Güneş’in en ayrıntılı yüzey görüntüsünde ilk kez küçük plazma girdapları saptandı

Bilim insanları, Güneş’in görünür yüzeyinde daha önce teorik modellerle öngörülen küçük girdap benzeri yapıları ilk kez doğrudan gözlemledi. ABD Ulusal Bilim Vakfı Ulusal Güneş Gözlemevi (NSF NSO), 5 Ağustos’ta yaptığı açıklamada bu yapıların “Kelvin-Helmholtz kararsızlığı” olarak bilinen fiziksel olguyla uyumlu biçimde saptandığını duyurdu.

Nature’da yayımlanan araştırmaya göre gözlemler, Hawaii’nin Maui Adası’ndaki Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu ile yapıldı. 4 metre çapındaki ana aynaya sahip teleskop, dünyanın en büyük Güneş teleskobu olarak biliniyor ve Güneş’in fotosferinde şimdiye kadar elde edilen en yüksek çözünürlüklü yüzey görüntülerinden birini sağladı.

GİRDAPLAR NASIL OLUŞUYOR?

Kelvin-Helmholtz kararsızlığı, farklı hızlarda hareket eden iki akışkanın sınırında ortaya çıkan temel bir fizik süreci. Hız farkının yarattığı kayma, başlangıçta küçük olan bozulmaları zamanla dalga ve girdaplara dönüştürebiliyor. Benzer örnekler atmosferdeki bulut oluşumlarında, okyanuslarda ve astrofiziksel plazmalarda görülebiliyor.

Güneş’te ise süreç, elektrik yüklü parçacıklardan oluşan plazmanın güçlü manyetik alanlarla etkileşmesi nedeniyle daha karmaşık işliyor. Araştırma ekibi, manyetik alan yoğunlaşmalarının kenarlarında hızla oluşup kaybolan küçük girdaplar ile “striations” olarak adlandırılan ince koyu şeritler belirledi. Gözlemlerin bilgisayar simülasyonları ve teorik hesaplamalarla uyuşması, yapıların Kelvin-Helmholtz kararsızlığıyla bağlantısını güçlendirdi.

KORONA BİLMECESİNE YENİ İPUCU

Keşif, Güneş fiziğinin uzun süredir tartışılan sorunlarından biri için de önem taşıyor. Güneş’in yüzeyi yaklaşık 5 bin 500 santigrat derece sıcaklıktayken, yüzeyden binlerce kilometre yukarıdaki dış atmosferi olan korona bazı bölgelerde milyonlarca dereceye ulaşabiliyor. Isı kaynağından uzaklaştıkça sıcaklığın düşmesi beklenirken koronanın çok daha sıcak olması, bilim insanlarının yaklaşık bir asırdır yanıt aradığı sorular arasında.

Araştırmacılar, yeni gözlemlenen küçük ölçekli girdapların Güneş’in alt atmosferindeki hareket enerjisini üst katmanlara taşıyabilecek mekanizmalardan biri olabileceğini değerlendiriyor. Bu enerji daha küçük ölçeklere aktarılarak ısıya dönüşebilir ve koronanın ısınmasına katkı sağlayabilir. Ancak uzmanlar, bu girdapların toplam enerji aktarımındaki payının henüz netleşmediğini vurguluyor.

Çalışmanın bir diğer olası katkısı, güneş patlamaları ve uzay hava olaylarının anlaşılması. Güneş’in manyetik alanlarında biriken enerji ani biçimde serbest kaldığında radyasyon ve plazma uzaya yayılabiliyor; bu süreç Dünya’ya ulaştığında uyduları, radyo iletişimini, navigasyon sistemlerini ve bazı durumlarda elektrik şebekelerini etkileyebilen jeomanyetik fırtınalara yol açabiliyor.

Araştırma ekibinin sonraki hedefi, Inouye Güneş Teleskobu’nun yüksek çözünürlüklü verilerinde bu küçük girdapları otomatik saptayabilecek algoritmalar geliştirmek. Böylece yapıların ne kadar yaygın olduğu, ne kadar enerji taşıdığı ve bu enerjinin ne kadarının Güneş’in üst atmosferine ulaşabildiği daha ayrıntılı biçimde hesaplanabilecek.