Güneş’in milyonlarca derecelik sırrına yeni ipucu

TİGRİS HABER - Çin’de gerçekleştirilen deneylerde, manyetik alanların yeniden birleşmesinin elektron sıcaklığını yaklaşık iki katına çıkarabildiği belirlendi. Bulgular, Güneş’in koronasını ısıtan mekanizmalardan birine ışık tutuyor.

Güneş’in görünen yüzeyi yaklaşık 5 bin 500 santigrat derece sıcaklığa sahipken dış atmosferi olan koronada sıcaklık bir milyon derecenin üzerine çıkabiliyor. Isı kaynağından uzaklaştıkça sıcaklığın azalması beklenirken ortaya çıkan bu büyük fark, astrofiziğin uzun süredir yanıt aradığı sorular arasında yer alıyor.

Çinli bilim insanlarının laboratuvar ortamında gerçekleştirdiği yeni bir deney, bu gizemin çözümüne yönelik önemli ipuçları sundu. Physical Review Letters dergisinde yayımlanan araştırmada, plazmadaki manyetik alanların etkileşimi sonucunda açığa çıkan enerjinin elektronları önemli ölçüde ısıtabildiği ortaya konuldu.

GÜNEŞ’TEKİ SÜREÇ LAZERLERLE CANLANDIRILDI

Çin Atom Enerjisi Enstitüsü ve Pekin Normal Üniversitesi araştırmacılarının da yer aldığı ekip, Güneş koronasındaki enerji aktarımını incelemek için Şanghay’daki Shenguang-II lazer tesisinde deney yaptı.

Araştırmacılar, dalgalı yüzeye sahip plastik bir hedefe dört lazer ışını yönelterek maddeyi plazmaya dönüştürdü. Elektrik yüklü parçacıklardan oluşan plazmanın genişlemesi sırasında parmak ve mantar biçiminde yapılar meydana geldi.

Rayleigh-Taylor kararsızlığı olarak bilinen fiziksel süreçle bağlantılı bu yapılar, plazmada oluşan manyetik alanların birbirine yaklaşmasına neden oldu. Zıt yönlü manyetik alanların yeniden birleşmesiyle depolanan enerji açığa çıktı ve parçacıkların ısınmasını sağladı.

ELEKTRON SICAKLIĞINDA İKİ KATLIK ARTIŞ

Deneyin sonuçlarını karşılaştırmak isteyen bilim insanları, aynı işlemi bu kez düz yüzeyli bir plastik hedefle tekrarladı. Dalgalı yüzeyde manyetik alan etkileşiminin daha güçlü olduğu ve plazmada daha belirgin bir ısınma gerçekleştiği görüldü.

Plazmadan yayılan X ışınlarını analiz eden araştırmacılar, dalgalı yüzeyle gerçekleştirilen deneyde elektronların ulaştığı en yüksek sıcaklığın yaklaşık 820 bin santigrat dereceye karşılık geldiğini hesapladı. Bu değer, düz yüzeyli hedefle yapılan karşılaştırma deneyindeki sıcaklığın yaklaşık iki katına ulaştı.

Bilgisayar simülasyonlarında manyetik alanların yeniden birleşmesi engellendiğinde ek ısınmanın büyük ölçüde ortadan kalkması da bu sürecin önemini destekledi.

KORONAYI ISITAN NANOPARLAMALAR ETKİLİ OLABİLİR

Güneş koronasındaki aşırı sıcaklığın açıklanmasına yönelik teorilerden biri, nanoparlamalar olarak adlandırılan küçük ölçekli enerji boşalımlarına dayanıyor. Bu olaylarda Güneş’in manyetik alanlarında biriken enerji kısa sürede serbest kalabiliyor.

Çok sayıda nanoparlamanın bir araya gelerek koronanın yüksek sıcaklığını korumasına katkı sağlayabileceği düşünülüyor. Yeni araştırma, bu enerji boşalımlarını başlatabilecek fiziksel süreçlerden birinin laboratuvar koşullarında incelenmesine olanak tanıyor.

Güneş’te gözlemlenen koronal yağmur olayları da bu açıdan önem taşıyor. Daha soğuk ve yoğun plazmanın manyetik alan çizgileri boyunca hareket etmesi, plazmada yoğunluk farklılıkları ve kararsızlıklar oluşturabiliyor. Araştırmacılar, bu koşulların manyetik alanların yeniden birleşmesini tetikleyerek enerjinin ısıya dönüşmesine katkıda bulunabileceğini değerlendiriyor.

GÜNEŞ’İN SICAKLIK GİZEMİ HENÜZ ÇÖZÜLMEDİ

Deney sonuçları önemli ipuçları sunsa da Güneş’in koronasının neden milyonlarca derece sıcaklığa ulaştığı sorusu henüz bütünüyle yanıtlanmış değil.

Laboratuvarda oluşturulan plazmanın Güneş atmosferine kıyasla çok daha yoğun olması ve süreçlerin farklı zaman ölçeklerinde gerçekleşmesi, sonuçların doğrudan Güneş’e uyarlanmasını zorlaştırıyor.

Manyetik alanların yeniden birleşmesinin Güneş’te hangi sıklıkta yaşandığı ve koronanın toplam ısınmasına ne ölçüde katkıda bulunduğu da henüz kesinlik kazanmadı.

Araştırma, nanoparlamaların korona ısınmasındaki rolüne ilişkin yeni deneysel bulgular ortaya koyarken, mekanizmanın Güneş’teki etkisini belirlemek için daha fazla gözlem ve simülasyona ihtiyaç duyuluyor. (Haber Merkezi)