Astronomi ve astrofizik alanındaki birçok konu öznel ve soyuttur. Samansı Yolu’nun merkezindeki süperkütleli kara delik gibi bir şey ile işinin başında olan sıradan bir insanın yaşamı arasında pek çok bağlantı yoktur. Ancak Güneş farklıdır. Yaşamımızdaki varlığı kaçınılmazdır. Davranışı, özellikle de patlamaları, etkileri vardır.
Güneş patlamaları, eşlik eden koronal kütle atımları (CKA) Dünya’ya çarpıp büyüleyici auroraları oluşturduğunda Dünya üzerinde kendini belli eder. Ancak sadece ışık ve manyetik alanların güzел manzalarından ibaret değiller. Özellikle gerçekten güçlü olduklarında ciddi darbeler indirebilirler.
Astrofizikçiler güneş patlamalarını X-ışını parlaklıklarına göre sınıflandırır. En az enerjikten en fazla enerjiye doğru A, B, C, M ve X kategorilerine yerleştirilirler. Her harf, enerji çıkışında on katlık bir artışı gösterir.
Bir güneş patlaması aslında bir patlama türüdür ve Güneş Sistemi’ndeki en güçlü patlamalardır. Muazzam miktarda enerji salarlar; bu enerji, milyonlarca hatta milyarlarca hidrojen bombasının eşzamanlı patlamasına denktir. Dünya’daki süper yanardağ patlamalarını ve hatta dinozorların sonunu getiren devasa asteroidi gölünde bırakırlar.
Bunlar, Güneş’in sürekli bükülen ve dönen güçlü manyetik alanları tarafından oluşturulur. Belirli tetikleyici, manyetik alanların bükülme ve dönmeye daha fazla dayanamayıp sonunda kopması olan yeniden bağlantıdır. Daha basit ve daha kararlı bir yapıya yeniden bağlanırlar. Bu olduğunda, Güneş’in enerjisinin bir kısmı manyetik kısıtlamalarından salınır ve güneş patlaması olarak yayılır.
Bu, 12 Mart 2016’da NASA’nın Solar Dynamics Observatory tarafından aşırı morötesi ışıkta çekilen Güneş görüntüsünün üzerine Güneş’in manyetik alanlarının bindirilmiş bir tasviridir. Karışıp dönen bu alanlar sonunda kopar ve ardından daha kararlı ve basit bir yapıda Güneş’e yeniden bağlanarak patlamalar salarlar. Görsel Kaynağı: NASA/SDO/AIA/LMSAL
Güneş patlamaları, iyonosfere çarpınca radyo kesintilerine yol açabilir, havacılık ve denizcilik iletişimlerini bozabilir. Uyduların irtifasını değiştirerek GPS sistemlerinde hatalar yaratabilir. Bazen uzay araçlarındaki elektronik cihazlarda arızalar oluşturabilir. Eşlik eden CKA’ları ayrıca güç şebekelerimizi bozabilir.
Güneş patlamalarını anlama konusunda süregelen bir çaba var ve The Astrophysical Journal’da yayınlanan araştırma da bu çabanın bir parçasıdır. Çalışmanın başlığı “Evolution of Spatial Complexity in Flare Ribbon Substructure and Its Relationship to Magnetic Reconnection Dynamics”dır. Baş yazar, ABD Ulusal Bilim Vakfı’ndan ve Daniel K. Inouye Solar Telescope’ın elçisinden Marcel Corchado Albelo’dur.
“Bu, teori, gözlem ve işbirliğinin bir araya gelmesinin güzel bir örneği…” – Maria Kazachenko, ortak yazar, National Solar Observatory.
Patlamalar, Güneş’in en dış katmanı olan ve Güneş’in parıltısıyla gizlenen koronada ortaya çıkar ve orada gözlemlemek zordur. Ancak bu araştırmada yazarlar, patlama bantlarına odaklandı. Bunlar, yeniden bağlantı sırasında Güneş’e geri çarpan plazma ve yüksek enerjili parçacıklardan oluşan, temelde bir patlamanın ayak izleri gibidir. Manyetik alan çizgilerini takip ederler ve Güneş’in kromosferiyle çıştıklarında parlayarak parlarlar.
“Son üç boyutlu patlama modelleri, patlama bantları alt yapısının koronadaki yeniden bağlanan akım sayfasının parçalanmasıyla ilişkili olduğunu öne sürüyor,” yazarlar yazıyor. “Bu nedenle patlama bantları alt yapısı, potansiyel olarak patlama akım sayfasındaki fiziksel süreçler için benzersiz bir tanı aracı olarak hizmet edebilir.”
Araştırmacılar, bu patlama bantlarının ve alt yapılarının evrimini nicelendirmenin bir yolunu buldular; bunun için patlama bantlarının enerjilerini kromosfere verdikleri küçük detaylara baktılar. Bu detaylar, yukarıda neler olduğunu anlamaya dair ipuçları sağladı.
Bir model oluşturdular ve bunu sentetik gözlemlerle test ettiler. Ardından gerçek bir patlamaya uyguladılar. “Ardından bunu, 22 Haziran 2015’te Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) tarafından gözlemlenen M6.5 sınıfı bir güneş patlamasına uyguladık,” yazarlar yazıyor. IRIS, 2013’te fırlatılan güneş gözlem uydusudur.
Bu, araştırmada bahsedilen orta seviyeli flaştır. Bu görüntü IRIS’in değil, Solar Dynamics Observatory’nindir. Görüntü Kaynağı: NASA/SDO
Flaşların enerjilerini aktardıklarında, bunun düzgün veya homojen bir süreç olmadığını buldular. Tek büyük enerjik bir olay yerine, flare bandı farklı boyutlarda parçalara ayrılıyor ve enerjini patlamalar halinde aktarıyor.
“İlk kez, gözlemlediğimiz düzensiz şekiller ile enerji dönüşüm bölgesinin yapısı arasında fiziksel bir ilişkiyi deneysel olarak gösterdik,” araştırmayı başlatan Corchado Albelo bir basın açıklamasında söyledi.
Bu illüstrasyon bulguları açıklamaya yardımcı oluyor. Siyah sınırın yapısı (koyu gri–flare enerji aktarım yeri), çok katmanlı bir yeniden birleşme bölgesine (magenta–enerji dönüşüm yeri) bağlıdır. Özellikle en küçük detaylar (siyah–düzensiz şekiller), iç bölgenin ek bölgelere (daha koyu magenta lekelerine) ayr thểbileceğini, bunların özel manyetik alanlarla (mor) bağlandığını gösteriyor. Hardal sarısı bölge, rahatlamış manyetik halkaları (yeniden birleştikten sonra) vurguluyor. Turuncu bölge, patlayan flux ipini—yani bir Koronal Kütle Atımı (CME)’ni vurguluyor. Görüntü Kaynağı: Corchado Albelo tarafından hazırlanmış sanatsal betimleme.
“Yıllardır simülasyonlar, flare bandı sınırlarının belirli bir şekilde davranması gerektiğini öngörüyordu,” dedi Maria Kazachenko, araştırmayı paylaşan ve National Solar Observatory bilim insanı. Şimdiye kadar bunu gözlemlerle doğrulamanın bir yolu yoktu. “Bu çalışmada, ilk kez, bu simülasyonların kantitatif bir gözlemsel testini sunduk. Farklı bir alandan uyarlanmış yenilikçi bir araç kullanarak, Corchado Albelo bant karmaşıklığının yeniden birleşme hızıyla arttığını gösterebildi.”
“Bu, bir lisansüstü öğrencinin azmi ve yaratıcılığıyla beslenen teori, gözlem ve işbirliğinin güzel bir örneği,” dedi Kazachenko, aynı zamanda Corchado Albelo’s lisansüstü çalışmalarına da yön veren.
Temel fikir, görünür kalıpların aşağıda, gözlemlemesi zor olan süreçlerin üstünde ipuçları sunmasıdır. “Bu şekillerin düzensizliklerini çalışarak, enerji dönüşüm bölgesinde ne olduğunu teşhis edebiliriz,” dedi Corchado Albelo.
“Flaş bantlarının çoklu uzaysal ölçeklerdeki uzaysal karmaşıklığının birikiminin, koronadaki current-sheet parçalanması için bir gözlemsel vekil olarak hizmet edebileceğine varıyoruz,” yazarlar yazıyor.
Bu çalışma baş başına flaş tahmini yapmaya yardımcı olmayacak. Ancak flare’ların genel anlaşılmasına bir katkı sağlıyor. Flaşların enerjilerini nasıl saldırdığını açıklamaya yardımcı oluyor ve daha iyi flaş modellerini etkileyecek.
“Tüm olarak, analizimiz, flare bandı morfolojisini yeniden birleşme dinamiğiyle kantitatif olarak bağlayan ilk adım,” diyor yazarlar.
Bu gelişme hakkında düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi veya sorularınızı Topluluk Forumumuzda paylaşın.
Foruma Katıl & Yanıtla ➔
Henüz yorum yok