Güneş’in görünen yüzeyinden çok daha sıcak olan dış atmosferinin nasıl ısındığına ilişkin araştırmalarda yeni bir gelişme yaşandı. Çinli bilim insanları, lazerlerle oluşturdukları plazma üzerinde gerçekleştirdikleri deneylerde, Güneş’in koronasındaki aşırı sıcaklıkları açıklayabilecek bir enerji aktarım mekanizmasına ilişkin bulgular elde etti.
25 Ekim’de ScienceAlert tarafından aktarılan ve Physical Review Letters dergisinde yayımlanan araştırmada, plazmadaki manyetik alanların yeniden birleşmesinin parçacıkları ısıtabildiği ortaya konuldu. Bulgular, Güneş’in koronasındaki ısınma sürecine ilişkin önemli ipuçları sunuyor.
Güneş’in dış atmosferi neden daha sıcak?
Güneş’in görünen yüzeyinin sıcaklığı yaklaşık 5 bin 500 santigrat dereceyken korona olarak adlandırılan dış atmosferinin sıcaklığı bir milyon derecenin üzerine çıkabiliyor. Isı kaynağından uzaklaştıkça sıcaklığın düşmesi beklenirken ortaya çıkan bu durum, astrofiziğin uzun süredir yanıt aradığı sorular arasında yer alıyor.
Lazer deneyleriyle manyetik alanlar incelendi
Çin Atom Enerjisi Enstitüsü ve Pekin Normal Üniversitesi araştırmacılarının da yer aldığı ekip, Şanghay’daki Shenguang-II lazer tesisinde deneyler gerçekleştirdi. Dalgalı yüzeye sahip plastik bir hedefe dört lazer ışını yöneltilerek madde plazmaya dönüştürüldü.
Plazmanın genişlemesi sırasında oluşan parmak ve mantar biçimindeki yapılar, Rayleigh-Taylor kararsızlığı olarak bilinen fiziksel süreçle ilişkilendirildi. Bu süreçte birbirine yaklaşan zıt yönlü manyetik alanlar yeniden birleşerek depoladıkları enerjiyi açığa çıkardı.
Elektron sıcaklığı yaklaşık iki katına çıktı
Araştırmacılar, dalgalı yüzeyli hedefle elde edilen sonuçları düz yüzeyli bir hedefle yapılan deneylerle karşılaştırdı. X ışını ölçümlerine dayanan hesaplamalarda, dalgalı yüzeyde elektron sıcaklığının yaklaşık 820 bin santigrat dereceye ulaştığı belirlendi. Bu değer, karşılaştırma deneyindeki sıcaklığın yaklaşık iki katıydı.
Bilgisayar simülasyonlarında manyetik alanların yeniden birleşmesinin engellenmesiyle ek ısınmanın büyük ölçüde ortadan kalkması da bu mekanizmanın rolünü destekledi.
Nanoparlamalar koronanın ısınmasını açıklayabilir
Bilim insanları, Güneş’in koronasındaki yüksek sıcaklıkların nedenlerinden birinin nanoparlamalar olarak adlandırılan küçük ölçekli enerji salınımları olabileceğini değerlendiriyor. Bu olaylarda manyetik alanlarda depolanan enerji serbest kalıyor ve parçacıkların ısınmasına katkıda bulunabiliyor.
Yeni araştırma, plazmadaki kararsızlıkların manyetik alanların yeniden birleşmesini tetikleyebileceğini gösteriyor. Güneş’te görülen koronal yağmur gibi olayların da benzer fiziksel süreçleri destekleyebilecek koşullar oluşturabileceği düşünülüyor.
Güneş’in sıcaklık gizemi tamamen çözülmedi
Araştırma, koronanın ısınmasına ilişkin olası bir mekanizmaya deneysel destek sağlasa da gizemin bütünüyle çözüldüğünü göstermiyor. Laboratuvarda oluşturulan plazmanın yoğunluğu ve süreçlerin gerçekleşme süresi, Güneş’in atmosferindeki koşullardan farklılık gösteriyor.
Manyetik alanların yeniden birleşmesinin Güneş’te ne sıklıkla gerçekleştiği ve koronanın toplam ısınmasına ne ölçüde katkıda bulunduğu henüz kesin olarak bilinmiyor. Bu nedenle yeni bulgular, uzun süredir araştırılan nanoparlama kuramını destekleyen önemli sonuçlar olarak değerlendiriliyor; ancak mekanizmanın Güneş’teki etkisini belirlemek için yeni gözlemlere ve araştırmalara ihtiyaç duyuluyor.
