Dünyanın en güçlü güneş teleskobu, Güneş’in görünür yüzeyinin bugüne kadarki en yüksek çözünürlüklü görüntülerini elde etti. Elde edilen görüntüler, Güneş’in manyetik aktivitesini yönlendiren ve bugüne kadar gizli kalmış bir süreci de gözler önüne serdi. Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) Hawaii’deki Haleakalā Yanardağı’nın zirvesinde konuşlanan Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu’nu kullanan bilim insanları, bir güneş lekesinin yakınındaki manyetik olarak aktif bölgeyi yakından inceledi. Güneş lekeleri, güneş aktivitesinin en yoğun olduğu noktalar olarak biliniyor. Yayımlanan görüntüler ve hızlandırılmış video kayıtları, Güneş’in manyetik alanlar ve plazma akıntıları tarafından şekillendirilen ince atmosfer tabakası olan fotosfere dair benzersiz bir bakış sunuyor.
YÜZEYDEKİ GİRDAPLAR GÜNEŞ FİZİĞİNDE ÇIĞIR AÇTI
Araştırmacılar, elde edilen detaylı görüntüleri bilgisayar simülasyonlarıyla birleştirerek güneş fiziğinde önemli bir atılıma imza attı. Bilim insanları, Güneş’in yüzeyinde Dünya’daki yaşamı doğrudan etkileyebilecek küçük girdapların izini tespit etti. Kelvin-Helmholtz kararsızlığı (KHI) olarak bilinen bu dönen desenler, Güneş’in dış atmosferi olan koronanın neden yüzeyinden çok daha sıcak olduğu gibi uzun süredir yanıt bekleyen gizemleri aydınlatabilir. Söz konusu girdaplar, güneş patlamalarını ve koronal kütle atımlarını tetikleyen manyetik enerjinin Güneş’te birikmesine de katkı sağlayabilir. Bu aktivite Dünya’ya yöneldiğinde uydulara, elektrik şebekelerine ve diğer iletişim altyapılarına zarar verebilecek parçacıklar yayıyor. Çarşamba günü Nature dergisinde yayımlanan bulgular, öngörülmesi oldukça güç olan Güneş’in davranışını anlamaya yardımcı olabilir.
GÜNEŞ YÜZEYİNDE İLK KEZ GÖRÜLDÜ
Araştırmanın başyazarı ve Boulder, Colorado’daki Ulusal Güneş Gözlemevi’nde yardımcı astronom olan Dr. David Kuridze, teorik modellerin fotosferde Kelvin-Helmholtz kararsızlığı için uygun koşulların bulunabileceğini önerdiğini ancak bu yapıların yüzeyin genelinde bu kadar yaygın görülmesinin büyük bir sürpriz olduğunu söyledi. Güneş’te girdap oluşumunun uzun süredir güneş fiziğinin temel sorularından biri olduğunu belirten Kuridze, “İlk kez hem kökenlerini hem de itici mekanizmalarını tespit ettik” dedi. Çalışmaya göre Kelvin-Helmholtz kararsızlığı, farklı hızlarda hareket eden iki akışkanın birbirinin yanından geçmesiyle oluşan küçük bozulmaların spiral girdaplara dönüşmesiyle ortaya çıkıyor. Bilim insanları bu kararsızlık desenini daha önce göl ve okyanus dalgalarında, bulut oluşumlarında ve Jüpiter ile Satürn gibi büyük gaz gezegenlerinin atmosferlerinde gözlemlemişti. Çalışmaya dahil olmayan Delta Eyalet Üniversitesi fizik doçenti ve planetaryum direktörü Dr. Maria Weber, KHI’nin güzel bir örneğinin Jüpiter’in bulut bantlarının sınırlarında meydana geldiğini ve kenarlar boyunca girdaplara yol açtığını belirtti. Weber, en büyük örneğin ise Büyük Kırmızı Leke olduğunu söyledi.
MANYETİK ENERJİNİN GİZEMİNE IŞIK TUTUYOR
Inouye teleskobundan elde edilen görüntüler, bu olgunun Güneş’te ilk kez görülmesini sağladı. Bilim insanları uzun süredir Güneş’in, manyetik alan çizgilerinin birbirine dolanması anlamına gelen “manyetik akı örgüsü” yoluyla manyetik enerji depoladığına inanıyordu. Gerilim sonunda istikrarsız hale gelerek birbirine dolanan manyetik alanların kopmasına ve ardından manyetik olarak yeniden bağlanarak bir enerji patlaması yaymasına neden oluyor. Ancak araştırmacılar bu dolanma desenlerinin ilk etapta neden oluştuğunu tam olarak anlayamamıştı. Yeni gözlemler bu soruya olası bir yanıt sunuyor. Güneş yüzeyindeki manyetik bölgelerin kenarlarında meydana gelen girdapların, manyetik alanları birbirine dolayabileceği düşünülüyor. Bu oluşumlar ayrıca ısının Güneş’in dış atmosferine nasıl ulaştığını da açıklıyor. Kuridze, KHI’nin Güneş’in büyük plazma akışlarını daha küçük hareketlere bölmesi için çok verimli bir yol olduğunu vurgulayarak, “Sistemde KHI olduğunda, enerjinin mikroskobik ölçeklere doğru basamaklandırılması çok daha kolay hale gelir ve enerji bu mikro ölçeklere ulaştığında kolayca ısı olarak açığa çıkabilir. Bu nedenle güneş yüzeyinin genelinde KHI bulmak, yapbozun çok önemli bir eksik parçasını veriyor” ifadelerini kullandı.
GÜNEŞİN MİKRO ÖLÇEKLİ DAVRANIŞI UZAY HAVASINI ŞEKİLLENDİRİYOR
Kelvin-Helmholtz kararsızlığının ürettiği manyetik girdaplar, güneş yüzeyi boyunca enerji üretebilen, taşıyabilen ve serbest bırakabilen küçük ölçekli motorlar gibi çalışıyor. Sürekli hareket eden bu girdaplar, güneş patlamaları ve koronal kütle atımları gibi daha büyük güneş aktiviteleri için enerji deposu görevi görebiliyor. Kuridze, Güneş’in her saniye küçük nano patlamalar ve diğer küçük ölçekli aktiviteler yaydığını belirterek, bu mikro olayların Güneş’in termal ve manyetik yapısı üzerinde nadir görülen devasa patlamalardan daha etkili olduğunu söyledi. Güneş fiziği camiasında küresel güneş davranışını çözmenin bu mikro ölçekleri anlamaktan geçtiği yönünde güçlü bir fikir birliği olduğunu aktaran Kuridze, “Güneş manyetizması temel olarak bu küçük ölçekli olaylar tarafından şekillendiriliyor ve bunlar sonuçta Dünya’nın teknolojik altyapısını etkileyen uzay havasını yönlendiriyor” dedi.
GÖZLEMLER TEORİK MODELLERLE ÖRTÜŞTÜ
NASA’nın Parker Güneş Sondası proje bilim insanı ve Maryland’deki Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan Dr. Nour Rawafi, bu keşfin bilim insanlarının Güneş’in alt atmosferinin dinamiklerini anlama biçimini önemli ölçüde geliştirebilecek bir atılım olduğunu söyledi. Rawafi, “Alt güneş atmosferinde ve konveksiyon bölgesinde üretilen bol mekanik enerjinin, Güneş’in üst atmosferine nasıl dönüştürüldüğü ve aktarıldığı konusunda olası bir mekanizma sağlıyor. Yaygın girdaplar ve bunlarla bağlantılı Kelvin-Helmholtz kararsızlıkları fiziksel olarak anlamlı; bu kadar yoğun biçimde oluştukları küçük güneş yapılarını gözlemleme yeteneğine sahip değildik” değerlendirmesinde bulundu. Teleskop gözlemleri, ekip tarafından çalışma sırasında yürütülen gelişmiş bilgisayar simülasyonlarıyla büyük ölçüde örtüştü. Simülasyonlar, ekibin teleskop verilerinden gördüklerini yorumlamasına ve yalnızca gözlemle ölçülmesi daha zor olan ayrıntıları ortaya çıkarmasına olanak tanıdı. Gelecekteki gözlemler, büyük patlamaların ve güneş fırtınalarının tahmin edilmesini sağlayacak kesin fiziksel bağlantıları belirleyebilir.
BENZERSİZ TELESKOP GÜNEŞİN YENİ YÜZÜNÜ GÖSTERİYOR
Bu gözlemler, 2019’dan bu yana etkileyici güneş görüntüleri sağlayan Inouye teleskobu sayesinde mümkün oldu. Çalışmanın ortak yazarı ve Ulusal Güneş Gözlemevi’nde kıdemli bilim insanı olan Dr. Friedrich Wöger, teleskobun 13 fit (4 metre) çaplı bir aynaya, Dünya atmosferinin neden olduğu görüntü bulanıklığını düzelten uyarlanabilir optik sistemine ve Güneş’in fotosferi, kromosfer adı verilen ikinci atmosfer katmanı ile korona boyunca gözlem yapabilen araçlara sahip olduğunu belirtti. Wöger, “Inouye’nin ölçeği ve performansı, benzersiz cihaz yetenekleriyle birleştiğinde, bu tür çalışmaları mümkün kılan bir dünya klasiği tesis haline getiriyor” dedi. Rawafi ise bunun teleskobun Güneş hakkında ortaya çıkarabileceklerinin sadece başlangıcı olduğuna inanıyor. “Güneş’e tamamen yeni bir pencere açıyor ve çok daha fazla dönüştürücü keşfin geleceğini bekliyorum” ifadelerini kullandı.