Yeni tanımlanan ‘güneş saati’, güneş döngüsü olaylarını yıllar öncesinden kesin olarak tahmin edebilir

İnsanlar yaklaşık 400 yıl önce güneş lekelerini ilk kez gözlemleyebildiğinden beri, onları güneş döngüsünü tanımlamaya çalışmak için kullanıyoruz. Yaklaşık olarak her 11 yılda bir, güneş lekeleri ve güneş patlamaları gibi güneş faaliyetleri gelgitler ve akışlarla Dünya’daki hava düzenlerinde değişikliklere neden olur ve zaman zaman telekomünikasyonu tehdit eder. Bu değişiklikleri güvenilir bir şekilde tahmin etmek, çiftçilerden orduya kadar herkese yardımcı olabilir.

Geleneksel olarak, bilim adamları, her döngünün başlangıcını işaretlemek için güneş aktivitesi azaldığında “güneş minimumu” kavramını kullandılar. Ancak NASA ile bir UMBC ortaklığı olan Heliophysics and Space Environment Research (PHaSER) Ortaklığında araştırma bilimcisi olan Robert Leamon, “solar minimum” çerçevesinin biraz keyfi ve kesin olmadığını açıklıyor.

Leamon, güneş lekelerinin varlığı veya yokluğundan ziyade güneşin manyetik alanına dayalı bir “güneş saati”nin güneş döngüsü boyunca birçok önemli değişikliği tam olarak tanımlayabildiğini ve tahmin edebileceğini gösteren yeni araştırmalara öncülük etti. Yeni çerçeve, geleneksel güneş lekesi yöntemine göre önemli bir gelişme sunuyor, çünkü tehlikeli güneş patlamalarındaki dalgalanmaları veya değişen hava trendlerini yıllar öncesinden tahmin edebiliyor.

Özellikle, yayınlanan yeni araştırma, Astronomi ve Uzay Bilimlerinde Sınırlar, güneş döngüsünün farklı bir olaylar dizisi olarak çalıştığını gösterir. Bir döngünün her beşte birinde kayda değer ve bazen ani değişiklikler meydana gelir. Bu, birkaç aydan bir yıla kadar değişebilen belirli bir döngünün tam uzunluğundan bağımsız olarak doğrudur. Leamon ve meslektaşları, müzik tutkunlarını selamlayarak buna “beşli çember” 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 hazırlanan yeni makale, yine NCAR’da 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 alanı bazen kutupsal alan olarak adlandırılır, 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 yükselişin takip ettiğini 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.

Belirtiler ve nedenler

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” diye sordular. Farklı parametreler döngünün farklı noktalarında değişir, ancak “her şey bu beş dönüm noktasına bağlıdır.”

Bu yeni güneş saati teorisi, odağı güneş lekelerinden manyetik alandaki 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, aynı zamanda, 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: tüm goblenin organizasyonu,” dedi Feynman. 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.