விண்வெளி போக்குவரத்துக்கு உதவக்கூடிய ‘விசில்’ அலை!

இடியும் மின்னலும் கூடிய மழைக்காலங்களை குழந்தைப்பருவம் முதல் ரசித்து வளர்ந்தவர்கள் தான் நாம் அனைவருமே. இடியும் மின்னலும் உலகத்தின் முக்கியமான இரு இயற்பியல் நிகழ்வுகள் என்பதை புரிந்துகொள்ளும் பக்குவம் இல்லை என்றாலும், அவற்றின் மீதான பயமும், அவை ஏன், எப்படித் தோன்றுகின்றன என்ற பேரார்வமும் நிறைந்தே கழிந்திருக்கும் நம்மைப்போன்ற பலரின் குழந்தைப் பருவம்.

பிறகு, மழை மேகங்களில் உள்ள அணுக்கள் தமக்குள் ஒன்றுக்கொன்று உரசுவதால் மின்னல் தோன்றுகிறது என்றும், அப்போது மின்சாரம் உற்பத்தியாகிறது என்றும், அந்த மின்சாரம் தாக்கினால் தாவர, விலங்கு மற்றும் மனிதர்கள் அனைவருக்கும் உயிர்ச்சேதம் ஏற்படும் என்றும் மின்னலின் அடிப்படையை பள்ளிப்பாடங்கள் நமக்கு விளக்கின.

அதற்கு மேலாக மின்னலைப் பற்றிய பெரிய புரிதல் நம்மில் பலருக்கும் இருக்காது. ஆனால், பூமியில் தோன்றும் சில வகையான மின்னல்களின் போது, பூமியின் காந்த மண்டல கோடுகள் வழியாக அந்த மின்னல் பயணிக்கும் என்றும், அதனால் ஒருவகையான ‘விசில்’ சப்தம் உற்பத்தியாகிறது என்றும் சுமார் 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு முதன் முதலில் கண்டறியப்பட்டது.

அடிப்படையில், பூமியைச் சுற்றியுள்ள பிளாஸ்மா மண்டலங்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை ஒரு வகையான ரேடியோ அலையானது இடிக்கும்போது உற்பத்தியாகும் (விசில்) சப்தம் ரேடியோ அலை உறிஞ்சும் ரேடியோ ரிசீவர் அல்லது டிடெக்டர்களால் உள்வாங்கப்படும். இந்த இயற்பியல் நிகழ்வு விஸ்லர் (Whistler) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள், மின்சாரம் நிறைந்த மற்றும் கட்டுப்படுத்த முடியாத மற்றும் வாயு போன்ற ஒரு பருப்பொருள் நிலையை அல்லது பிளாஸ்மாவின் மீதான விஸ்லரை தங்களின் சோதனைக் கூடத்தில் உலகில் முதல்முறையாக உற்பத்தி செய்து அசத்தினர்.

முக்கியமாக, விஸ்லர் மீதான இதற்கு முந்தைய ஆய்வுகள் அனைத்தும் பூமியின் பல இடங்களில் நிறுவப்பட்டுள்ள சில ரேடியோ ரிசீவர்களால் கண்டறியப்படும் விஸ்லர்களை நம்பியே மேற்கொள்ளப்பட்டு வந்தது. விஸ்லர் தொடர்பான பயனுள்ள தகவல்களை கொடுக்கக்கூடிய பூமியைச் சுற்றியுள்ள அந்த ரேடியோ ரிசீவர்களால், விஸ்லர் தொடர்பான முழுமையான தகவல்களை கொடுக்கமுடியவில்லை.

உதாரணமாக, ஒரு விஸ்லரை எந்த வகையான ரேடியோ அலைகள் உற்பத்தி செய்கின்றன, அவை எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன மற்றும் சுற்றுச்சூழலில் உள்ள வெவ்வேறு வகையான காந்த மண்டலங்கள் விஸ்லர்களை எந்த வகையில் பாதிக்கின்றன போன்ற பல்வேறு கேள்விகளுக்கான முழுமையான விடைகளை அந்த ரேடியோ ரிசீவர் களால் அளிக்கமுடியவில்லை.

அதேசமயம், கடந்த 1979-ம் வருடம் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஒரு விண்வெளி ஆய்வில், வியாழன் கிரகத்துக்கு அருகில் விஸ்லர்கள் ஏற்படுவது கண்டறியப்பட்டது. அதன் காரணமாகவே, பூமியைச் சுற்றிய மின்னல் புயல்களைப் போலவே வியாழனைச் சுற்றியும் ஏற்படுகின்றன என்பதற்கான முதல் சான்று விஞ்ஞானிகளுக்கு கிடைத்ததும் இங்கு கவனிக்கத்தக்கது.

விஸ்லர் தொடர்பான, சிறிய அளவிலான இந்த முதல் சோதனைக்கூட ஆய்வில், விஸ்லர் ஏற்படுவதற்கு காரணமான பிளாஸ்மாவிலுள்ள காந்த மண்டலக் கோடுகளையும், விஸ்லர்களையும் ஆய்வாளர்களால் தங்கள் விருப்பத்திற்கேற்ப கட்டுப்படுத்தி ஆய்வுகள் மேற்கொள்ள முடிந்ததாகக் கூறப்படுகிறது. விஸ்லர்களில் உள்ள ரேடியோ அலைகளின் முப்பரிமாண பண்புகளை கண்டறிய உதவிய சோதனைக்கூட விஸ்லர் மீதான இத்தகையக் கட்டுபாடு, விண்வெளியில் ஏற்படும் விஸ்லர்கள் மீது சாத்தியமில்லை என்கிறார் ஆய்வாளர் ரெய்னர் ஸ்டேன்சல்.

மேலும், சோதனைக்கூட விஸ்லர் மூலமாக, விஸ்லர் நிகழ்வின்போது உற்பத்தியாகும் தொடர் ரேடியோ அலைகள் மற்றும் அவற்றின் உற்பத்தி, அழிவு போன்ற தகவல்கள் துல்லியமாக கண்டறியப்பட்டது என்றும், அதனால் விஸ்லர் தொடர்பான எதிர்பாராத மற்றும் புதிய உண்மைகள் வெளிச்சத்துக்கு வந்துள்ளன என்றும் கூறுகிறார் ரெய்னர்.

முக்கியமாக, இதற்கு முன்னர் விஞ்ஞானிகளால் கருதப்பட்டது போல, விஸ்லர்கள் வெளிப்புற காந்த ஆற்றலால் பெரிய பாதிப்புக்கு உள்ளாவதில்லை என்றும், ஆனால் அதேசமயம், ரேடியோ அலை முனைகளால் காந்த மண்டலங்களை ஊடுருவிச் செல்ல முடியும் என்ற புதிய அறிவியல் உண்மையை இந்த ஆய்வு நிரூபித்துள்ளது என்பதும் இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.

அதெல்லாம் சரி, இந்த விஸ்லர்களை ஆய்வு செய்வதால் மனிதர்களாகிய நமக்கு என்ன பயன்? மிகப்ெபரிய பயன் இருக்கிறது என்கிறார்கள் ஆய்வாளர்கள். ஏனெனில், கடந்த 2014-ம் ஆண்டு, இத் தாலிய ஆய்வாளர்கள் மேற்கொண்ட ஒரு ஆய்வில், விண் வெளியில் பயணம் செய்ய உதவக்கூடிய பிளாஸ்மா த்ரஸ்டர் (plasma thruster) எனும் விண்வெளி ஊர்தியை உந்தித் தள்ளும் விசையாக விஸ்லர் ரேடியோ அலைகளைப் பயன்படுத்த முடியும் என்று முன் மொழியப்பட்டது.

அதாவது, மிகக்குறைந்த எரிவாயு மட்டும் இருந்தால் கூட விஸ்லர் அலைகளின் உதவியுடன் பிளாஸ்மா த்ரஸ்டரை விண்வெளியில் அதிக வேகத்தில் செலுத்த முடியும் என்று கூறப்பட்டது. ஆக, விஸ்லர் தொடர்பான இதுபோன்ற மேலதிக சோதனைக்கூட ஆய்வுகள் மூலமாக, குறைந்த எரிபொருளில் வேகமாக செல்லக்கூடிய பிளாஸ்மா த்ரஸ்டரைப் போன்ற ஒரு விண்வெளி ஊர்தியை உருவாக்க முடியும் என்கின்றனர் ஆய்வாளர்கள்.