Parker Solar Probe, koronanın ısısının kaynağı olarak güneşin manyetik alanındaki S şeklindeki kıvrımları dışladı. Güneş rüzgarında yaygın olan bu kıvrımlar koronada görünmüyor ve bu da başka ısıtma mekanizmaları olduğunu gösteriyor. Kaynak: NASA ve Levi Hutmacher, Michigan Engineering
NASA‘S Parker Güneş Sondası Güneş’in korona tabakasının aşırı ısısından S şeklindeki manyetik alan kıvrımlarının sorumlu olmadığını buldu.
Bu dönüşler güneş rüzgarında görünürken, koronada yoktur. Bu keşif, güneşin yüzeyindeki manyetik alan çarpışmalarının dönüşler yarattığı fikrine meydan okuyarak, oyunda başka mekanizmalar olduğunu öne sürmektedir. Yeni hipotezleri test etmek için sondadan daha fazla veriye ihtiyaç vardır.
Parker Güneş Sondası Gizemleri Ortaya Çıkarıyor
NASA’nın Parker Solar Probe’u, güneşin koronasına dalarak, koronanın kavurucu sıcaklıklarının nedeninin güneşin manyetik alanındaki S şeklindeki kıvrımlar olduğunu dışladı. Bu, Michigan Üniversitesi’nin 29 Temmuz’da yayınladığı araştırmaya göre The Astrofizik Dergisi Mektupları.
Güneşin taç benzeri atmosferi, güneşin çekirdeğindeki nihai ısı kaynağından daha uzakta olmasına rağmen, güneşin yüzeyinden 200 kat daha sıcak olabilir. Koronanın ısısının fizik kurallarına nasıl meydan okuduğu bilim insanlarını onlarca yıldır şaşkına çevirdi, ancak güneşin yüklü parçacıklardan oluşan sıcak çorbasının veya plazmaGüneş’in çekim gücünden kurtulup güneş rüzgarı olarak güneş sistemimizi yutacak kadar hızlı hareket etmek.
Gizemi çözmek için NASA, koronaya dalmak ve ısı kaynağını bulmak için Parker Solar Probe’u inşa etti. Uzay aracı, UM iklim ve uzay bilimleri ve mühendisliği profesörü Justin Kasper tarafından koronanın plazmasının yoğunluğunu, sıcaklığını ve akışını doğrudan ölçmek için tasarlanmış bir dizi aletle donatılmıştır.
Parker Solar Probe güneş etrafında dolaşırken, güneşin manyetik alanlarının yönünde ani ters dönüşler bulur. Güneşin manyetik alanındaki bu S şeklindeki bükülmeler güneşe yakın güneş rüzgarında çok yaygındır, ancak korona içinde yoktur. Kaynak: Adriana Manrique Gutierrez, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Switchback’leri Keşfetmek
Güneşe ilk yaklaştığında, sonda güneşin manyetik alanında yüzlerce S şeklinde kıvrım tespit etti – manyetik alanın yönünü nasıl kısaca tersine çevirdikleri için bunlara virajlar adı verildi – binlerce daha sığ kıvrımla birlikte. Bazı bilim insanlarına göre virajlar korona ve güneş rüzgarına umut verici ısı kaynakları gibi görünüyordu. Şiddetli S şeklindeki kıvrımları çok fazla manyetik enerjiuzayda yol alırken ve sonunda düzleşirken muhtemelen çevredeki plazmaya salınmıştır.
“Bu enerjinin bir yere gitmesi gerekiyor ve bu enerji koronanın ısınmasına ve güneş rüzgarının hızlanmasına katkıda bulunabilir” dedi UM iklim ve uzay bilimleri ve mühendisliği yardımcı araştırma bilimcisi ve çalışmanın ilgili yazarı Mojtaba Akhavan-Tafti.
Ancak koronayı ısıtmak için, dönüşlerin içinden geçmesi gerekir, bu nedenle dönüşlerin nerede oluştuğunu öğrenmek, koronanın sıcaklığı üzerindeki etkilerini anlamak için kritik öneme sahiptir. Parker Solar Probe’un güneş etrafındaki ilk 14 turundan elde edilen verileri inceledikten sonra, araştırma ekibi S şeklindeki dönüşlerin güneşe yakın güneş rüzgarında yaygın olduğunu, ancak koronanın içinde bulunmadığını keşfetti.
NASA, atmosferinin yüzeyinden daha sıcak olduğunu öğrenmek için Parker Solar Probe’u güneşe gönderdi. Kaynak: Johns Hopkins Üniversitesi/APL/Steve Gribben
Rekabet Eden Teoriler
Bilim insanları hala virajların nedenine dair bir fikir birliğine varamıyor. Bazıları manyetik alanın korona ötesindeki güneş rüzgarındaki türbülans tarafından büküldüğünü düşünüyor. Diğerleri virajların yolculuğuna güneşin yüzeyinde, dönen manyetik alan çizgileri ve halkaları patlayıcı bir şekilde çarpıştığında ve bükülmüş şekillere dönüştüğünde başladığını düşünüyor.
Çalışmanın sonuçları ikinci hipotezi çürütüyor. Eğer virajlar güneşin yüzeyinde çarpışan manyetik alanlar tarafından oluşmuşsa, koronanın içinde daha da yaygın olmaları gerekir. Ancak Akhavan-Tafti, manyetik çarpışmaların virajların kökeninde ve koronanın ısınmasında hala dolaylı bir rol oynayabileceğini düşünüyor.
Sarı plazma, güneşin yüzeyindeki manyetik alan çizgilerini belirler. Bazı bilim insanları çarpışan manyetik alanların güneşin yüzeyinde dönüşler yarattığını düşünür, ancak koronadaki dönüşlerin azlığı bunun aksini göstermektedir. Kaynak: NASA ve Levi Hutmacher, Michigan Engineering
Yeni Bir Teori
“Teorimiz, S şeklindeki geri dönüş oluşum mekanizmaları konusunda iki düşünce okulu arasındaki boşluğu doldurabilir,” dedi Akhavan-Tafti. “Korona dışında oluşmaları gerekirken, koronanın içinde güneş rüzgarında geri dönüşlerin oluşmasına neden olan bir tetikleyici mekanizma olabilir.”
Manyetik alanlar güneşin yüzeyinde çarpıştığında, çalınan gitar telleri gibi titreşir ve manyetik alanlar boyunca uzaya dalgalar gönderir. Aynı zamanda, çarpışmalardan gelen enerji güneş rüzgarında çok hızlı plazma akımları yaratır.
Akhavan-Tafti, hızlı plazmanın manyetik dalgaları güneş rüzgarındaki dönüşlere dönüştürdüğünü düşünüyor. Bu dalgaların bir kısmı dönüşmeden önce güneş atmosferinin içinde dağılırsa, koronanın ısıtılmasında da rol oynayabilirler.
“Dönüşlerin oluşumuna neden olan mekanizmalar ve dönüşlerin kendisi hem koronayı hem de güneş rüzgarını ısıtabilir” dedi.
Gelecek Araştırma
Ancak şu anda, dönüşlerin nedeni olarak güneş rüzgarındaki türbülans yerine güneş yüzeyindeki tetikleyicileri destekleyecek yeterli veri bulunmuyor.
“Parker Solar Probe’un güneşe yapacağı yaklaşan yolculuklar, en erken 24 Aralık 2024güneşe daha da yakın bir yerde daha fazla veri toplayacak. Verileri hipotezimizi daha fazla test etmek için kullanacağız” dedi Akhavan-Tafti.
Referans: “Switchback Oluşumu İçin Yerinde Mekanizmalar Gereklidir” M. Akhavan-Tafti ve SL Soni, 29 Temmuz 2024, Astrofizik Dergisi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad60bc
Araştırma NASA tarafından finanse edildi.