Normalde bir ısı kaynağından ne kadar uzaklaşırsak, hava da o kadar soğur. Fakat işin tuhafı, Güneş’te böyle bir şey olmuyor. Otago Üniversitesinde çalışan bilim insanları ise yeni çalışmalarında bu durumun önemli bir sebebini açıklamış olabilir.
Fizik bölümünde çalışan baş araştırmacı Dr. Jonathan Squire, Güneş yüzeyinde sıcaklığın 6.000 °C’den başladığını fakat sadece birkaç yüz kilometrelik kısa bir mesafeden sonra sıcaklığın aniden bir milyon derecenin üstüne çıktığını belirtiyor. Böylesine yüksek sıcaklıklar, Güneş’in atmosferi veya taç küresinde görülüyor.
“Bu sıcaklık o kadar yüksek ki, Güneş’in çekiminden kurtulan gaz ‘Güneş rüzgarına’ dönüşerek uzaya doğru fırlayıp Dünya ve diğer gezegenlere çarpıyor.
“Yapılan ölçümler ve geliştirilen kuramlardan, aniden gerçekleşen bu sıcaklık artışının Güneş yüzeyinden çıkan manyetik alanlarla ilişkili olduğunu biliyoruz. Fakat bu alanların gazı nasıl ısıttığı pek bilinmiyor. Bu durum, Koronal Isınma Problemi şeklinde adlandırılıyor.
“Astrofizikçilerin bu ısınmayı açıklamak için manyetik alan enerjisinin ısıya nasıl dönüştürülebileceğiyle ilgili bazı görüşleri var fakat bunların çoğu, gözlemlerin bazı kısımlarını açıklamakta zorlanıyor” diyor Squire.
Dr. Squire ve çalışmanın eş yazarı Dr. Romain Meyrand, Princeton Üniversitesi ile Oxford Üniversitesindeki bilim insanlarıyla beraber çalışarak önceki iki kuramın birleştirilmesiyle bu ‘sorunun’ önemli bir kısmının çözülebileceğini keşfetmiş. Grubun bulguları, geçtiğimiz hafta Nature Astronomy bülteninde yayımlandı.
Popüler kuramlar, türbülansın ve iyon siklotron dalgaları adı verilen manyetik bir dalga türünün sebep olduğu ısınmalara dayanıyor.
“Fakat ikisinde de aynı sorun mevcut” diyor Dr. Meyrand. “Türbülans gazdaki hidrojen, helyum ve oksijen neden bu kadar ısınırken elektronların şaşırtıcı derecede soğuk kaldığını pek açıklayamıyor. Manyetik alanlar kuramı bu özelliği açıklayabilse de, Güneş’in yüzeyinden gazı ısıtacak denli fazla dalga gelmediği görülüyor.”
Araştırma grubu, taç küredeki gaza yönelik altı boyutlu süperbilgisayar canlandırmaları yürüterek bu iki kuramın esasında aynı sürecin parçaları olduğunu ve ‘sarmallık bariyeri’ şeklinde isimlendirilen tuhaf bir etkiyle birbirlerine bağlandıklarını göstermiş.
Bu ilginç olay, Dr. Meyrand’ın öncülüğünde Otago Üniversitesinde yürütülen önceki bir çalışmada keşfedilmiş.
“Plazmanın ısınmasını biraz yokuştan aşağı doğru su biçiminde düşünürsek ve elektronların tam dipte ısındığını hayal edersek, işte o zaman bu sarmallık bariyeri bir baraj görevi görür ve akışı durdurup enerjisini de iyon siklotron dalgalarına yönlendirir. Sarmallık bariyeri, bu şekilde iki kuramı birbirine bağlıyor ve kuramların kendilerine özgü sorunlarını çözüme kavuşturuyor” diye açıklıyor Meyrand.
Bu son çalışmada araştırmacılar, sanal canlandırmalardaki manyetik alan hatlarını karıştırmış ve dalgaları türbülansın oluşturduğunu keşfetmişler. Türbülans sonrasında da ısınmaya sebep olmuş.
“Bu olay gerçekleştiği sırada oluşan yapı ve burgaçlar, NASA’nın Parker Güneş Araştırma aracıyla yapılan en yeni ölçümler ile son derece yüksek benzerlik taşıyordu. Parker uzay aracı, geçenlerde Güneş’in taç küresine uçan ilk insan yapımı nesne olmuştu.
“Bu sayede, taç küredeki önemli fizik olaylarını doğru şekilde yakaladığımızı düşünüyoruz ki bunlar, ısınma mekanizmalarıyla ilişkili kuramsal bulgular ile birleştirildiğinde koronal ısınma sorununu anlama yolunda umut vadeden bir güzergâh niteliğinde” diyor Meyrand.
Dr. Squire, Dünya’yı derinden etkilemeleri sebebiyle Güneş’in atmosferi ve sonrasında da Güneş rüzgarı hakkında daha çok şey öğrenilmesinin büyük önem taşıdığını belirtiyor.
Güneş rüzgarının Dünya’nın manyetik alanıyla etkileşiminden kaynaklanan durumlar, ‘uzay havası’ şeklinde adlandırılıyor. Bunlar ise kuzey ışıklarından uyduları bozan radyasyona ve elektrik şebekelerine zarar veren jeomanyetik akımlara kadar birçok şeye sebep oluyor.
“Tüm bunlar temelde taç küreden ve manyetik alanlar ile ısınmasından kaynaklanıyor. Dolayısıyla taç kürenin dinamikleri, Güneş sistemine yönelik genel anlayış bakımından ilginç olduğu kadar, Dünya üzerinde de derin etkiler meydana getirebilir.
“Belki de buradaki temel fiziksel süreçleri daha iyi anlayarak, gelecekte uzay havasını tahmin etmeye yarayan daha iyi modeller oluşturabilecek ve böylece bizi milyarlarca dolar zarardan kurtarabilecek koruma stratejilerinin uygulanmasını sağlayabileceğiz.”
Kaynak: Otago Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
