સૂર્યોત્કર્ષ (solar prominence) : સૂર્યના તેજાવરણ (photosphere, સૂર્યનું દ્રવ્યબિંબ) ઉપર અવારનવાર સર્જાતી રાતા રંગની અગ્નિજ્વાળા જેવી રચના. અંગ્રેજીમાં આ prominence કહેવાય છે અને તેને ગુજરાતીમાં ‘સૂર્યોત્કર્ષ’ નામ અપાયું છે. આ રચનાઓ સામાન્ય સંયોગોમાં નરી આંખે, કે સૌર દૂરબીન દ્વારા પણ શ્વેત રંગના પ્રકાશ(continuum light)માં જોઈ શકાતી નથી; પરંતુ વર્ણપટની 6563 Å તરંગલંબાઈ પર કેન્દ્રિત થયેલ સીમિત વિસ્તારને જ પસાર થવા દેતાં narrow band optical filter પ્રકારના સાધન દ્વારા લેવાતાં અવલોકનોમાં સ્પષ્ટ જણાઈ આવે છે. (આ તરંગલંબાઈ પર ઉત્તેજિત અવસ્થામાં રહેલ હાઇડ્રોજન વાયુ પ્રબળ ઉત્સર્જન દર્શાવે છે.) સૂર્યોત્કર્ષની શોધ તો સૌપ્રથમ ખગ્રાસ સૂર્યગ્રહણનાં અવલોકનોમાં થઈ. ખગ્રાસ સૂર્યગ્રહણ દરમિયાન ચંદ્રનું બિંબ જ્યારે સૂર્યના તેજાવરણને પૂરેપૂરું ઢાંકી દે ત્યારે તેની ફરતા વિસ્તારનું આકાશ પણ અપ્રકાશિત હોવાથી ચંદ્રના શ્યામ જણાતા બિંબ ફરતા કેટલાક વિસ્તાર પર આ અગ્નિજ્વાળા જેવી જણાતી રચનાઓ નરી આંખે પણ જોઈ શકાય છે. જેમ જેમ ચંદ્રનું બિંબ સૂર્યના ઢંકાયેલ તેજાવરણ આડે ખસતું જાય તેમ તેમ આ રચનાઓ ઢંકાતી અને અનાવૃત થતી જણાય. આ પ્રકારનાં અવલોકનો પરથી 1851ના ખગ્રાસ સૂર્યગ્રહણ સમયે સિદ્ધ થયું કે આ રચનાઓ વાસ્તવમાં સૂર્યના તેજાવરણની ઉપર સર્જાય છે અને તેને ‘prominence’ એવું નામ અપાયું.
ત્યારબાદના સૂર્યોત્કર્ષનાં અવલોકનોમાં એક અત્યંત નોંધપાત્ર શોધ 1868માં દક્ષિણ ભારતમાંથી દેખી શકાયેલ ખગ્રાસ સૂર્યગ્રહણ સમયે જાન્સેન (Jansen) નામના ખગોળવિજ્ઞાનીએ કરી. તેણે સૂર્યોત્કર્ષ વિસ્તારનો વર્ણપટ લીધો અને આ વર્ણપટમાં તેને સોડિયમની ઘણી જ જાણીતી પીળા રંગના વિસ્તારમાં આવેલ 5890 Å અને 5896 Å તરંગલંબાઈ ધરાવતી રેખાઓથી ટૂંકી તરંગલંબાઈના વિસ્તારમાં આવેલ પ્રબળ ઉત્સર્જનરેખા જણાઈ. નૉર્મન લોક્યર (Norman Lockyer) નામના વૈજ્ઞાનિકને પણ ત્યારબાદ તુરત જ, સામાન્ય દિવસે (એટલે કે ખગ્રાસ સૂર્યગ્રહણ સિવાયના) સૂર્યોત્કર્ષ વિસ્તારનો વર્ણપટ નોંધવામાં સફળતા મળી અને તેણે પણ આ રેખાને નોંધી. આ રેખા દ્વારા ઉત્સર્જન 5876 Å તરંગલંબાઈ પર થતું જણાયું અને તે પૃથ્વી પરના કોઈ પણ જાણીતા તત્ત્વ દ્વારા થતા ઉત્સર્જન વર્ણપટ સાથે મેળમાં નહોતું. આ કારણે અનુમાન કરાયું કે આ કોઈ સૂર્ય પર આવેલ વિશિષ્ટ પ્રકારના તત્ત્વને કારણે હોવું જોઈએ; અને સૂર્ય માટેના ગ્રીક નામ (Helios) પરથી આને હીલિયમ (Helium) નામ અપાયું. 1895માં રામ્સે (Ramsay) નામના વૈજ્ઞાનિકે Cleavite નામના ખનિજ દ્વારા ઉત્સર્જિત વાયુમાં પણ આ રેખા નોંધી અને પૃથ્વી ઉપર પણ અલ્પ પ્રમાણમાં ખનિજ-તત્ત્વોમાં આ વાયુ શોષાયેલ હોય છે એમ જણાયું.
ફક્ત 6563 Å તરંગલંબાઈનો પ્રકાશ પસાર કરતાં, Hale filter નામે ઓળખાતા સાધન દ્વારા વિશ્વભરની સૌરવેધશાળાઓ આ સૂર્યોત્કર્ષ રચનાઓનો, તેમના સર્જન અને વિસર્જનનો સતત અભ્યાસ કરે છે. સૂર્ય પરની સૌર કલંકો જેવી ચુંબકીય ઘટનાઓ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રની બળરેખાઓ (magnetic field lines) સૂર્યના તેજાવરણના ઉપરના વિસ્તારમાં, વીજાણુ(plasma)-સ્વરૂપે રહેલ વાયુને પોતાના વિસ્તારમાં જકડી રાખે છે, જેના કારણે આ ઘટના સર્જાય છે. આમ વીજાણુ-સ્વરૂપનો આ વાયુ ચુંબકીય બળરેખાને અનુરૂપ આકાર ધારણ કરે છે અને તેજાવરણના બિંબની સમીપ ‘ગાળિયા’ (loop) જેવા આકારમાં સામાન્ય રીતે દૃશ્યમાન થાય છે. જ્યારે આ પ્રકારની રચના સૂર્યના તેજાવરણની ઉપર મનુષ્યની દૃષ્ટિરેખામાં હોય ત્યારે, આ રચનાની અંદર રહેલ વાયુનું તાપમાન, તેજાવરણના તાપમાન કરતાં સહેજ ઓછું હોવાથી તે તેજાવરણના પ્રકાશનું આ જ તરંગલંબાઈ (6563 Å) પર શોષણ કરે છે અને રચનાઓ Hale filterનાં અવલોકનોમાં તેજાવરણ પર કાળા રંગના તાંતણા જેવી જણાય છે. આને Dark filamentary prominence કહેવાય છે; પરંતુ વાસ્તવમાં તો ઉત્સર્જનમાં જણાતી કે શોષણમાં જણાતી રચનાઓ એક જ પ્રકારની હોય છે.
સૂર્યના તેજાવરણની ઉપરના વિસ્તારમાં પ્રવર્તતી આ ચુંબકીય બળરેખાઓ મોટા પ્રમાણમાં ચુંબકીય ઊર્જાનો સંગ્રહ કરે છે અને સમય સાથે તેમાં ફેરફાર થતા રહે છે. વધુ પ્રમાણમાં ઊર્જાસંગ્રહને કારણે આ ચુંબકીય બળરેખાઓનું તંત્ર (magnetic configuration) અસ્થાયી બનતાં અચાનક જ મોટી માત્રામાં, સીમિત વિસ્તારમાં ઊર્જા-ઉત્સર્જન થાય છે અને આ ઊર્જા ચુંબકીય બળરેખાઓ સાથે સંકળાયેલ વીજાણુઓને મળતાં તેનું તાપમાન ઘણું જ ઊંચું (લાખ ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલું) જાય છે તેમજ ઘણી વાર આ વીજાણુઓ પ્રબળ વેગથી આંતરગ્રહીય અવકાશમાં ફેંકાય છે. સૂર્યોત્કર્ષમાં આ ઘટના વિસ્ફોટી તેજાવરણ (eruptive prominence) તરીકે ઓળખાય છે. વિસ્ફોટક વેગથી અવકાશમાં ફેંકાયેલ વીજાણુપ્રવાહના માર્ગમાં પૃથ્વી આવે તો તેને કારણે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મોટી માત્રાના વિક્ષોભો સર્જાય છે, જેને ‘ભૂચુંબકીય તોફાન’ (geomagnetic storm) કહેવાય છે. આવી ઘટના દરમિયાન ઉચ્ચ અક્ષાંશના વિસ્તારો પર સંદેશાવ્યવહારમાં ક્ષતિ તેમજ વિદ્યુત-વિતરણ વ્યવસ્થાઓમાં પણ મુશ્કેલીઓ સર્જાય છે તેમજ ધ્રુવીય પ્રદેશો પર ‘ધ્રુવીય પ્રકાશ’ (Aurora) સર્જાતો જોવા મળે છે. વિસ્ફોટ સમયે ઉત્સર્જાયેલ વીજાણુપ્રવાહના માર્ગમાં અવકાશયાન આવે તો અવકાશયાનના તંત્રમાં મુશ્કેલીઓ સર્જાય છે અને જો સમાનવ યાન હોય તો તેની અંદરની શક્તિઓને આ વીજાણુપ્રવાહની અસરથી બચાવવાનું જરૂરી બને છે. 2005ના જાન્યુઆરી માસ દરમિયાન આવો એક પ્રચંડ વિસ્ફોટ સર્જાયો ત્યારે International Space Stationના અવકાશયાત્રીઓએ આ યાનના વધુ સુરક્ષિત વિભાગમાં આશ્રય લીધો હતો; તેમજ પૃથ્વીના ધ્રુવ વિસ્તારો પરથી પસાર થતા હવાઈ યાત્રીઓએ તેમનો માર્ગ બદલી કાઢ્યો હતો ! (પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે આવા વીજાણુઓના પ્રવાહની વધુ અસર ધ્રુવીય વિસ્તારો પર થાય છે.) આવાં કારણોસર સૌર ખગોળવિજ્ઞાનીઓ સૂર્યોત્કર્ષ તેમજ તેના સ્વરૂપમાં રોજબરોજ થતા ફેરફારો પર હાઇડ્રોજન બામર આલ્ફા 6563 Å તરંગલંબાઈ પર લેવાતાં અવલોકનો દ્વારા સતત નજર રાખતા રહે છે. વળી ભૌતિકવિજ્ઞાનની દૃષ્ટિએ પણ સૂર્યોત્કર્ષ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય રેખાતંત્ર કયા સંજોગોમાં અસ્થાયી બને છે તે જાણવું અગત્યનું છે.
જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ