துருவ ஒளி

துருவ ஒளி (aurora) என்பது வட, தென் துருவங்களை அண்மிய பகுதிகளில் தோன்றும் ஓர் அபூர்வ ஒளித் தோற்றமாகும். இது பொதுவாக இரவு நேரங்களிலேயே தோன்றுகின்றது. இந்த ஒளித் தோற்றப்பாடு உலகம் தோன்றிய காலம் தொட்டே காணப்படுவதாக அறிவியலாளர்கள் கருதுகின்றனர். இந்த ஒளித்தோற்றமானது பொதுவாக ஆர்க்டிக், அண்டார்க்டிக்கா பகுதிகளில் இலகுவில் காணக்கூடியதாக இருக்கின்றது. வட துருவத்தில் தோன்றும்போது இது வடதுருவ ஒளி எனவும், தென் துருவத்தில் தோன்றும்போது இது தென் துருவ ஒளி எனவும் அழைக்கப்படுகின்றது. இந்த ஒளித்தோற்றத்துக்குரிய அறிவியற் பெயர்கள் aurora borealis (வடதுருவ ஒளி), aurora australis (தென்துருவ ஒளி) என்பவையாகும். இது ஒரு வானுலகத் தோற்றப்பாடு (celestial phenomenon) எனப்படும். Aurora borealis எனும் பெயரை, 1621 ஆம் ஆண்டில் பிரான்சு நாட்டைச் சேர்ந்த தத்துவஞானியும், பாதிரியாரும், அறிவியலாளரும், வானியல் வல்லுநரும், கணிதவியலாளருமான பியர் கசண்டி (Pierre Gassendi) என்பவர் aurora என்ற ரோமானியப் பெண் தெய்வத்தின் பெயரைக் கொண்டும், வடபருவக்காற்றை கிரேக்க மொழியில் குறிக்கும் Boreas என்ற சொல்லைக்கொண்டும் வழங்கினார்^[1].

நோர்வேயில் சிவப்பு, பச்சை கலந்து அக்டோபர் 25, 2011 இல் தோன்றிய வடமுனை ஒளியின் தோற்றம்

நாசாவின் செயற்கைக்கோள் ஒன்றினால் செப்டம்பர் 11, 2005 இல் பிடிக்கப்பட்ட துருவ ஒளித்தோற்றம், தி புளூ மார்பிள் என அழைக்கப்படும், பிரசித்திபெற்ற ஒளிப்படத்தின் மேலாக அமையுமாறு எண்மியத் தோற்றப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

செயற்கைக்கோளின் தரவுகளின் அடிப்படையில், படமானது அசைவூட்டம் செய்யப்பட்டுள்ளது.

Expedition 28 என அழைக்கப்படும் ஒரு அனைத்துலக விண்வெளி நிலைய பணிக்குழுவினால், 17 செப்டம்பர் 2011 இல், கிரீன்விச் இடைநிலை நேரம் 17:22:27 இலிருந்து 17:45:12 இற்கிடையில், இந்து சமுத்திரத்தின் மேலாக, கடகாசுகரின் தென் பகுதிலியிருந்து, ஆஸ்திரேலியாவின் வடபகுதியை நோக்கிய ஏறுமுகமான அசைவின்போது எடுக்கப்பட்ட தென்துருவ ஒளியில் தொடர் வரிசையான நிழற்படங்களின் தொகுப்பு

இதை இயற்கையின் வாணவேடிக்கை அல்லது ஒளிக்கோலம் என்று சொல்லலாம். இருண்ட வானத்தின் குறுக்காக, நிலையற்று ஆடும் ஒளியாலான திரைச் சீலையின் நடனம் போன்று இது காணப்படுவதாகக் கற்பனையாக மெருகூட்டிச் சொல்லலாம். இந்த அழகை நேரில் பார்ப்பவர்கள், இந்த அழகை வார்த்தைகளால் விவரிப்பது கடினம் என்று சொல்கிறார்கள்.

நோர்வே நாட்டைச் சேர்ந்த கிரிஸ்டியான் பிர்க்கலாண்ட் (Kristian Birkeland) எனப்படும் ஒரு அறிவியலாளர் துருவ ஒளியின் இயல்பை, வளிமண்டலத்தின் மின்சாரம் தெளிவாக்குகிறது என்ற கொள்கையைக் கூறினார்.^[2][3]. இவர் ஏழு தடவைகள் நோபல் பரிசுக்குப் பரிந்துரைக்கப்பட்டார்^[4][5]. இவரைக் கௌரவிப்பதற்காக நோர்வேயின், 200 குரோணர் பணத்தாளில் இவரது தலை பதிவு செய்யப்பட்டது^[6].

இயற்பியல் விளக்கம்

சூரியனிலிருந்து, சூரியத் துணிக்கைகள் அதி கூடிய எண்ணிக்கையில் பிரபஞ்ச வெளியில் வீசப்படும்போது, அவை வேகமாக நகரும். இவை பூமியின் காந்தப்புலத்தினுள் வரும்போது, இரு துருவப் பகுதிகளையும் நோக்கி இழுக்கப்படுகின்றன. அந்தப் பகுதியிலிருக்கும் வளிமண்டலத்தில் இருக்கும் சில வாயுக்களுடன் இந்தச் சூரியத் துணிக்கைகள் மோதும்போது உருவாகும் ஆற்றலே, இத்தகைய ஒளிச் சிதறல்களாய் உருவாகி, வானத்தில் அழகான ஒளிக்கற்றைகள் அசைவது போன்ற தோற்றத்தைத் தருவதாக அறிவியலாளர்கள் கூறுகின்றனர் பரணிடப்பட்டது 2010-12-13 at the வந்தவழி இயந்திரம்.

இந்த ஒளிச் சிதறல் தோன்றும் உயரத்தைப் பொறுத்து, அந்த உயரத்தில் வளிமண்டலத்தில் இருக்கும் வாயுக்களின் கலவையைப் பொறுத்து, இந்த ஒளித்தோற்றத்தின் நிறமும் மாறும். பச்சை, சிவப்பு, நீலம், ஊதா போன்ற நிறங்கள் இந்தத் துருவ ஒளியில் அவதானிக்கப்பட்டுள்ளன. அதேபோல் இதன் தீவிரத்தின் அளவும் தோன்றும் இடத்திற்கேற்ப மாறுபடும். அதி தீவிரமான ஒளியானது சந்திர வெளிச்சத்திற்கு ஒத்ததாக இருக்குமெனவும், ஏனையவை அதைவிடக் குறைவான ஒளி அளவையே கொண்டிருக்குமெனவும் கூறுகின்றனர். இந்த ஒளியின் உருவமும் வில் போன்றோ, பட்டிகள் போன்றோ, அல்லது கற்றைகள் போன்றோ வேறுபட்ட நிலைகளில் தோன்றும். அநேகமாக வடதுருவ ஒளியானது செப்டம்பர், அக்டோபர் மாதங்களிலும், மார்ச், ஏப்ரல் மாதங்களிலும் அவதானிக்கப்படுகின்றது.

வடதுருவ ஒளித் தோற்றமானது பூமியின் எல்லா இடங்களிலும் தோன்றக் கூடியதாக இருப்பினும், காந்தப்புல சக்தி அதிகமாகவும், நீண்ட இரவைக் கொண்டுமிருக்கும் பூமியின் துருவப் பகுதிகளிலேயே காட்சியாகத் தெரியும் சாத்தியம் அதிகம் உள்ளது. பூமியின் துருவப் பகுதிகளிலிருந்து, மத்தியரேகையை நோக்கி நகர்கையில், இந்த அழகிய ஒளியைப் பார்க்கும் சந்தர்ப்பம் அரிதாகி விடுவதாகவும் கூறுகின்றனர்.

முதன் முதலில் பெஞ்சமின் பிராங்கிலின் என்பவர் இந்த "அதிசய வடதுருவ ஒளி" பற்றிய கவனத்தை உலகிற்குக் கொண்டு வந்தார். அவர் கொடுத்த தத்துவ விளக்கத்தின்படி, செறிவான மின் ஆற்றலின் காரணமாக ஒளிக்கற்றைகளில் ஏற்படும் இடப்பெயர்வு துருவப் பகுதிகளில் காணப்படும் ஈரலிப்புத்தன்மை, மற்றும் உறைபனியால் தீவிரமாக்கப்பட்டு இப்படியான ஒளித்தோற்றம் ஏற்படுகின்றது^[7].

இயக்க நுட்பம்

இந்த அபூர்வத் ஒளித்தோற்றமானது சூரிய வளிமண்டலத்திற்கும், பூமியின் காந்தப் புலத்திற்கும் இடையிலேற்படும் இடைத் தொடர்பினால் உருவாவதாகும்.

பூமியின் வளிமண்டலத்திலிருக்கும் (கிட்டத்தட்ட 80 கிலோமீட்டர் உயரத்திலுள்ள) அணுக்கள், மூலக்கூறுகளுக்கும், பூமியின் காந்தப் புலத்திலிருக்கும் மின்னேற்றத்திற்குட்பட்ட துணிக்கைகளான அனேகமாக இலத்திரன்கள், அத்துடன் புரோத்தன்களும் வேறு பாரமான துணிக்கைகளுக்கும் இடையில் ஏற்படும் மோதல்களால் மின்னியல் தூண்டுதல் ஏற்படுகின்றது. அங்கு உருவாகும் மேலதிக ஆற்றலானது ஒளிச்சக்தியாக மாற்றப்படும்போது, வளிமண்டலத்தில் இந்த ஒளித்தொற்றம் ஏற்படுகின்றது. ஒக்சிசன் மூலக்கூறிலிருந்து பொதுவாக பச்சை, சிவப்பு ஒளியே வெளியேறுகின்றது. நைதரசன் மூலக்கூறு, நைதரசன் அயன் போன்றவற்றால், மென்சிவப்பு, கடும்நீல அல்லது ஊதா நிறத் தோற்றங்கள் உருவாகின்றன. நைதரசன் அயன்களால், வெளிறிய நீல அல்லது பச்சை நிறமும், நடுநிலை ஈலியத்தினால் ஊதா நிறமும், நியோனினால் செம்மஞ்சள் நிறத் தோற்றமும் பெறப்படுகின்றது. மேல் வளிமண்டலத்திலிருக்கும் வேறுபட்ட வாயுக்களுக்கிடையிலேற்படும் இடைத் தொடர்புகளால், ஒக்சிஜன், நைதரசன் இணைந்து உருவாக்கும் வெவ்வேறு வகையான மூலக்கூறுகளே வெவ்வேறு நிறங்களை இந்த ஒளித்தோற்றம் கொண்டிருக்கக் காரணமாகின்றது. இவ்வொளித் தோற்றத்தின் நிறங்களையும், அளவையும் தீர்மானிப்பதில் சூரியனிலிருந்து வரும் சூரியக் காற்றின் செயற்பாட்டு அளவும் பங்கெடுப்பதாக நம்பப்படுகின்றது.

சிவப்பு நிறத்தை முதன்மையாகக் கொண்ட aurora australis தோற்றம். ஆக்சிசன் அணுக்களின் வெளியேற்றமே இந்த நிறத்திற்குக் காரணமாகும்.

வரலாற்றில் முக்கியத்துவம்பெற்ற துருவ ஒளி நிகழ்வுகள்

1859 இல், 28 ஆகஸ்ட்டிலும், 2 செப்டம்பரிலும் தெரிந்த கண்கவரும் துருவ ஒளித் தோற்றங்களே, அண்மைய வரலாற்றில் முதன்முதல் பதிவு செய்யப்பட்ட நிகழ்வுகளாகும்.^[8] இரண்டாவது துருவ ஒளி நிகழ்வானது, 1 செப்டம்பர் 1859 இல் மிகவும் அசாதாரணமான, பரவலான, பிரகாசமான ஒளி யுடன் இருந்ததாக அமெரிக்கா, ஐரோப்பா, யப்பான், அவுஸ்திரேலியா ஆகிய இடங்களில், அவர்களது அறிவியல் கணிப்பீடுகள், கப்பலின் குறிப்புகள், செய்தித்தாள்கள் போன்றவற்றில் பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது. 2 செப்டம்பர் 1859 இல் வெளிவந்த த நியூயார்க் டைம்ஸ், பாஸ்டன் பதிப்பில், துருவ ஒளியானது, மிகவும் சிறப்பானதாவும், இரவு 1 மணிக்கு சாதாரண அச்சிலுள்ள எழுத்துக்களை வாசிக்கக்கூடிய அளவுக்கு ஒளியுடனும் இருந்ததாகச் செய்தி வந்துள்ளது.^[9]

சூரிய ஒளிவட்டத்திலிருந்து மிக அதிகளவில் வெளியேறும், பிளாசுமா மற்றும் காந்தப்புலம் போன்றவற்றினாலேயே துருவ ஒளி தோன்றுவதாக வரலாற்றில் நம்பப்பட்டு வந்தது. துருவ ஒளிக்கும், மின்சாரத்திற்கும் இடையில் தொடர்பு இருப்பதும் பின்னாளில் அறியப்பட்டது. அறிவியல் காந்தப்புலக் கணிப்பீடுகளால் மட்டுமன்றி, 125,000 மைல்கள் (201,000 கி.மீ) க்கிடையிலான தந்தித் தொலைத்தொடர்பு மின் இணைப்புகள் வழியாகவும் இந்த துருவ ஒளிக்கும், மின்சாரத்திற்குமான தொடர்பு அறியப்பட்டது. துருவ ஒளி நிகழ்வு நடக்கையில், தந்திச் சேவைகளில் பல மணித்தியாலங்களுக்கு இடையூறுகள் ஏற்பட்டன. ஆனால் ஆற்றல் வழங்கிகளான மின்கலங்களை நிறுத்திவிட்டு, தந்திச் சேவை இயக்குபவர்கள் தொடர்ந்து தமது தந்திச் சேவை மூலம் தொடர்பு கொண்டது பதிவு செய்யப்பட்டிருந்தது. அமெரிக்காவில், பாஸ்டன், மற்றும் போர்ட்லாண்ட், மெயின் இடங்களுக்கிடையில் சேவை இயக்குபவர்கள் இருவர் இவ்வாறு ஆற்றல் வழங்கியை நிறுத்திவிட்டு, துருவ ஒளியின் மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி, தொடர்ந்து இரு மணித்தியாலங்களுக்கு உரையாடியது பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது^[9].