वैज्ञानिकों ने आख़िरकार उस सौर तरंग घटना को पकड़ लिया है जिसकी वे 1940 के दशक से तलाश कर रहे थे: सौर कोरोना में छोटे पैमाने की टॉर्सनल अल्फवेन तरंगें। तथाकथित टॉर्सनल अल्फवेन तरंगें घूमने वाली चुंबकीय तरंगों को संदर्भित करती हैं जो चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ फैलती हैं और एक मुड़े हुए स्प्रिंग की तरह आगे-पीछे मुड़ती हैं। ऐसा माना जाता है कि वे सौर वातावरण में बड़ी मात्रा में ऊर्जा का परिवहन करने में सक्षम हैं।
इस प्रकार के उतार-चढ़ाव को पहली बार 1942 में स्वीडिश भौतिक विज्ञानी हेंस एल्विन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। नवीनतम परिणामों की पुष्टि दुनिया के सबसे शक्तिशाली सौर दूरबीन - हवाई में डैनियल के. इनौये सोलर टेलीस्कोप - के उपयोग से की गई और "नेचर एस्ट्रोनॉमी" में प्रकाशित किया गया। यह लंबे समय से चली आ रही समस्या को हल करने के लिए महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करने की उम्मीद है कि कोरोना सूर्य की सतह से अधिक गर्म क्यों है।
सौर कोरोना सूर्य का सबसे बाहरी वातावरण है, जो लाखों किलोमीटर तक फैला हुआ है और अत्यधिक गर्म आयनित प्लाज्मा से बना है। प्लाज्मा को पदार्थ की "चौथी अवस्था" के रूप में जाना जाता है। इस अवस्था में, जब परमाणु भारी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं, तो नाभिक के चारों ओर से इलेक्ट्रॉनों को हटाकर आवेशित कण बनाते हैं, जिन पर चुंबकीय क्षेत्र का अत्यधिक प्रभुत्व होता है। इसकी तुलना में, सूर्य की दृश्य प्रकाश सतह का तापमान लगभग 5,500 डिग्री सेल्सियस है, जबकि कोरोना का तापमान आश्चर्यजनक रूप से दस लाख डिग्री सेल्सियस से अधिक है। इस विशाल विरोधाभास ने प्रसिद्ध "कोरोनल हीटिंग समस्या" को जन्म दिया। कोरोना में प्लाज्मा बाहर की ओर बहता रहता है, जिससे आवेशित कणों का एक सुपरसोनिक प्रवाह बनता है - सौर हवा, जो पूरे सौर मंडल को भरती है और हेलियोस्फीयर को आकार देती है, और कृत्रिम उपग्रहों, नेविगेशन सिस्टम और ग्राउंड पावर ग्रिड को बाधित कर सकती है। इतने ऊंचे तापमान को बनाए रखने के लिए कोरोना कैसे पर्याप्त ऊर्जा हासिल करता रहता है, इस पर दशकों से गर्मागर्म बहस चल रही है।
कई सिद्धांतों के बीच, अल्फवेन तरंगों को सबसे महत्वपूर्ण उम्मीदवार तंत्रों में से एक माना जाता है। बड़ी संख्या में "फ्लक्स ट्यूब" (प्लाज्मा और ऊर्जा के परिवहन के लिए उपयोग की जाने वाली संकीर्ण बीम चुंबकीय संरचनाएं) से बने प्लाज्मा वातावरण में, एकमात्र "शुद्ध" अल्फवेन मोड टॉर्सनल मोड है, यानी, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की धुरी के चारों ओर घूमना, न कि केवल एक तरफ से दूसरी तरफ झूलना। ये चुंबकीय संरचनाएं आवेशित कणों की गति को बाधित करने के लिए "रेल" की तरह काम करती हैं क्योंकि प्लाज्मा स्वाभाविक रूप से चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ बहता है। यूनाइटेड किंगडम में नॉर्थम्ब्रिया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर और इस अध्ययन के नेता रिचर्ड मॉर्टन ने कहा: "यह खोज 1940 के दशक से जारी दीर्घकालिक खोज को समाप्त करती है। हम अंततः सीधे कोरोना में चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की मरोड़ वाली गति को आगे और पीछे मुड़ते हुए देख सकते हैं।"
यह सफलता इनौए टेलीस्कोप से सुसज्जित क्रायोजेनिक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोपोलिमीटर (क्रायो-एनआईआरएसपी) द्वारा संभव हुई। उपकरण को कोरोना में अत्यंत सूक्ष्म चुंबकीय और प्लाज्मा संरचनाओं का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस अध्ययन में, टीम ने लगभग 1.6 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक गर्म लौह तत्वों के उत्सर्जन संकेतों को ट्रैक किया और अधिक सामान्य रॉकिंग गति से घुमा गति को अलग करने के लिए नई विश्लेषण विधियां विकसित कीं। मॉर्टन ने समझाया: "कोरोना में प्लाज्मा की गति में रॉकिंग का प्रभुत्व है, जो ट्विस्टिंग गति को छिपा देगा, इसलिए मुझे वास्तविक ट्विस्टिंग की पहचान करने से पहले रॉकिंग घटक को 'छीलने' की एक विधि विकसित करनी होगी।"
"किंक तरंगों" के विपरीत, जो संपूर्ण चुंबकीय संरचना को एक तरफ से दूसरी तरफ झूलने का कारण बनती हैं, टॉर्सनल अल्फवेन तरंगें मुख्य रूप से एक अक्ष के चारों ओर घुमा गति पैदा करती हैं और केवल स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से ही पहचानी जा सकती हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपी पदार्थ और प्रकाश की परस्पर क्रिया का अध्ययन करती है, और सौर भौतिकी में, वैज्ञानिक प्लाज्मा की गति के कारण वर्णक्रमीय तरंग दैर्ध्य में छोटे बदलावों को सटीक रूप से मापने के लिए डॉपलर प्रभाव का उपयोग करते हैं। पृथ्वी की ओर बढ़ने वाला प्लाज़्मा वर्णक्रमीय रेखाओं में हल्का सा "नीला बदलाव" और पृथ्वी से दूर "लाल बदलाव" का कारण बनता है। चुंबकीय संरचना के दोनों ओर विपरीत दिशाओं में लाल-स्थानांतरित और नीले-स्थानांतरित संकेतों का विश्लेषण करके, शोधकर्ता कोरोना में छिपी मरोड़ वाली गति की पहचान करने में सक्षम थे। आंकड़ों से पता चलता है कि ऐसी घुमावदार अल्फवेन तरंगें कोरोना के अपेक्षाकृत "शांत" क्षेत्रों में भी बनी रहती हैं।
वर्तमान में मापी गई तरंग का आयाम अपेक्षाकृत छोटा है, लेकिन वैज्ञानिकों का मानना है कि अवलोकन विधि के कारण यह कुछ हद तक वास्तविक मूल्य को कम आंकता है। यहां तक कि रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, इन घुमावदार अल्फवेन तरंगों में कोरोना में उच्च तापमान बनाए रखने और सौर हवा को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ले जाने की संभावना है। मॉर्टन ने कहा, "यह अध्ययन सैद्धांतिक मॉडलों की एक श्रृंखला की एक महत्वपूर्ण पुष्टि प्रदान करता है कि अल्फ़वेन तरंग अशांति सौर वातावरण को कैसे शक्ति प्रदान करती है, और प्रत्यक्ष अवलोकन डेटा के साथ हम अंततः इन मॉडलों की तुलना वास्तविकता से कर सकते हैं।"
इस खोज का न केवल इस पर प्रभाव है कि हम सूर्य को कैसे समझते हैं, बल्कि अंतरिक्ष मौसम के पूर्वानुमान पर भी इसका प्रभाव पड़ता है। सौर हवा चुंबकीय गड़बड़ी लाती है जो उपग्रह संचालन, वैश्विक नेविगेशन सिस्टम, रेडियो संचार और बिजली पारेषण और वितरण नेटवर्क को प्रभावित करती है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि अल्फवेन तरंगें नासा के पार्कर सोलर प्रोब द्वारा देखी गई "चुंबकीय स्विचबैक" की घटना को भी समझा सकती हैं - ये अचानक चुंबकीय क्षेत्र फोल्डबैक संरचनाएं हैं जो सौर हवा में बड़ी मात्रा में ऊर्जा का परिवहन करती हैं। जैसा कि इनौये सोलर टेलीस्कोप अल्ट्रा-हाई-रिज़ॉल्यूशन कोरोनल अवलोकन छवियां प्रदान करना जारी रखता है, वैज्ञानिक समुदाय को आने वाले वर्षों में यह खुलासा करने की उम्मीद है कि ये चुंबकीय तरंगें सौर वातावरण में कैसे फैलती हैं, बातचीत करती हैं और ऊर्जा छोड़ती हैं, जिससे सूर्य और संपूर्ण अंतरिक्ष पर्यावरण के बारे में हमारी समझ गहरी हो जाएगी।