Güneş’in Görülmeyen Yanındaki Gizli Güneş Lekelerini Artık Tespit Edebiliyoruz

Moon’un aksine, Güneş bizim perspektifimizden sürekli döner – ama yine de herhangi bir anda onun yalnızca yarısını görebiliriz. Tam bir dönüşünü tamamlamak 27 gün aldığı için, görmekte zorlandığımız tarafta birkaç hafta sonra doğrudan Dünya‘nın kendi uzay havasını etkileyebilecek değişikliklerin gerçekleşmesi için yeterli zaman kalır. Şimdi Southwest Research Institute’tan Bibhuti Kumar Jha önderliğinde bir fizikçi ekibi, Astrophysical Journal Supplement Series dergisinde, Güneş’in görmekte zorlandığımız tarafta ne olabileceğini olasılık kullanarak haritalayan bir makale yayımladı.

Geçmişte uzay havası öngörücüleri bu kritik kozmik kör noktayla mücadele etti. En tehlikeli uzay havası biçimlerinden biri olan korona kütle atımları, uyduları yakabilir veya karadaki elektrik şebekelerini aşırı yükleyebilir. Ve bunların oluşum koşulları, yalnızca Güneş’in kendisinden dönüp geldiğinde uyarı alabileceğimiz şekilde, Güneş’in bizden uzaklaşan tarafında oluşabilir.

Elbette Güneş’in arkasında ne olabileceğine dair bilgisayar simülasyonları vardı, ama bunlar çoğunlukla tahminlerden ibaretti. Bu nedenle yazarlar, birkaç on yıldır var olan ama yine de gelişmekte olan bir araştırma alanı olan bir teknolojiye yöneldi. Helioseizmoloji, yerçekimi bilimcilerinin dışarıdan göremediğimiz Dünya’nın iç kısımlarını haritalamak için depremlerden gelen sismik dalgaları kullandığı geleneksel yerçekimi bilimi benzeridir.

Güneş fizikçileri aynı genel kavramı aldılar ve Güneş’te kullanılmak üzere uyarladılar. Yanan plazmadan oluşan devasa bir kürenin içini “görmek” imkânsız gibi görünse de, yüksek enerjili ses dalgalarıyla bu mümkündür. Güneş’in kendisinin konvektif bölgesini besleyen bu karışım hareketleri, hem Güneş’in içinde yansıyan hem de yüzeyinden geri dönen ses dalgaları oluşturur. Kritik olan, bu ses dalgaları aktif bir bölgeden geçerse, orada yoğunlaşmış manyetik alanların yolculuk süresini hafifçe değiştirmesidir.

Bunun üzerine yeterli veri gibi görünmese de, NASA’nın Solar Dynamics Gözlem İstasyonu’ndaki Helioseismic ve Manyetik İmgeleyici ile yeryüzündeki Global Oscillation Network Group gibi aletler, Güneş’in bize dönük yüzündeki bu hafif dalgalanmaları ölçebilir ve güneş lekelerini temsil eden manyetik düğümlerin arka yüzde nasıl biriktiğini bulmak için karmaşık matematik kullanabilir. Sorun güvenilirlikti.

Fraser, kayıtlara geçen en güçlü güneş fırtınası olan Carrington Olayı’ndan bahseder.

Bu ses dalgalarının sinyalleri meşhur derecede gürültülüdür ve güneş tahminlerini sahte güneş lekeleriyle kirletebilen “hayalet” aktif bölgeler yaratır – temelde heliofizikçilerin veri arka yüzde potansiyel bir güneş lekesi gördükleri her anda ‘kurt geldi’ diye bağıyormuş gibi görünmelerini sağlar. Ancak çözüm bu dağınık verileri görmezden gelmek değildir – aksi takdirde tehlikeli bir güneş lekesinin gelişme riskiyle karşı karşıya kalır ve ona nasıl müdahale edileceğine dair daha da az uyarı alırız.

Gürültü sorununu çözmek için Jha ve eş yazarları, STEREO adlı bir görevden tarihsel verilere başvurdu. Bu, Güneş’in arka yüzünün etrafına yerleştirilmiş ancak yine de doğrudan iletişim hatları içinde kalan iki NASA uzay aracı içeriyordu. 2010 ile 2014 arasında görev, arka yüzde neler olduğunu aşırı ultraviyole görüntülerle kaydetti – arka yüzün nasıl görüneceğine dair bir doğrulama modeli kurmak için gereken tam türden veri – eğer bu gözlemlerle senkronize bir ses verisi varsa.

İşte iyi ki SDO da aynı anda çalışıyordu, böylece araştırmacılar STEREO’dan gelen ultraviyole görüntüleri SDO’dan gelen manyetik okumalarla çapraz ilişkilendirebildi, ancak bu doğrudan bir ilişkilendirme değildi – yazarlar sinyali doğru manyetik birimlere ölçeklendirmek zorundaydı. Bunu yaptıklarında ise, heliofizik modellerinde kritik öneme sahip plazma akışlarını ve manyetik alanları doğru şekilde simüle eden Advective Flux Transport adlı bir modele kalibre ettikleri verileri sokabildiler.

https://music.youtube.com/podcast/R8_XwBxWsn0
Fraser, güneş fırtınasının bir ay üssü için ne kadar kötü olacağını tartışır.

Buldukları şey, düzenli modeller ile STEREO verileriyle temsil edilen gerçeklik arasında keskin bir karşılaştırmaydı. Güncellenmiş yöntemleri, güneş lekeleri Güneş’in diğer tarafında hâlâ gizli olsa bile, lekelerin konumlarını pürüzsüz biçimde güncelliyor; bu, diğer modellerin aynı güneş lekelerine atfettiği pürüzlü “sıçramalardan” çok daha doğruydü. Ayrıca tüm yıldıza bakınca, konvansiyonel modellerin güneşin toplam manyetik bütçesinin %10-20’si kadar toplam işaretlenmemiş manyetik akıyı abartmadığını fark ettiler. Bu, tüm bir endüstrinin başarılı çalışması için bu kadar kritik bir şey olan uzay havası için özellikle büyük bir abartmadır.

Bu, yalnızca güneş komşumuzu gerçekten anlama sürecinin başka bir adımı. Ses dalgalarını yıldızımızın diğer tarafının doğrulanmış manyetik haritalarına dönüştürmek, güneş lekelerinin nasıl oluştuğuna dair tamamen entegre bir model üretme yönünde mükemmel bir adım, ancak bu potansiyel tehlikeli olaylar için tamamen işlevsel bir erken uyarı sistemine ulaşmak hâlâ çok uzakta. Umarız bunu, güneş radyosuyla vurulmadan önce yalnızca birkaç günlük bir uyarıyla uyanmak zorunda kalmadan çözeriz.

SwRI – SwRI önderliğindeki ekip, güneşi haritalamak için iyileştirilmiş bir model geliştiriyor

B.K. Jha et al – Helioseismic Far-side Active Regions into Surface Flux Transport Models

UT – How Flare Ribbons Reveal Hidden Solar Explosions on the Sun

UT – Ringing the GONG: New Details About the Sun’s Far-side Activities