्यामितीय मान्यताओं और भौतिक गणनाओं में अंतर के बावजूद, ASPIICS और VELC से निकाले गए द्रव्यमान और ऊष्मीय ऊर्जा के अनुमान अच्छी तरह मेल खाते थे। स्वतंत्र विधियों से मिले मेल से शोधकर्ताओं को उन मात्राओं की जांच करने का उपयोगी तरीका मिलता है, जिन्हें सीधे मापना कठिन है।

तेज उद्गार में ऊष्मा अपेक्षाकृत कम थी

14 सितंबर का CME करीब 645 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चला। इसकी गतिज और अनुमानित चुंबकीय ऊर्जा लगभग बराबर थीं, जबकि ऊष्मीय ऊर्जा बहुत कम थी। ऊष्मीय ऊर्जा गैस के भीतर कणों की गति से जुड़ी ऊर्जा को बताती है, न कि पूरे उद्गार की गति से जुड़ी ऊर्जा को।

शोधपत्र के अनुसार, ऊष्मीय ऊर्जा गतिज ऊर्जा से करीब दो परिमाण क्रम कम थी, यानी लगभग उसका सौवां हिस्सा; निष्कर्षों के सार्वजनिक विवरणों में इसे कुल ऊर्जा का करीब 1% बताया गया। शोधपत्र में खास तौर पर ऊष्मा और गति की तुलना की गई है।

इस उद्गार के देखे गए शुरुआती विकास के दौरान, ऊष्मीय ऊर्जा का अपेक्षाकृत छोटा हिस्सा प्लाज्मा के सीमित रूप से गर्म होने का संकेत देता था। इसकी बहुत अधिक ऊर्जा ऊष्मा के बजाय बाहर की ओर गति और चुंबकीय क्षेत्र से जुड़ी थी।

धीमे उद्गार का विस्तार अधिक मजबूत था

16 सितंबर का CME करीब 145 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चला। इसकी ऊंचाई बढ़ने के साथ घनत्व 14 सितंबर की घटना के घनत्व से अधिक तेजी से घटा, जो शुरुआती चरण में अधिक मजबूत विस्तार का संकेत था। जैसे-जैसे पदार्थ ने अधिक आयतन घेरा, अंतरिक्ष की प्रत्येक इकाई में कणों की संख्या घटती गई।

विस्तार और बाहर की ओर गति, उद्गार के अलग-अलग पहलुओं का वर्णन करते हैं। कोई CME सूर्य से धीमी गति से दूर जा सकता है, लेकिन उसका फैलाव अधिक मजबूत हो सकता है। दोनों का मापन यह समझने में मदद करता है कि बादल कैसे बदलता है, बजाय इसके कि उसे केवल एक गति से समझाया जाए।

धीमे उद्गार में ऊर्जा का पैटर्न भी अलग था। इसकी ऊष्मीय ऊर्जा बढ़ती गई और अंततः गतिज ऊर्जा के बराबर हो गई। इस मामले में अवलोकन अवधि के दौरान ऊष्मा, मापे गए ऊर्जा संतुलन का एक बड़ा हिस्सा बन गई।

दोनों CMEs में देखी गई ऊंचाइयों के दौरान अनुमानित चुंबकीय ऊर्जा गतिज ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक रही। चुंबकीय ऊर्जा उस चुंबकीय क्षेत्र से जुड़ी ऊर्जा है जिसे उद्गार के साथ बाहर आया पदार्थ अपने साथ ले जाता है। शोधकर्ताओं ने देखे गए CME गुणों और उन अवलोकनों से तय की गई भौतिक रूप से उचित मान्यताओं का उपयोग करके इसकी गणना की।

यह तुलना दिखाती है कि कई गुणों का एक साथ मापन कितना उपयोगी है। गति ने दोनों घटनाओं के बीच तुरंत फर्क बता दिया, लेकिन घनत्व और ऊष्मा के मापों ने एक और अंतर उजागर किया: धीमे उद्गार का विस्तार अधिक मजबूत था और उसकी गति की तुलना में ऊष्मीय ऊर्जा का हिस्सा कहीं बड़ा हो गया।

मिशनों के प्रक्षेपण से संयुक्त अवलोकनों तक

दोनों मिशन भारतीय प्रक्षेपण यानों से अंतरिक्ष में पहुंचे, हालांकि सूर्य के अवलोकन के लिए उनकी व्यवस्थाएं अलग हैं। आदित्य-L1 भारत का पहला समर्पित सौर मिशन है। प्रोबा-3 एक यूरोपीय मिशन है, जो अवलोकन की परिस्थितियां बनाने के लिए दो अंतरिक्षयानों की सटीक उड़ान का उपयोग करता है।

• 2 सितंबर, 2023: आदित्य-L1 को PSLV-C57 से प्रक्षेपित किया गया।
• 6 जनवरी, 2024: सूर्य का लगातार दृश्य उपलब्ध कराने के लिए आदित्य-L1 सूर्य-पृथ्वी L1 बिंदु के आसपास हेलो कक्षा में पहुंचा।
• 5 दिसंबर, 2024: प्रोबा-3 को श्रीहरिकोटा से PSLV-XL के जरिए प्रक्षेपित किया गया।
• जुलाई से दिसंबर 2025: शोधकर्ताओं ने उस अवलोकन अवधि का अध्ययन किया जिसमें उन्होंने एक ही समय पर दर्ज किए गए दो CME पहचाने।
• 14 और 16 सितंबर, 2025: VELC और ASPIICS ने अध्ययन में विश्लेषित उद्गारों का अवलोकन किया।
• 16 अक्टूबर, 2026: ISRO ने संयुक्त निष्कर्षों का वर्णन करते हुए बयान जारी किया।

साझा दृश्य क्षेत्र इन मिशनों को वैज्ञानिक रूप से जोड़ता है। VELC सूर्य के बेहद पास गर्म प्लाज्मा की जानकारी देता है, जबकि ASPIICS साझा क्षेत्र की छवियां लेता है और कोरोना में इससे आगे तक देखता है।

सौर मौसम को समझने के लिए इसका क्या महत्व है

CMEs का महत्व सौर भौतिकी से आगे भी है, क्योंकि पृथ्वी की ओर निर्देशित उद्गार भू-चुंबकीय तूफान पैदा कर सकते हैं। ये गड़बड़ियां उपग्रहों, नौवहन और संचार को प्रभावित कर सकती हैं। इसलिए शोधकर्ताओं को यह समझना जरूरी है कि व्यापक अंतरिक्ष परिवेश तक पहुंचने से पहले किसी उद्गार के गुण कैसे विकसित होते हैं।

यह अध्ययन शुरुआती चरण के ऐसे माप जोड़ता है, जिसका अवलोकन करना कठिन रहा है। इसमें द्रव्यमान, घनत्व, विस्तार और ऊर्जा के कई रूपों को एक ही विश्लेषण में शामिल किया गया है, और अलग-अलग विधियां इस्तेमाल करने वाले उपकरणों से मिले स्वतंत्र अनुमान भी हैं। इससे वैज्ञानिकों को CME के विकास की व्याख्याओं को परखने के लिए अधिक जानकारी मिलती है।

ये दोनों घटनाएं सूर्य के पास ऊर्जा के अलग-अलग इतिहास के ठोस उदाहरण भी देती हैं। एक तेज था और उसमें ऊष्मीय ऊर्जा अपेक्षाकृत कम थी; दूसरा धीमा था, उसका विस्तार अधिक मजबूत था और उसकी ऊष्मीय ऊर्जा बढ़कर गतिज ऊर्जा के बराबर हो गई। उद्गारों के मॉडलों को इन अंतरों का हिसाब रखना होगा।

अध्ययन इन दो CMEs और उनके शुरुआती विकास पर केंद्रित है। परिणामों को पूर्वानुमानों में लागू करने के लिए किसी परिचालन पूर्वानुमान सेवा या तारीख की घोषणा नहीं की गई। तात्कालिक नतीजा सौर उद्गारों में ऊर्जा के बनने और पुनर्वितरण के अध्ययन के लिए मापों का अधिक संपूर्ण समूह है।

मुख्य बिंदु

• आदित्य-L1 और प्रोबा-3 ने 14 और 16 सितंबर, 2025 को हुए उन्हीं दो सौर उद्गारों को दर्ज किया।
• उद्गार क्रमशः करीब 645 और 145 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से आगे बढ़े।
• VELC की स्पेक्ट्रोस्कोपी और ASPIICS की इमेजिंग ने सूर्य के पास मौजूद पदार्थ के पूरक माप दिए।
• शोधपत्र के अनुसार, तेज CME की ऊष्मीय ऊर्जा उसकी गतिज ऊर्जा की करीब सौवीं हिस्सेदारी थी।
• धीमे CME का विस्तार अधिक मजबूत था और उसकी ऊष्मीय ऊर्जा बढ़कर गतिज ऊर्जा के बराबर हो गई।
• दोनों घटनाओं में अनुमानित चुंबकीय ऊर्जा गतिज ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक थी।
• ये निष्कर्ष सौर उद्गारों के शुरुआती चरणों को समझने के लिए नए माप उपलब्ध कराते हैं।