NASA’nın MAVEN’i kaybolan güneş rüzgarını gözlemliyor

Aralık 2022’de NASA’nın MAVEN (Mars Atmosferi ve Uçucu Evrim) misyonu, güneş rüzgarı olarak bilinen, güneşten sürekli olarak yayılan yüklü parçacık akışının dramatik ve beklenmedik “yok oluşunu” gözlemledi. Buna, o kadar güçlü olan özel bir tür güneş olayı neden oldu ki, güneş sistemi boyunca ilerlerken arkasında bir boşluk yarattı.

Bu olay nedeniyle MAVEN’in Mars’ta yaptığı ölçümler, güneş rüzgarını oluşturan parçacık sayısının önemli ölçüde azaldığını gösterdi. Güneş rüzgârının baskısı olmadan Mars atmosferi ve manyetosferi binlerce kilometre genişledi. MAVEN, şu anda Mars’ta hem güneşin aktivitesini hem de Mars atmosferinin bu güneş etkilerine verdiği tepkiyi aynı anda gözlemleyebilen tek varlıktır.

Iowa Üniversitesi profesörü ve olayla ilgili yeni bir çalışmanın baş yazarı Jasper Halekas, “Verileri ilk gördüğümüzde ve güneş rüzgarındaki düşüşün ne kadar dramatik olduğunu gördüğümüzde, neredeyse inanılmazdı” dedi. “Olayın incelenmesi için bir çalışma grubu oluşturduk ve bu zaman diliminin inanılmaz bulgular açısından zengin olduğunu gördük.”

Mars, güneş sistemimizdeki tüm gezegenler gibi sürekli olarak güneş rüzgârına maruz kalır. Güneş rüzgarı Mars’ın manyetosferi ve iyonosferi üzerinde baskı uygular ve atmosferin büyük kısmının kaçışına neden olur. Aralık 2022’deki güneş olayı, daha hızlı hareket eden güneş rüzgarının, daha yavaş hareket eden, bir süpürge gibi hareket eden ve iki bölgeyi birlikte süpürüp sıkıştıran güneş rüzgarını geride bırakmasından kaynaklandı.

Akarsu etkileşim bölgesi olarak adlandırılan bu etkileşim, MAVEN tarafından gözlemlenen, ardında son derece düşük yoğunluklu güneş rüzgârından oluşan nadir bir boşluğu bıraktı. Güneş rüzgarının bu “kaybolması”, Mars’ın manyetosferi ve iyonosferi içinde bazı inanılmaz etkileşimlere yol açtı.

Güneş rüzgarının yoğunluğu 100 kat azaldıkça, basınç da azaldı ve gezegenin manyetosferi ve iyonosferi binlerce kilometre genişleyebildi (tipik boyutun üç katından fazla) ve karakteri çarpıcı biçimde değişti. Tipik olarak Mars iyonosferinin içine gömülü olan güneşin manyetik alanı dışarı doğru itildi ve bu da iyonosferi mıknatıslanmış durumdan mıknatıslanmamış duruma dönüştürdü.

Aynı zamanda, güneş rüzgarı ile manyetosfer arasındaki katman elektromanyetik açıdan olağandışı bir şekilde sessizleşti. MAVEN’in bu dramatik olaya ve ardından tüm sistemin dönüşümüne ve genişlemesine ilişkin gözlemleri, Mars’taki atmosferik ve su kaybına neden olan fiziği daha iyi anlamak için önemlidir.

Halekas, “Güneş rüzgarı etkili bir şekilde ortadan kaldırıldığında Mars’ın nasıl tepki verdiğini gerçekten görmeye başlıyoruz” diye ekledi. “Bu, Mars’ın daha az ‘rüzgarlı’ bir yıldızın yörüngesinde olsaydı nasıl olacağına dair harika bir aykırı çalışma sağlıyor.”

Bu ölçekte kaybolan güneş rüzgarı olayları son derece nadirdir ve güneş aktivitesinin arttığı bir dönemde meydana gelir; dolayısıyla MAVEN misyonu ilk kez böyle bir fenomeni gözlemleme fırsatına sahip oldu. Mars ve Dünya’daki diğer uzay araçları da bu olayın bazı yönlerini gözlemlerken, yalnızca MAVEN hem güneşten hem de Mars atmosferinin buna tepkisinden aynı anda ölçüm alabildi.

Berkeley’deki California Üniversitesi’nden MAVEN’in baş araştırmacısı Shannon Curry, “Ekstrem koşulları gözlemlemek her zaman bilimsel olarak paha biçilmezdir” dedi. “MAVEN, güneş ile Mars atmosferi arasındaki bu tür etkileşimleri gözlemlemek için tasarlandı ve uzay aracı, bu gerçekten anormal güneş olayı sırasında olağanüstü veriler sağladı.”

Güneş, 11 yıllık faaliyet döngüsünün zirvesi olan solar maksimuma doğru ilerlerken, MAVEN misyonu aşırı güneş olaylarını anlamamız üzerinde daha da büyük bir etkiye sahip olabilir.

MAVEN baş araştırmacı yardımcısı ve NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi Heliofizik Bilim Bölümü direktör yardımcısı Gina DiBraccio, “Bu gerçekten MAVEN’in Mars’ta oynadığı bölümler arası rolü gösteriyor” dedi. “MAVEN yalnızca Mars atmosferinin dinamiklerini gözlemlemekle kalmıyor, aynı zamanda güneşe dair anlayışımızı geliştirmek için güneş girdilerini de izliyor.”

Çalışma Amerikan Jeofizik Birliği Sonbaharında sunuluyor Toplantı San Francisco’da.