Güneş’in etrafında dönen bir NASA uydusu tarafından yakalanan bunun gibi güneş patlamaları, çok büyük miktarda radyasyon yayar. Kredi bilgileri: NASA
Güneşin manyetik alanındaki değişikliklerden etkilenen önemli güneş döngüsü noktaları, hava düzenlerindeki değişiklikleri ve telekomünikasyon risklerini öngörebilir.
İnsanlığın yaklaşık 400 yıl önce ilk kez fark edebildiğinden beri, güneş lekelerini kullanarak güneş döngüsünü tanımlamaya çalışıyoruz. Güneş lekeleri ve güneş patlamaları dahil olmak üzere güneş aktivitesi, yaklaşık her 11 yılda bir gelgitler ve akışlar, Dünya’nın hava düzenini değiştirmek ve bazen iletişim için bir tehlike oluşturmak. Bu değişimler doğru bir şekilde tahmin edilebilirse, çiftçilerden orduya kadar herkes bundan faydalanabilir.
Bir “güneş minimumu” veya azalan güneş aktivitesi periyodu, geleneksel olarak bilim adamları tarafından her döngünün başlangıcını belirtmek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, Maryland Baltimore County Üniversitesi’nin NASA ile ortaklığı olan Heliophysics and Space Environment Research Ortaklığı’nda (PHaSER) araştırma bilimcisi olan R Robert Leamon, “güneş minimumu” çerçevesinin oldukça keyfi ve yanlış olduğunu savunuyor.
Leamon tarafından yakın zamanda yürütülen bir araştırma, güneş döngüsü sırasındaki birçok önemli değişikliğin, güneş lekelerinin varlığı veya yokluğundan ziyade güneşin manyetik alanına dayalı bir “güneş saati” kullanılarak doğru bir şekilde tanımlanabileceğini ve tahmin edilebileceğini gösteriyor. Yeni yaklaşım, tehlikeli güneş patlamalarındaki dalgalanmaları veya değişen hava düzenlerini yıllar öncesinden tahmin ederek klasik güneş lekesi tekniğini geliştiriyor.
Yayınlanan yeni araştırma, Astronomi ve Uzay Bilimlerinde Sınırlar, özellikle güneş döngüsünün ayrı bir olaylar dizisi olarak işlev gördüğünü gösterir. Bir döngünün her beşte birinde, fark edilir ve bazen ani değişiklikler meydana gelir. Bu, birkaç aydan bir yıla kadar değişebilen belirli bir döngünün gerçekte ne kadar uzun olduğuna bakılmaksızın doğrudur. Leamon ve meslektaşları, müzik tutkunlarına bir övgü olarak buna “beşinci bir daire” diyorlar.
Yer işaretlerini bulma
Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi’nde (NCAR) Leamon ve meslektaşları Scott McIntosh ve Lockheed Martin İleri Teknoloji Merkezi’nde Alan Title tarafından yapılan yeni çalışma, yine NCAR’da yayınlanan Leamon, McIntosh ve Daniel Marsh’ın çalışmalarına dayanıyor. Bu makale, araştırma ekibinin “terminatör” olarak adlandırdığı bir güneş döngüsü olgusunun varlığını gösterdi.
Güneşin manyetik alanı her güneş döngüsünde yön değiştirir, ancak ardışık döngüler arasında örtüşme vardır. Güneşin manyetik alanına kutup alanı da denir, çünkü ya güneşin kutuplarından birini ya da diğerini işaret eder. Bir sonlandırıcı, önceki döngünün kutup alanının güneş yüzeyinden tamamen kaybolduğunu ve bunu hızla güneş aktivitesinde çarpıcı bir artış izlediğini gösterir.
Yeni makale, terminatörden terminatöre tam bir güneş döngüsü boyunca yolculuk boyunca ek yer işaretlerine işaret ediyor. Bu işaretler, güneş lekelerini döngü uzunluğu için bir kılavuz olarak kullanmaktan daha net ve daha tutarlıdır. Örneğin, Leamon, “Maksimum güneş lekesi sayısı, kutupsal alan tersine döndüğünde tam olarak aynı hizada değildir, ancak kutupsal alan tersine çevrilmesi, sonlandırıcıdan sonlandırıcıya giden döngünün tam olarak beşte birinde gerçekleşir,” diyor Leamon.
Bir döngünün beşte ikisinde, güneşin kutuplarında “kutupsal koronal delikler” adı verilen karanlık alanlar yeniden oluşur. Bir döngünün beşte üçünde, çok büyük ve potansiyel olarak tehlikeli güneş patlamaları sınıfı olan son X parlaması meydana gelir. Beşte dördünde, güneş lekeleri minimumda – ancak bu dönüm noktası daha az tutarlı. Ve sonra güneş başka bir sonlandırıcıdan geçer, ardından güneş aktivitesi hızla yeniden başlar. UV emisyonları gibi diğer fenomenler de beşinci sırada güzel bir şekilde sıralanıyor.
Belirtileri ve nedenleri
Ekip, iki yer tabanlı gözlemevi tarafından günlük olarak toplanan verilerdeki kalıpları seçti. Kanada, Penticton’daki Dominion Radyo Astrofizik Gözlemevi, 1947’den beri günlük olarak güneş aktivitesi için yararlı bir vekil olarak hizmet eden güneş radyo akısını ölçmektedir. Stanford Üniversitesi’ndeki Wilcox Güneş Gözlemevi, 1975’ten beri güneş yüzeyindeki manyetik alanların günlük ölçümlerini toplamıştır.
Ekip, bir döngünün tam olarak beşte birinde meydana gelen değişiklikleri fark ettiğinde, “Kaç farklı güneş nesnesine bakabiliriz? Sonra hepsinin aynı beşli sette örtüştüğünü fark ettik” diyor Leamon. Farklı parametreler döngünün farklı noktalarında değişir, ancak “her şey bu beş dönüm noktasına bağlıdır.”
Bu yeni güneş saati teorisi, odağı güneş lekelerinden manyetik alanlardaki kaymalara değiştiriyor. Leamon, “Neredeyse semptomlar ve nedenler gibi” diyor. Güneş lekeleri önemli bir semptom olsa da, manyetik alan güneş döngüsünün altında yatan nedendir.
en uzun ipler
Çerçevedeki bu değişim, araştırmacıların güneş döngüsündeki olayları daha kesin ve daha önceden tahmin etme yeteneklerini geliştiriyor ve bu da uydu operatörleri gibi insanlara, öngörülen güneş aktivitesine dayalı olarak gerektiği gibi hazırlık yapmaları için zaman veriyor. Gözlemevleri bir ilk kutupsal alan tersine çevrildiğini tespit ettiğinde, döngünün ilk beşte birinin kesin uzunluğu ayarlanır. Bu, diğer beşte birinin (ve bunlarla ilişkili olayların) zamanlamasının basit bir çarpma meselesi olduğu anlamına gelir.
Yeni çerçeve ayrıca, Dünya’daki insanlar için faydalı bilgiler olan şiddetli alevlenmelerin beklendiği döngü içindeki periyoda daha sıkı sınırlar koyuyor. Minimum aktiviteden maksimum aktiviteye kademeli bir geçişten ziyade, bir döngünün sonlandırıcıdan yaklaşık beşte üçüne kadar olan süre, bu noktadan sonra bir sonraki sonlandırıcıya kadar hızlı bir düşüşle birlikte, alevlenmeler için en yüksek dönem gibi görünmektedir. Mevcut döngü, Aralık 2021’deki bir sonlandırıcıdan sonra başladı ve yeni çerçeve, son büyük patlamaların 2027’nin ortalarında gerçekleşmesi gerektiğini tahmin ediyor.
Leamon, bir sistem içindeki birçok değişkeni açıklayan bunun gibi bir teorinin değerini açıklamak için fizikçi Richard Feynman’ın bir alıntısına işaret ediyor. Feynman, “Doğa, desenlerini dokumak için yalnızca en uzun iplikleri kullanır, böylece kumaşının her bir küçük parçası tüm goblenin organizasyonunu ortaya çıkarır” dedi. Leamon ve meslektaşlarının yeni teorisi, bu uzun zincirlerden birinin bir örneğidir – tek, basit bir parametre ile güneş döngüsünün birçok yönünü tam olarak tahmin etmek ve insanların güneş tarafından yönlendirilen değişikliklere hazır olmasını kolaylaştırmak.
Referans: Robert J. Leamon, Scott W. McIntosh ve Alan M. Title, 10 Mayıs 2022, “Güneş Manyetik Aktivitesinin Şifresini Çözmek: Güneş Döngüsü Saati”, Astronomi ve Uzay Bilimlerinde Sınırlar.
DOI: 10.3389/fspas.2022.886670
Çalışma finanse edildi NASA Genel Merkez ve Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi.