Haber: Damla Oya Erman
Solar Orbiter uzay aracı ve Parker Solar Probe tarafından yapılan yeni çığır açan bir ölçüm, güneş etrafındaki uzun süredir devam eden bir gizemi çözmek için bilim insanlarını daha önce hiç olmadığı kadar yaklaştırıyor. İlginç bir şekilde, ev sahibi yıldızımızın atmosferi veya koronası, güneşin ısı kaynağının açık kaynağından daha uzak olmasına rağmen şaşırtıcı derecede sıcaktır ve bu da fizikçileri yaklaşık 65 yıldır rahatsız eden bir bulmacadır.
Bu iki enstrümanın işbirliği, Solar Orbiter'ın, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından işletilen bir uzay aracı olarak, güneşi gözlemlemesine olanak tanıyan bazı uzay tabanlı jimnastikler yaptığında mümkün hale geldi. Bu manevralar, uzay aracının aynı anda güneşi ve NASA'nın Parker Solar Probe'unu gözlemlemesine olanak tanıdı. Sonuç olarak, bu iki arasındaki aynı anda güneş gözlemlerine izin verdi ve bu da güneş koronasının muhtemelen türbülansın inanılmaz sıcaklıklara ısıtmasına neden olduğunu gösterdi.
Çalışmanın sonuçları hakkında bir makalenin ortak yazarı olan ve Huntsville'deki Alabama Üniversitesi'nde araştırmacı olan Gary Zank, "Solar Orbiter ve Parker Solar Probe'u kullanma yeteneği, bu araştırmada tamamen yeni bir boyut açtı" dedi.
Bu işbirliği, sözde "koronal ısıtma gizemini" çözebilir ve bu da korona ile güneş yüzeyi veya fotosfer arasındaki ısı farkı etrafında dönüyor.
Koronal ısıtma gizemi nedir?
Korona, 1.8 milyon derece Fahrenheit (1.000.000 derece Celsius) gibi yüksek sıcaklıklara ulaşabilirken, altındaki 1000 mil aşağıdaki fotosfer, yaklaşık 10.800 derece Fahrenheit (6.000 derece Celsius) civarında sıcaklıklara ulaşır.
Bu, güneşin çoğunluğu ısısının geldiği nükleer füzyonun gerçekleştiği çekirdeğin, güneşin ısı kaynağı olduğu gerçeğidir. Bu, bir kamp ateşinin yaklaşık bir ayak üzerindeki hava ile alevlerden bir inç uzakta olan hava arasındaki gibi bir şeydir.
Sıcaklık farkı ayrıca korona üzerinde doğrudan oynayan başka bir ısıtma mekanizması olması gerektiği anlamına gelir. Şimdiye kadar bu mekanizma bilim adamlarını kaçırmış olsa da, güneşin atmosferindeki türbülansın, koronalı plazmayı inanılmaz sıcaklıklara ısıtma olasılığının iyi bir açıklama olduğu uzun zamandır düşünülüyordu. Ancak bu hipotez, tek bir uzay aracından gelen verilerle araştırılamazdı.
Uydular, güneşi iki şekilde inceleyebilir: yakına gidip kişisel olarak in-situ ölçümler yapabilirler, NASA'nın Parker Solar Probe'unun yaptığı gibi, veya daha uzak incelemeler yapabilirler, Solar Orbiter gibi. Solar Orbiter, güneşten yaklaşık 26 milyon mil (42 milyon kilometre) uzaklıkta koronayı incelerken, Parker Solar Probe, güneş yüzeyinden yaklaşık 4 milyon mil (6.4 milyon km) uzaklıkta bulunan yüksek sıcaklıklı plazmayı cesurca geçiyor.
Ancak iki yaklaşım arasında bir takas vardır.
Uzaktan algılama, güneş hakkında genel ayrıntıları görebilir, ancak koronalı plazmanın oynadığı fiziksel olayları gözlemleme konusunda zayıf kalır. Diğer taraftan, in-situ gözlemler o plazmayı daha ayrıntılı olarak ölçebilir, ancak genellikle daha büyük güneş resmini kaçırır.
Bu, Solar Orbiter'den güneşe gözlemleri yapıldığında, Parker Solar Probe'un bu iki aracın güneşi gözlemlediği göreceli pozisyonlarından birinin görüş alanında olması gerektiği anlamına gelir.
İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü (INAF) araştırmacısı Daniele Telloni da dahil olmak üzere bir astronomlar ekibi, 1 Haziran 2022'de iki güneş gözlem evinin, böyle bir işbirliğine katılmak için istenen yörüngesel yapılandırmaya dokunabileceği sonucuna vardı.
Solar Orbiter güneşi izlerken, Parker Solar Probe, Solar Orbiter'ın Metis enstrümanının görüşünden biraz uzakta, yani büyük ölçekli, uzaktan gözlemler için ideal olan korona görüntüsü için güneş yüzeyinden gelen ışığı engelleyen bir "koronagraf" olarak adlandırılan bir cihazın görüşünden çıktı.
İki uzay aracını mükemmel bir şekilde hizalamak ve Parker Solar Probe'un Metis tarafından görülebilmesi için Solar Orbiter'ın bir derece kaydırması ve ardından güneşten biraz uzaklaştırılması gerekiyordu.
Bu iyi planlanmış manevranın, uzay aracının işletme ekibi tarafından yetkilendirilen verileri, türbülansın muhtemelen koronalı plazmayı ısıtan enerjiyi aktardığını gösterdi, bu da güneş fizikçilerinin teorik olarak koronalı ısıtmanın neden olduğu şekilde enerjiyi aktarıyor olmasının ipucu ile belirtilen sonuçlar tarafından işaret edilmiştir.
Türbülans, buradaki dünyada kahve karıştırıldığında ne olduğu gibi, enerjinin bir akışkan veya gazdaki rastgele hareketlerle daha küçük ölçeklere aktarıldığı bir şekilde koronalı ısıtır — kahve ve plazma — ve bu enerjiyi ısıya dönüştürür. Korona durumunda, plazma manyetize olmuştur ve bu, depolanan manyetik enerjinin de ısıya dönüştürülebileceği anlamına gelir.
Manyetik ve hareket veya kinetik enerjinin daha büyükten daha küçüğe aktarılması, bu türbülansın özünün ta kendisidir ve en küçük ölçekte dalgalanmaların bireysel parçacıklarla, çoğunlukla pozitif yüklü protonlarla etkileşime girmesine izin verir, bu da onları ısıtır.
Ancak bu, koronalı ısıtma gizeminin "kapanan dava" olduğu anlamına gelmez. Güneş bilimcilerinin hala bu sonuçlar ve Parker Solar Probe ile Solar Orbiter arasındaki işbirliği ile ima edilen mekanizmayı doğrulaması gerekiyor. "Bu bir bilimsel ilk. Bu çalışma, koronalı ısıtma sorununu çözmede büyük bir adımı temsil ediyor," dedi Solar Orbiter Proje Bilim İnsanı Daniel Müller.
