Parker, Gezegenlerarası Tozu “Varan” Güçlü Koronal Kütle Atımıyla Yükseliyor

NASAParker Solar Probe yakın zamanda güçlü bir CME’den geçti ve CME’nin gezegenler arası tozla etkileşimleri hakkında, uzay havası tahminleri için çok önemli olan yirmi yıllık bir teoriyi destekleyen çığır açıcı gözlemler sundu.

5 Eylül 2022’de NASA’nın Parker Güneş Sondası şimdiye kadar kaydedilen en güçlü koronal kütle püskürmelerinden (CME’ler) birinde zarif bir şekilde süzüldü; yalnızca etkileyici bir mühendislik başarısı değil, aynı zamanda bilim camiası için büyük bir nimet. Parker’ın CME’deki yolculuğu, CME’lerin gezegenler arası tozla etkileşimi hakkındaki 20 yıllık bir teorinin kanıtlanmasına yardımcı oluyor ve uzay hava durumu tahminlerine de etki ediyor. Sonuçlar yakın zamanda yayınlandı Astrofizik Dergisi.

CME’ler ve Gezegenlerarası Toz Arasındaki Etkileşimler

A 2003 makalesi CME’lerin yıldızımızın etrafındaki yörüngedeki gezegenler arası tozla etkileşime girebileceği ve hatta tozu dışarı taşıyabileceği teorisini öne sürdü. CME’ler, Güneş’in dış atmosferinden veya koronadan kaynaklanan, uyduları tehlikeye atabilecek, iletişim ve navigasyon teknolojilerini bozabilecek ve hatta Dünya’daki elektrik şebekelerini devre dışı bırakabilecek uzay havasını yönlendirmeye yardımcı olan muazzam patlamalardır. Bu olayların gezegenler arası tozla nasıl etkileşime girdiği hakkında daha fazla bilgi edinmek, bilim adamlarının CME’lerin Güneş’ten Dünya’ya ne kadar hızlı seyahat edebileceğini ve gezegenin etkilerini ne zaman görebileceğini tahmin etmelerini daha iyi tahmin etmelerine yardımcı olabilir.

Parker bu olguyu ilk kez gözlemledi.

Johns Hopkins’ten astrofizikçi Guillermo Stenborg, “CME’ler ve toz arasındaki bu etkileşimler yirmi yıl önce teorize edilmişti, ancak Parker Solar Probe, CME’nin yolundaki tozu temizleyen bir elektrikli süpürge gibi hareket ettiğini görene kadar gözlemlenmemişti” dedi. Laurel, Maryland’de Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) ve makalenin baş yazarı. APL uzay aracını inşa etti ve işletti.

Gezegenlerarası Toz Üzerindeki Etki

Bu toz, asteroitlerden, kuyruklu yıldızlardan ve hatta gezegenlerden gelen çok küçük parçacıklardan oluşur ve güneş sisteminin her yerinde bulunur. Bazen gün doğumundan önce veya gün batımından sonra görülebilen, zodyak ışığı adı verilen bir tür soluk parıltı, gezegenler arası toz bulutunun bir tezahürüdür.

CME, tozu Güneş’ten yaklaşık 6 milyon mil uzağa (Güneş ile Merkür arasındaki mesafenin yaklaşık altıda biri kadar) uzaklaştırdı, ancak güneş sistemi boyunca yüzen gezegenler arası toz tarafından neredeyse anında dolduruldu.

Parker’ın yerinde gözlemleri bu keşif için kritik öneme sahipti çünkü CME’lerin ardından toz dinamiklerini karakterize etmek uzaktan zorlayıcıydı. Araştırmacılara göre Parker’ın gözlemleri, genellikle CME’lerin patlamasından sonra ortaya çıkan koronadaki düşük yoğunluklu alanların neden olduğu koronal karartma gibi koronanın daha alt kısımlarındaki ilgili olaylara dair de fikir verebilir.

Parker Solar Probe’un Güneş Probu için Geniş Alan Görüntüsü (WISPR) kamerası, uzay aracının 5 Eylül 2022’de devasa bir koronal kütle püskürmesinden geçerken gözlem yapıyor. Koronal kütle püskürmeleri, uzay havasını yönlendiren, Güneş’in koronasından gelen devasa plazma ve enerji patlamalarıdır. Katkıda bulunanlar: NASA/Johns Hopkins APL/Deniz Araştırma Laboratuvarı

Gözlem Yöntemleri ve Gelecek Anlayışları

Bilim adamları, Parker’ın Güneş Probu için Geniş Alan Görüntüleyicisi (WISPR) kamerasından alınan görüntülerde CME ile toz arasındaki etkileşimi azalan parlaklık olarak gözlemlediler. Bunun nedeni, gezegenlerarası tozun ışığı yansıtarak tozun bulunduğu yerde parlaklığı arttırmasıdır.

Bu azalan parlaklık oluşumunu tespit etmek için ekip, birkaç benzer yörüngedeki WISPR görüntülerinin ortalama arka plan parlaklığını hesaplamak zorunda kaldı; güneş akışları ve güneş koronasındaki diğer değişiklikler nedeniyle meydana gelen normal parlaklık değişikliklerini eleyerek.

Stenborg, “Parker, Güneş’in etrafında aynı mesafede dört kez tur atarak bir geçişten diğerine verileri çok iyi bir şekilde karşılaştırmamıza olanak sağladı” dedi. “Koronal kaymalar ve diğer olaylardan kaynaklanan parlaklık değişimlerini ortadan kaldırarak, toz tükenmesinin neden olduğu değişimleri izole edebildik.”

Bilim adamları bu etkiyi yalnızca 5 Eylül olayıyla bağlantılı olarak gözlemledikleri için Stenborg ve ekibi, toz tükenmesinin yalnızca en güçlü CME’lerde meydana gelebileceği teorisini ortaya koyuyor.

Bununla birlikte, bu etkileşimin ardındaki fiziği incelemek, uzay hava durumu tahminleri açısından önemli sonuçlar doğurabilir. Bilim insanları, gezegenlerarası tozun CME’nin şeklini ve hızını etkilediğini yeni yeni anlamaya başlıyor. Ancak bu etkileşimlerin daha iyi anlaşılması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Parker altıncısını tamamladı Venüs gezegenin yer çekimini kullanarak kendisini sonraki beş yakın yaklaşımı için Güneş’e daha da yaklaştırıyor. Bu, Güneş’in güneş maksimumuna yaklaştığı sırada meydana gelir; bu, Güneş’in 11 yıllık döngüsünde güneş lekelerinin ve güneş aktivitesinin en bol olduğu dönemdir. Güneş’in aktivitesi arttıkça, bilim insanları bu nadir olayların daha fazlasını görme ve bunların Dünya çevremizi ve gezegenler arası ortamı nasıl etkileyebileceğini keşfetme fırsatına sahip olmayı umuyorlar.

Referans: Guillermo Stenborg, Evangelos Paouris, Russell A. Howard, Angelos Vourlidas ve Phillip Hess tarafından yazılan “PSP/WISPR Görüntülerinde Tespit Edilen Parlaklık Azalmasının Kaynakları Olarak Koronal Delikler ve CME’lerin Araştırılması”, 31 Mayıs 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acd2cf

Parker Solar Probe, Güneş-Dünya sisteminin yaşamı ve toplumu doğrudan etkileyen yönlerini keşfetmek için NASA’nın Living With a Star programının bir parçası olarak geliştirildi. Bir Yıldızla Yaşamak programı, NASA’nın Washington’daki Bilim Misyonu Direktörlüğü adına ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilmektedir. APL, uzay aracını tasarladı, inşa etti, işletti ve NASA’nın görevini yönetti.