Bir güneş patlamasında meydana gelen, “karanlık, parmak benzeri özellikler” olarak da tanımlanan birkaç üst-arcade aşağı akışının durağan görüntüsü. Aşağı akışlar, doğrudan parlak parlama kemerinin üzerinde görünür. Bu güneş patlaması 18 Haziran 2015’te meydana geldi. Kredi: NASA SDO
Ocak 1999’da bilim adamları bir güneş patlaması içinde gizemli hareketler gözlemlediler.
Güneş’ten dışarı doğru püsküren parlak enerjiyi gösteren tipik patlamaların aksine, bu güneş patlaması, malzeme Güneş’e doğru geri düşüyormuş gibi aşağı doğru bir hareket akışı sergiledi. Gibi tanımlanır “aşağı doğru hareket eden karanlık boşluklar”gökbilimciler tam olarak ne gördüklerini merak ettiler.
Şimdi, bugün (27 Ocak 2022) yayınlanan bir çalışmada Doğa Astronomi, astronomlar Astrofizik Merkezi’nde | Harvard ve Smithsonian (CfA), artık bilim topluluğu tarafından supra-arcade aşağı akışlar (SAD’ler) olarak adlandırılan, yeterince anlaşılmayan aşağı akışlar için yeni bir açıklama sunar.
Yapıları “koyu parmak benzeri özellikler” olarak tanımlayan baş yazar ve CfA gökbilimci Chengcai Shen, “Bu yapıların nasıl oluştuğunu bilmek istedik” diyor. “Onları harekete geçiren nedir ve gerçekten manyetik yeniden bağlantıya mı bağlılar?”
Bilim adamları, 90’larda keşfedilmelerinden bu yana SAD’lerin manyetik yeniden bağlantıya bağlı olduğunu varsaydılar. Süreç, manyetik alanlar kırıldığında, hızlı hareket eden ve aşırı enerjik radyasyon saldığında ve ardından yeniden oluştuğunda gerçekleşir.
Yerleşik Atmosferik Görüntüleme Meclisi (AIA) NASASolar Dynamics Observatory, 29 Kasım 2020’de meydana gelen bir güneş patlaması içinde bir üst-arcade aşağı akışını yakalar. Kredi: NASA SDO/Sijie Yu
“Güneş’te, farklı yönlere işaret eden çok sayıda manyetik alanınız var. Sonunda manyetik alanlar, yeniden yapılandırdıkları ve bir güneş patlaması şeklinde çok fazla enerjiyi serbest bıraktıkları noktaya kadar birlikte itilir” diyor çalışmanın ortak yazarı ve CfA astronomu Kathy Reeves.
Reeves ekliyor: “Bir lastik bandı uzatıp ortasından kesmek gibi. Gerilmiş ve ince gerilmiş, bu yüzden geri çekilecek. ”
Bilim adamları, karanlık aşağı akışların, bir güneş patlaması patlamasından sonra Güneş’e “geri dönen” kırık manyetik alanların işaretleri olduğunu varsaydılar.
Ama bir yakalama vardı.
Bilim adamları tarafından gözlemlenen aşağı akışların çoğunun “şaşırtıcı derecede yavaş” olduğunu söylüyor. New Jersey Teknoloji Enstitüsü.
Shen şöyle açıklıyor: “Bu, aşağı akışların çok daha hızlı olması gerektiğini gösteren klasik yeniden bağlantı modelleri tarafından tahmin edilmiyor. Başka bir açıklama gerektiren bir çatışma.”
Ekip, neler olduğunu öğrenmek için NASA’nın Güneş Dinamikleri Gözlemevi’ndeki Atmosferik Görüntüleme Grubu (AIA) tarafından çekilen aşağı akış görüntülerini analiz etti. Kısmen CfA’da tasarlanıp inşa edilen ve Lockheed Martin Solar Astrofizik Laboratuvarı tarafından yönetilen AIA, Güneş’in atmosferindeki değişiklikleri ölçmek için yedi farklı dalga boyunda her on iki saniyede bir Güneş’in görüntülerini alır.
Daha sonra güneş patlamalarının 3 boyutlu simülasyonlarını yaptılar ve bunları gözlemlerle karşılaştırdılar.
Sonuçlar, çoğu SAD’nin sonuçta manyetik yeniden bağlantı tarafından üretilmediğini göstermektedir. Bunun yerine, türbülanslı ortamda kendi başlarına oluşurlar ve farklı yoğunluktaki iki akışkanın etkileşiminin bir sonucudur.
Reeves, bilim adamlarının esasen su ve yağ birlikte karıştırıldığında olanla aynı şeyi gördüklerini söylüyor: iki farklı sıvı yoğunluğu kararsız ve nihayetinde ayrı.
“Bu karanlık, parmak benzeri boşluklar aslında plazma. Yoğunluk orada çevreleyen plazmadan çok daha düşük,” diyor Reeves.
Ekip, manyetik yeniden bağlanmayı daha iyi anlamak için 3D simülasyonları kullanarak SAD’leri ve diğer güneş fenomenlerini incelemeye devam etmeyi planlıyor. Güneş patlamalarını ve Güneş’ten püskürmeleri yönlendiren süreçleri anlayarak, nihayetinde uzay havasını tahmin etmek ve etkilerini azaltmak için araçlar geliştirmeye yardımcı olabilirler.
Referans: “Güneş Patlamalarında Manyetik Yeniden Bağlantı ile İlişkili Düşük Yoğun Plazma Aşağı Akışlarının Kökeni” 27 Ocak 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-021-01570-2
Makaledeki diğer ortak yazarlar CfA’dan Xiaoyan Xie; New Jersey Teknoloji Enstitüsü’nden Sijie Yu; ve Bay Area Çevre Araştırma Enstitüsü’nden Vanessa Polito.
Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlanan hibelerle desteklenmiştir.