Güneş Rüzgarının Doğası ve Kaynağı
Güneş rüzgarı, Güneş’in üst atmosferinden yayılan bir plazma dalgasıdır. Büyük çoğunluğu, enerjileri genellikle 1,5 ve 10 keV arası olan elektronlar, protonlar ve alfa parçacıklarından oluşur. Bu parçacık akımının yoğunluk, sıcaklık ve hız nicelikleri zamana ve Güneş’in boylamına göre değişkenlik gösterir. Bu parçacıklar, Güneş tacının yüksek sıcaklığından gelen yüksek enerjileri ve maruz kaldıkları manyetik, elektriksel ve elektromanyetik fenomen sayesinde Güneş’in kütleçekiminden kurtulabilirler.
Güneş rüzgarı süpersonik bir şekilde dışarıya doğru uzak mesafelere doğru yayılarak, yıldızlararası maddeyle çevrili devasa hacimdeki balonumsu bir alan olan heliosferi doldurur. Bu konuyla bağlantılı diğer fenomenler arasındaysa; kutup ışıkları, kuyrukluyıldızların her zaman Güneş’ten dışarıya doğru olan plazma kuyrukları ve manyetik alan çizgilerinin yönünü değiştirip Dünya’daki güç şebekelerinde güçlü akımları oluşturabilen jeomanyetik fırtınalar yer almaktadır.
Yayılım Mekanizması ve Bileşenler
Güneş rüzgarlarının eski modelleri, materyalleri ivmelendirmek için temel olarak ısı enerjisini kullanırken 1960’larda Güneş rüzgarının yüksek hızının tek sebebinin termal ivmelenme olmadığı açıktı. Bilinmeyen ek bir ivmelendirme mekanizması gerekliydi ve bu ivmelendirme Güneş atmosferindeki manyetik alanlarla ilişkiliydi.
Güneş rüzgarı iki bileşene ayrılmıştır: yavaş ve hızlı Güneş rüzgarı. Yavaş Güneş rüzgarı 400 km/sn hıza, 1,4–1,6×10⁶ K sıcaklığa ve koronaya yakın eşdeğerlikte bir kompozisyona sahiptir. Buna karşın, hızlı Güneş rüzgarı 750 km/sn hıza, 8×10⁵ K sıcaklığa ve Güneş’in fotosferine yakın eşdeğerlikte bir kompozisyona sahiptir. Yavaş Güneş rüzgarı, hızlı Güneş rüzgarına kıyasla iki kat yoğunluğa sahip olmakla beraber yoğunluk bakımına daha fazla değişkenlik gösterir.
Görünüşe göre yavaş Güneş rüzgarı, Güneş’in “flama kemeri” denilen bir bölgesinden kaynaklanmaktadır. Hızlı Güneş rüzgarının ise taç küre deliği denilen, Güneş’in manyetik alanındaki huni benzeri açıklıklardan kaynaklandığı düşünülmektedir.
Toplam Kütle Kaybı ve Basınç
Güneş rüzgarı tarafından Güneş’ten taşınan parçacıkların toplamı yaklaşık olarak saniye başına 1,3×10³⁶’dır. Bu sebeple, sene başına düşen toplam kütle kaybı yaklaşık olarak (2-3)×10⁻¹⁴ Güneş kütlesidir veya saniye başına milyar kilogramdır. Bu, her 150 milyon yılda Dünya’nın kütlesine eşit miktarda kütle kaybına eşittir. Fakat Güneş’in sadece %0,01’i Güneş rüzgarlarıyla kaybedilmiştir.
Rüzgar, belirtilen menzil dışında değişkenlik göstermesine rağmen 1-6 nPa (1–6×10⁻⁹ N/m²) menzilinde 1 AU basınç uygular. Dinamik basınç hız ve yoğunluğa bağlı bir fonksiyondur ve formülü P = 1.6726×10⁻⁶ × n × V² şeklindedir.
Gezegen Etkileri ve Manyosfer Etkileşimi
Güneş rüzgarı, gelişmiş bir manyetik alanı olan bir gezegene yaklaştıkça parçacıklar Lorentz kuvveti tarafından saptırılır. Manyosfer olarak da bilinen bu alan, atmosferi veya yüzeyi bombalamaktansa bu parçacıkların gezegen etrafında gezmelerine sebep olur. Bu alanın sınır uçlarına manyetopoz denir ve bazı parçacıklar manyetik alan çizgilerinin parçalı yeniden bağlanmaları sayesinde manyetopozdan içeriye doğru bu alana girebilir.
Avrupa Uzay Ajansı’nın Cluster adlı görevinde, Güneş rüzgarının manyosfere sızmasının, daha önce inanıldığına kıyasla çok daha kolay olduğunu öne süren bir çalışma yer aldı. Bir grup bilim insanı, Güneş rüzgarı içerisinde beklenmeyen kesin dalgalanın varlığını gözlemledi. Bu dalga, Güneş rüzgarından gelen yüklü parçacıkların manyetopozdan içeriye girmelerine olanak sağladığını gösterdi. Bu, manyetik kabarcıkların devamlı bir bariyerden ziyade çok bir filtre oluşturduğunu göstermektedir.
Tarihsel Gelişim
Güneş’ten dışarıya doğru çıkan devamlı parçacık dalgalının var olduğu düşüncesi ilk olarak İngiliz astronom Richard C. Carrington tarafından ortaya atılmıştır. 1859’da Carrington ve Richard Hodgson bağımsız bir şekilde daha sonra Güneş patlaması adı verilen gözlemler yaptılar. George FitzGerald daha sonra maddenin Güneş’ten uzağa doğru düzenli olarak ivmelendiğini öne sürdü.
1958’de Eugene Parker, Güneş’in koronasının Güneş’in kütleçekiminden güçlü bir şekilde etkileniyor olmasına rağmen yine de ısıyı uzak mesafelerde taşıyabildiğini gösterdi. Parker’ın 1958 yılında Astrophysical Journal’a sunduğu kâğıt iki yorumcu tarafından şiddetle reddedildi, ancak editör Subrahmanyan Chandrasekhar tarafından kurtarıldı. Ocak 1959’da Sovyet uydusu Luna 1 ilk doğrudan Güneş rüzgarını gözlemiş ve gücünü ölçülmüştür.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
Henüz yorum yok