તાજેતરમાં સૂર્યમાં દેખાયેલાં કાળાં ધાબાં ખરેખર શું છે અને એ કેવી રીતે સર્જાય છે?

તાજેતરમાં સૂર્યમાં દેખાયેલાં કાળાં ધાબાં ખરેખર શું છે અને એ કેવી રીતે સર્જાય છે?

(સાયન્સ પ્લીઝ - જગદીશચંદ્ર ભટ્ટ)

 જોકે ખગોળશાસ્ત્રીઓના સંશોધન અને અભ્યાસ મુજબ ક્યારેક સૂર્ય અત્યંત ખળભળી ઊઠે છે અને એની સપાટી પરથી અતિ ધગધગતી જ્વાળાઓ આખા અંતરીક્ષમાં ફેંકાય છે. વળી ક્યારેક એનું ટેમ્પરેચર કલ્પનાતીત વધી જાય છે તો કોઈક વખત એના અમુક હિસ્સાનું તાપમાન આશ્ચર્યજનક રીતે ઘણુંબધું ઘટી પણ જાય છે.

તાજેતરમાં જ અમેરિકાની અંતરીક્ષ સંશોધન સંસ્થા નૅશનલ ઍરોનૉટિક્સ ઍન્ડ સ્પેસ રિસર્ચ ઍડ્મિનિસ્ટ્રેશને (નાસા-NASA) સૂર્યની જુદા-જુદા ઍન્ગલથી બે તસવીરો જાહેર કરી છે. ૨૦૧૨ની ૧૩ ઑક્ટોબરે લેવામાં આવેલી સૂર્યની આ બન્ને તસવીરોમાં અમુક કાળા ડાઘ જોવા મળ્યા છે. એ બન્ને ફોટોગ્રાફ્સમાં જે ડાર્ક ભાગ દેખાય છે ત્યાંનું ટેમ્પરેચર સૂર્યની સપાટીના અન્ય ભાગના તાપમાનની સરખામણીએ ઓછું હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. નાસાના સાયન્ટિસ્ટો સૂર્યમાંના આ ડાર્ક ભાગનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છે.

 હાઇડ્રોજન અને હિલિયમનો બનેલો સૂર્ય પ્રત્યેક સેકન્ડે પોતાના મુખમાંથી ૪૦ લાખ ટન જેટલી હાઇડ્રોજનની ઊર્જા આકાશમાં ફેંકીને એના વિશાળ સૌરમંડળને પ્રકાશ આપે છે. આપણા દેશમાં ઉનાળામાં અમુક હિસ્સામાં ૪૦થી ૪૫ ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલું ટેમ્પરેચર થઈ જાય છે અને લોકો સહિત પશુઓ અને પંખીઓ સુધ્ધાં ત્રાહિમામ્ પોકારી ઊઠે છે અને અનેક લોકો અતિ ગરમીથી બેહોશ થઈ જાય છે, પરંતુ સૂર્યની વિરાટ સર્ફેસ એટલે કે થાળી પર કેટલું તાપમાન હોય છે એ જાણો છો? ૬૦૦૦ કેલ્વિન (સૂર્યના ટેમ્પરેચર માટે કેલ્વિન શબ્દ વપરાય છે)  જેટલું. તો વળી એના ગર્ભમાં બે કરોડ કેલ્વિન જેટલું અસહ્ય ઉષ્ણતામાન ખદબદતું હોય છે.

 ૧૪ લાખ કિલોમીટરનો વિરાટ વ્યાસ ધરાવતો સૂર્ય ક્યારેક અતિ ઉગ્ર બની જાય ત્યારે એની સપાટી પર બહુ ચિત્રવિચિત્ર અને ભયાનક કહી શકાય એવા ફેરફાર જોવા મળે છે. પૃથ્વીના આ જન્મદાતાની સર્ફેસ પર અતિ વિરાટ કહી શકાય એવા કાળા ડાઘ જોવા મળે છે જેને ખગોળશાસ્ત્રની ભાષામાં સન-સ્પૉટ્સ કહેવાય છે. જોકે મહત્વની બાબત એ છે કે એની સપાટી પર આવા ડાર્ક ભાગ કંઈ અવારનવાર નથી દેખાતા. વિશ્વના નિષ્ણાત અને અનુભવી ઍસ્ટ્રોનૉમર્સના સંશોધન મુજબ સૂર્યની સર્ફેસ પર આવા સન-સ્પૉટ્સ દર ૧૧ વર્ષે જ જોવા મળે છે. એટલે કે આવા

સન-સ્પૉટ્સની દર ૧૧ વર્ષની નિિત સાઇકલ હોય છે. જોકે ખગોળશાસ્ત્રીઓના કહેવા મુજબ સૂર્યમાં આવાં કાળાં ધાબાં દર ૧૧ વરસે જ શા માટે દેખાય છે એનું કોઈ ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક કારણ હજી સુધી જાણવા મળ્યું નથી.

આપણી પૃથ્વી સહિત બુધ, શુક્ર અને મંગળ જેવા નાના અને ખડકાળ તથા ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન જેવા વિરાટ અને વાયુઓના ગોળા જેવા આઠ-આઠ ગ્રહોનો મોટો પરિવાર ધરાવતા સૂર્યની સર્ફેસ પર આવા ડાર્ક ભાગ ખરેખર શા માટે સર્જાય છે એની વિગતો જાણીએ. નિષ્ણાત ખગોળશાસ્ત્રીઓના કહેવા મુજબ સૂર્ય એની ધરી પર અત્યંત વેગથી ગોળ-ગોળ ઘૂમી રહ્યો છે. વળી સૂર્ય હાઇડ્રોજન અને હિલિયમનો મોટો ગોળો હોવાથી એનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર કોઈક જગ્યાએ અતિ બળવાન બને તો ક્યાંક નબળું પણ બને. જે બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિશાળી બને એ ભાગમાંથી લાખો ટન વાયુ વિશાળ અંતરીક્ષમાં ફેંકાઈ જાય. પરિણામે એ બિંદુ પર કામચલાઉ રીતે ટેમ્પરેચર ઓછું એટલે કે લગભગ ૧૦૦૦ કેલ્વિન જેટલું ઘટી જાય. હવે સૂર્યની સર્ફેસ પરનું તાપમાન ૬૦૦૦ કેલ્વિન જેટલું છે એટલે જે બિંદુ કે હિસ્સામાંથી વાયુનો વિપુલ જથ્થો બહાર ફેંકાઈ ગયો હોય ત્યાં ટેમ્પરેચર ૫૦૦૦ કેલ્વિન જેટલું થઈ જાય. સૂર્યના બાકીના ભાગના ઉષ્ણતામાનની સરખામણીએ પેલા નિિત બિંદુનું તાપમાન થોડુંક ઠંડું ગણાય. પરિણામે એ હિસ્સામાં ઉજાસ પણ ઓછો થઈ જાય અને એટલે એ ભાગ કાળો પડી જાય. જોકે થોડાક ઘટેલા તાપમાને (૫૦૦૦ કેલ્વિન) પણ સૂરજનો એ ભાગ પ્રકાશિત તો હોય જ, પરંતુ બાકીના અત્યંત તેજોમય હિસ્સાની સરખામણીએ પેલા ચોક્કસ બિંદુનો ઉજાસ ઓછો જરૂર હોય.

સૂર્યમાં થતી આ સમગ્ર ગતિવિધિને એક ઉદાહરણ દ્વારા સમજીએ. આપણા ઘરના કિચનમાં એક વાસણમાં ઊકળતા દૂધમાં ઊભરો આવે ત્યારે દૂધનો અમુક હિસ્સો ઊંચકાઈને ઉપરની સપાટીએ આવે. આ તબક્કે દૂધનો ઉપરનો એ ભાગ અત્યંત ગરમ હોય, જ્યારે એની નીચેનો ભાગ પ્રમાણમાં ઓછો ગરમ હોય. જોકે દૂધના ઊભરાની આવી પરિસ્થિતિ બહુ ક્ષણિક હોય એટલે કે દૂધનો ઊભરો શમી જાય ત્યારે એના સમગ્ર ભાગમાંનું ટેમ્પરેચર એકસરખું થઈ જાય.

 સૂરજમાં પણ કંઈક આવી જ પ્રક્રિયા થતી હોય, એટલે કે એની સર્ફેસ પરનો જે ભાગ ઓછો પ્રકાશિત અથવા થોડોક કાળો પડી જાય એ હિસ્સાને ખગોળશાસ્ત્રની ભાષામાં સન-સ્પૉટ્સ એટલે કે સૂર્યકલંકો કહેવાય છે.    

મહત્વની બાબત એ છે કે સૂર્યની અતિ ધગધગતી અને ઊકળતી થાળી પર સર્જાતાં આવાં સન-સ્પૉટ્સ અત્યાધુનિક ટેલિસ્કોપ દ્વારા સ્પષ્ટ રીતે જોઈ પણ શકાય. વિશ્વના ખગોળશાસ્ત્રીઓએ વષોર્ના સંશોધન અને અભ્યાસથી સ્પષ્ટ કર્યું છે કે સૂર્યકલંકોનું સમયચક્ર દર ૧૧ વર્ષનું હોય છે. આવાં સન-સ્પૉટ્સ દર ૧૧ વર્ષે વધે અને સમય જતાં ધીમે-ધીમે ઘટી જાય. આમ છતાં આવાં સન-સ્પૉટ્સ દર ૧૧ વરસે જ શા માટે સર્જાય છે એ વિજ્ઞાનીઓ હજી સુધી જાણી શક્યા નથી. હા, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ ગહન સંશોધનથી એક બાબત જરૂર નોંધી છે કે સૂર્ય દર બાવીસ વરસે એના ચુંબકીય ધ્રુવો પણ બદલી નાખે છે. એટલે કે સૂર્યના ચુંબકનો ઉત્તર ધ્રુવ દક્ષિણ ધ્રુવ બની જાય અને દક્ષિણ ધ્રુવ ઉત્તર ધ્રુવ બની જાય. જોકે સૂર્યના ચુંબકીય ધ્રુવો બદલવાની આ પ્રક્રિયા દર બાવીસ વરસે જ શા માટે થાય છે એનો ચોક્કસ જવાબ પણ ખગોળવિજ્ઞાનીઓ પાસે નથી. આ કુદરતી પ્રોસેસનાં નિિત કારણો પણ હજી સુધી શોધી શકાયાં નથી. હા, ઍસ્ટ્રોનૉમર્સને એટલી જાણ જરૂર છે કે સૂર્યના વિરાટ સ્વરૂપમાંથી લાખો-કરોડો ટન વાયુ બહાર ફેંકાય છે ત્યારે એની સપાટી પર કાળા ડાઘ સર્જાય છે જેને સૂર્યકલંકો કહેવાય છે. સૂરજ આ તબક્કે ઇલેક્ટ્રિક ચાજ્ર્ડ પાર્ટિકલ્સ (વિદ્યુતભારવાહી પદાર્થ કણો) પણ અંતરીક્ષમાં ફેંકે છે. જોકે આવા વિદ્યુતભારવાહી પદાર્થ કણોનો બહુ જ થોડો હિસ્સો પણ આપણી પૃથ્વી સુધી પહોંચી જાય તો ચારે તરફ વિનાશનું મહાતાંડવ ખેલાય.