සන්නිවේදනය හා ආධුනික ගුවන් විදුලිය (Amateur radio) 73

අවුටර් කොරෝනා ප්‍රදේශයේදී සූර්ය සුලං (solar wind) තිබේ (එනම් මුලු සූර්යග්‍රහ මණ්ඩලයම සූර්ය සුලංවලට හසුවේ). සූර්ය සුලං යනු සූර්යාගෙන් සෑම නිමේෂයකදීම දසත විහිදෙන ආරෝපිත අංශු (ඉලෙක්ට්‍රෝන හා ප්‍රෝටෝන හා හීලියම් න්‍යෂ්ටි) වේගයෙන් සූර්යාගෙන් ඉවතට යෑමයි (එය හරියට සුලං හැමීමක් වගෙයි). තත්පරයට කිලෝමීටර් 400ක පමණ වේගයකින් එම අංශු ගමන් කරයි (සූර්ය සුළඟේ වේගය); තත්පරයට කිලෝමීටර් දහස ඉක්මවන වේගයක් වුවද අත්කර ගත හැකිය. මෙම අංශු සෙල්සියස් අංශක මිලියනයක් තරම් උෂ්ණත්වයක් සහිතයි. සූර්යා භ්‍රමණය වන ගමන් එලෙස අංශු විමෝචනය කරන නිසා එම අංශු පිටතට ගමන් කරන්නේ කරකැවීය (සර්පිලාකාරයටයි). පහත රූපයෙන් දක්වන්නේ සූර්යාගේ උත්තර ධ්‍රැවයට ඉහල සිට බලන විට සූර්ය සුළං (එක රැල්ලක්) දිස්වන ආකාරයයි.

එම වේගයෙන් සූර්යා ආසන්නයේ සිට අංශුවලට පොලොවට ළඟා වීමට, 150,000,000/400 = තත්පර 375,000ක් හෙවත් දවස් 4ක් පමණ (හෝ ඊටත් කලින්) ගත වේ. මෙම සූර්ය සුළඟ නිසා සූර්යාගේ චුම්භක ක්ෂේත්‍රය තවත් ඈතට විහිදුවනවා. සමහර අවස්ථාවලදී සූර්යාගේ සිට අවුටර් කොරෝනා දක්වා ආරෝපිත අංශු පහසුවෙන් ගමන් කරවන මාර්ග ඇති වේ. මෙම මාර්ග coronal hole ලෙස හැඳින්වේ.

ඇත්තටම සූර්යාගේ සිට එන රේඩියෝ තරංග, අධෝරක්ත කිරණ, දෘෂ්‍යාලෝකය, පහල සංඛ්‍යාත පාරජම්බූල කිරණවලින් පෘථිවි අයනගෝලයට බලපෑමක් නැත. ඉහල සංඛ්‍යාත පාරජම්බූල කිරණ හා එක්ස් කිරණවලින් විශාල බලපෑමක් තිබේ.

එහෙත් සූර්යාගේ සිට එන තරංග ආයාම 10.7cm හෙවත් 2800MHz සංඛ්‍යාතය සහිත රේඩියෝ තරංග නිරීක්ෂණය කරමින් සූර්යාගේ ක්‍රියාකාරිත්වය (solar activity) ගැන දැනුමක් ගත හැකි බව සොයා ගෙන තිබෙනවා. මෙම සංඛ්‍යාතයේ ප්‍රබලත්වයේ විචලනය නිරන්තරයෙන් මොනිටර් කර, යම්කිසි ආකෘතිකයකට අනුව අවසන් අගයක් ලබා ගත හැකියි. එම SF අගය 100ට අඩු විට, Quiet Sun (නිහඩ සූර්යා) ලෙසද, 100ට වැඩි විට Active Sun (සක්‍රිය සූර්යා) ලෙසද නම් කෙරෙනවා.

ඇත්තටම වඩාත් නිවැරදි තරංග ආයාමය 10cm බව මේ වන විට සොයා ගෙන ඇත. එහෙනම් කොහොමද 10.7 භාවිතාවට ආවේ? එය අහම්බෙන් සිදු වූ දෙයකි. දෙවන ලෝක යුද්ධය අවසානයේදී, යුධ කාලයේ භාවිතා වූ රේඩාර් ඇන්ටනා හා උපකරණ යොදා ගෙන අභ්‍යවකාශය නිරීක්ෂණය සඳහා උපකරණයක් කැනඩාවේ ඔටාවා හි පිහිටි National Research Council නම් පර්යේෂණ ආයතනයේ සේවය කළ කොවින්ටන් (Arthur Covington) නම් පුද්ගලයා හා ඔහුගේ සගයන් සාදා ගත්තා. මෙම උපකරණ යුධ කාලයේදී තරංග ආයාමය 10.7cm රේඩියෝ තරංග සඳහායි නිර්මාණය කර තිබුණේ. එනිසා ඔවුන්ටත් මෙම තරංග ආයාමය ඉබේම අනිවාර්යෙන්ම යොදා ගැනීමට සිදු වූවා.

මෙම තරංග ආයාමයෙන් ග්‍රහලෝක හා සූර්යා ආදී ග්‍රහ වස්තු ගැන නිරීක්ෂණය කරන විට ඔවුන්ට යම් සම්බන්දතාවක් දැකගන්නට ලැබුණා සූර්යාගේ ක්‍රියාකාරිත්වය හා මෙම තරංග ආයාමය ඔස්සේ එන රේඩියෝ තරංගවල විචලනය අතර. ඉතිං දශක ගණනාවක් පුරා මෙම තරංග ආයාමය ඔස්සේ කළ නිරීක්ෂණ දත්ත පදනම් කර ගෙන සූර්ය ක්‍රියාකාරිත්වය ගැන අදහසක් ගැනීමට හැකියාව තිබෙනවා. විද්‍යාත්මක උපකරණ මඟින් මෙම කටයුත්ත ඉතා නිවැරදිව මැනිය හැකි නිසා අදටත් හොඳ ක්‍රමයකි එය. මීට පෙර තිබුණේ එතරම් හොඳ ක්‍රමයක් නොවේ; මිනිස් ඇසින් සූර්යා මත ඇති සූර්ය ලප නිරීක්ෂණය කරමින් යම් ඇගයීමක් ලෙසයි එය එකල සිදු කළේ.

සූර්යාගේ ක්‍රියාකාරිත්වය ගැන අධ්‍යනය කිරීමට ඇති හොඳම විද්‍යුත්චුම්භක තරංග සංඛ්‍යාත පරාසය වන්නේ ඉහල සංඛ්‍යාත පාරජම්බූල කිරණයි. අයනගෝලයට වැඩිම බලපෑම සිදු කරන්නේ එම තරංගයි. තවද, එම සංඛ්‍යාත පරාසයේ විකිරණ හා සූර්යලප අතර ඍජු සම්බන්දයක්ද තිබෙනවා මොකද සූර්ය ලප වැඩි වන තරමට හා සක්‍රිය වන තරමට මෙම සංඛ්‍යාත කලාපයේ විකිරණය ප්‍රබල වේ. එහෙත් මෙම අධිසංඛ්‍යාත පාරජම්බූල කිරණ වායුගෝලය (ඕසෝන් ස්ථරය) විසින් කපා දමන නිසා පොලොව මතට පැමිණෙන්නේ නැත. එනම්, පොලොව මත සිට එය මැනිය නොහැකියි. චන්ද්‍රිකා තාක්ෂණය දියුණු වූයේ පසු කාලීනව බැවින්, දැන් අභ්‍යවකාශයේ රඳවා තිබෙන චන්ද්‍රිකා විසින් එය මනිනවා (එහෙත් මුල් කාලයේ එය කිරීමට නොහැකි වූවා). එය පොලොවේ සිට 10.7 මනිනවාට වඩා නිරවද්‍ය වේ. http://www.oa.uj.edu.pl/ වැනි වෙබ් සයිට්වල 10.7 හා තවත් සංඛ්‍යාතයන් සඳහා තත්කාලීන අගයන් නොමිලේම ලබා ගත හැකියි (පැරණි දත්තයන්ද ලබා ගත හැකියි). පහත දැක්වෙන්නේ එවැනි දත්ත සටහනකට උදාහරණයකි.

සටහන

Radio Astronomy

පොලොවේ සිට හෝ අභ්‍යවකාශයේ රඳවා තිබෙන චන්ද්‍රිකා විසින් ඈත අභ්‍යවකාශ වස්තුන්ගෙන් නිකුත් වන බොහෝ විද්‍යුත්චුම්භක විකිරණ නිරීක්ෂණය කරමින් එම වස්තුන් පිළිබඳ ඉතා වැදගත් තොරතුරු සොයා ගත හැකියි. මෙලෙස රේඩියෝ තරංග නිරීක්ෂණය කරමින් සිදු කරන තාරකා විද්‍යා අධ්‍යන ක්ෂේත්‍රය radio astronomy ලෙස හැඳින්වෙනවා. මෙහිදී යෝධ (හා කුඩා) දීසි ඇන්ටනා යොදා ගන්නවා. මේවා ඇන්ටනා වුවත්, තාරකා විද්‍යාවේදී radio telescope කියා හැඳින්වෙනවා. එම දීසි ඇන්ටනාව නිශ්චිතව යම් ආකාශ වස්තුවක් තිබෙන දිශාවට එල්ල කළ විට ඉන් එන තරංග ග්‍රහණය කළ හැකියි.

පාරජම්බූල පරාසය, අධෝරක්ත පරාසය, ක්ෂුද්‍රතරංග පරාසය, රේඩියෝ තරංග පරාසය යන සියලු පරාසයන් මෙලෙස නිරීක්ෂණය කෙරෙනවා. පැරණි යුගයේ තාරකා අධ්‍යනය සිදු කළේ සාමාන්‍ය දුරදක්න (optical telescope) ආධාරයෙන් පමණි; එනම් දෘෂ්‍යාලෝක කලාපය පමණයි යොදා ගත්තේ. එය ඉතාම සීමාසහිතය. බොහෝ ඈත මෙන්ම වැඩි විස්තර ඉන් බැලිය නොහැකිය. අද විවිධාකාරයේ මන්දාකිනි, සූර්යා ආදි ග්‍රහවස්තුන් ගැන දකින වර්ණවත් රූප රේඩියෝ තාරකාවිද්‍යාවෙන් ලබාගත් රූප වේ (එම රූප සාදා ගන්නා හැටි විසිතුරු වුවත්, විෂයෙන් පරිභාහිර වන නිසා විස්තර නොකෙරේ).

තාරකා විද්‍යාවට රේඩියෝ තරංග වැදගත් ඇයි යන ප්‍රශ්නයට දිගු පිලිතුරක් දිය හැකිය. එහෙත් ඉතාම කෙටියෙන් ඒ ගැන විමසමු.

පදාර්ථ හා විද්‍යුත්චුම්භක තරංග අතර අන්තර්ක්‍රියාකාරිත්වයක් තිබෙන බව මීට පෙර අප ඉගෙන ගත්තා. විශේෂයෙන් පදාර්ථ විසින් යම් යම් සංඛ්‍යාතයන් අවශෝෂණය කර ගැනීම සඳහන් කළ හැකියි. විශ්වයේ සියලු පදාර්ථ සෑදී තිබෙන්නේ එකිනෙකට වෙනස් මූලද්‍රව්‍ය 120කට අඩු ප්‍රමාණයකිනි (එනම් පරමාණු වර්ග 120ක් පමණ ඇත).

මේ එක් එක් පරමාණු සාම්පලයක් ගෙන ඊට යම් හර්ට්ස් පරාසයක සන්තතික (එනම් එම පරාසය තුල සියලු සංඛ්‍යාතයන් ඇති) විද්‍යුත්චුම්භක විකිරණයක් (සිතමු කිලෝහර්ට්ස් 1000 සිට ගිගාහර්ට්ස් 1000 දක්වා කියා) එල්ල කළ විට, එම පරමාණුවල තිබෙන ඉලෙක්ට්‍රෝන විසින් ඉන් සමහර සංඛ්‍යාතයන් උරාගන්නවා. ඒ කියන්නේ අප එක පැත්තකින් එල්ල කරන්නේ සන්තතික විකිරණ පරාසයක් වුවත්, අනෙක් පැත්තෙන් මතු වන්නේ සමහර සංඛ්‍යාතයන් පමණක් නැති විකිරණ පරාසයකි. මෙම ක්‍රියාවලිය spectroscopy ලෙස හැඳින්වෙනවා.

පහත රූපයේ උඩින්ම නිරූපණය කරන්නේ සන්තතික විකිරණ පරාසයයි. ඊට යටින් තිබෙන්නේ යම් පදාර්ථයක් තුලින් යැවූ පසු යම් යම් සංඛ්‍යාතයන් නැති (missing) විකිරණ පරාසයයි (නැති වූ සංඛ්‍යාතයන් කලුපාට ඉරි සේ දිස් වේ). මෙවැනි සටහනක් absorption spectrum ලෙස හැඳින්වෙනවා. තෙවැනි රූපයෙන් දැක්වෙන්නේ absorption spectrum හි විලෝමය වන emission spectrum වේ. එහිදී උරාගත් සංඛ්‍යාතයන් පමණක් ඇඳ තිබෙනවා.

එම නැති වෙච්ච සංඛ්‍යාතය එම මූලද්‍රව්‍යට ආවේණික බව සොයා ගෙන තිබෙනවා. ඒ කියන්නේ අපට එම සංසිද්ධිය යොදා ගත හැකියි එම මූලද්‍රව්‍ය හඳුනාගැනීමට (එය එක් එක් පුද්ගලයා අනන්‍යව හඳුනා ගැනීමට භාවිතා කරන ඇඟිලි සලකුණක් වැනිය). අනෙක් මූලද්‍රව්‍යද එවැනිම ගතිගුණයක් පෙන්වන අතර, එහෙත් ඒවායේ නැති වුණ (අවශෝෂණ වන) සංඛ්‍යාතයන් එකිනෙකට වෙනස්ය. ඒ අනුව, විවිධ මූලද්‍රව්‍ය දැන් අපට වෙන් වෙන්ව හඳුනා ගත හැකියි. ඒ සඳහා කරන්නට තියෙන්නේ එක් එක් මූලද්‍රව්‍ය පරමාණු සාම්පලය බැඟින් ගෙන, අර කියූ ලෙස සන්තතික විකිරණයක් එල්ල කොට ඉන් නැතිවන සංඛ්‍යාතයන් මොනවාදැයි වෙන් වෙන්ව සටහන් කරගැනීමයි.

සූර්යා සතුව ගෝලාකාර ප්‍රබල විශාල චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් පවතිනවා. සූර්ය සුළං නිසා එම චුම්භක ක්ෂේත්‍රය තවත් ඈතට විහිදෙනවා. මෙලෙස මුලු සූර්යග්‍රහ මණ්ඩලය පුරාම විසිරී ගිය චුම්භක ක්ෂේත්‍රය Interplanetary magnetic field (IMF) හෙවත් Heliospheric magnetic field (HMF) ලෙස හැඳින්වෙනවා.

සූර්යාට මෙන්ම පෘථිවියටත් තමන්ගේම පෘථිවි චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් (geomagnetic field) තිබෙනවා. එය පොලොව කේන්ද්‍ර කරගෙන ගෝලීයව විහිදී පවතිනවා. පොලොවේ තැනින් තැනට චුම්භක ප්‍රබලතාව වෙනස් වන අතර, එය ගවුස් 0.25 සිට 0.65 දක්වා අගය පරාසයක පවතිනවා.