GüNEŞ RüZGARI NEDIR?

Send

Bu, bir sanatçının yay şokuyla Dünya'nın küresel manyetik alanı konseptidir. Dünya görüntünün ortasında, manyetik alanı ile çevrili, mor çizgilerle temsil edilir. Yay şoku sağdaki mavi hilal. Güneş rüzgârında altınla temsil edilen birçok enerjik parçacık, Dünya'nın manyetik "kalkanı" tarafından saptırılır.

(Resim: © Walt Feimer (HTSI) / NASA / Goddard Uzay Uçuş Merkezi Kavramsal Görüntü Laboratuvarı)

Güneş rüzgarı plazma ve parçacıkları güneşten uzaya akar. Rüzgar sabit olmasına rağmen özellikleri değişmemektedir. Bu akıma neden olan nedir ve Dünya'yı nasıl etkiler?

Rüzgarlı yıldız

Güneşin dış tabakası olan korona, 2 milyon Fahrenheit (1.1 milyon santigrat derece) sıcaklığa ulaşır. Bu seviyede, güneşin yerçekimi hızla hareket eden parçacıklara tutunamaz ve yıldızdan uzaklaşır.

Güneşin aktivitesi, güneş lekesi sayıları, radyasyon seviyeleri ve çıkan malzemenin zamanla değiştiği 11 yıllık döngüsü boyunca değişir. Bu değişiklikler manyetik alan, hız, sıcaklık ve yoğunluk dahil olmak üzere güneş rüzgarının özelliklerini etkiler. Rüzgar, güneşin nereden geldiği ve bu bölümün ne kadar hızlı döndüğüne bağlı olarak da değişir.

Güneş rüzgarının hızı koronal deliklerden daha yüksektir ve saniyede 800 mil (500 mil) hıza ulaşır. Koronal delikler üzerindeki sıcaklık ve yoğunluk düşüktür ve manyetik alan zayıftır, bu nedenle alan çizgileri uzaya açıktır. Bu delikler kutuplarda ve düşük enlemlerde meydana gelir ve güneş üzerindeki aktivite minimumda olduğunda en büyüklerine ulaşır. Hızlı rüzgârdaki sıcaklıklar 800.000 C'ye (1 milyon F) kadar çıkabilir.

Ekvator çevresindeki koronal flama kayışında, güneş rüzgarı saniyede yaklaşık 300 mil (200 mil) daha yavaş ilerler. Yavaş rüzgardaki sıcaklıklar 1,6 milyon C'ye (2,9 milyon F) ulaşır.

Güneş ve atmosferi son derece yüksek sıcaklıklarda pozitif ve negatif yüklü parçacıkların bir karışımı olan plazmadan oluşur. Ancak, malzeme güneş rüzgârıyla taşınan güneşten ayrıldıkça, daha gaz benzeri hale gelir.

Colorado'nun Boulder'daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü'nde (SwRI) bir güneş fizikçisi Craig DeForest, "Güneşten uzaklaştıkça, manyetik alan kuvveti malzemenin baskısından daha hızlı düşüyor," dedi. "Sonunda, malzeme daha çok bir gaz gibi ve daha az manyetik olarak yapılandırılmış bir plazma gibi davranmaya başlar."

Dünyayı Etkileyen

Rüzgar güneşten geçerken yüklü parçacıklar ve manyetik bulutlar taşır. Her yöne yayılan güneş rüzgârlarından bazıları gezegenimizi ilginç etkilerle sürekli olarak tamponlamaktadır.

Güneş rüzgarı tarafından taşınan malzeme bir gezegenin yüzeyine ulaşırsa, radyasyonu var olabilecek herhangi bir hayata ciddi hasar verir. Dünya'nın manyetik alanı, gezegenin etrafındaki malzemeyi onun ötesine akacak şekilde yönlendiren bir kalkan görevi görür. Rüzgârın kuvveti manyetik alanı uzatır, böylece güneş tarafında içeriye doğru süzüldü ve gece tarafında dışarı doğru uzanır.

Bazen güneş, koronal kitle enjeksiyonları (CME'ler) veya güneş fırtınaları olarak bilinen büyük plazma patlamaları çıkarır. Güneş enerjisi maksimum olarak bilinen döngünün aktif periyodu boyunca daha yaygın olan CME'ler, standart güneş rüzgarından daha güçlü bir etkiye sahiptir. [Fotoğraflar: Güneş patlamaları ve güneş fırtınaları çarpıcı fotoğrafları]

NASA, Güneş Enerjisi ile Karasal İlişkiler Gözlemevi (STEREO) web sitesinde “Güneş fırlatmaları güneş-Dünya bağlantısının en güçlü itici güçleri” diyor. "Önemlerine rağmen, bilim adamları CME'lerin kökenini ve evrimini ya da gezegenler arası alandaki yapılarını veya kapsamlarını tam olarak anlamıyorlar." STEREO misyonu bunu değiştirmeyi umuyor.

Güneş rüzgarı CME'leri ve diğer güçlü radyasyon patlamalarını bir gezegenin manyetik alanına taşıdığında, manyetik yeniden bağlanma olarak bilinen bir süreç olan arka taraftaki manyetik alanın birlikte basmasına neden olabilir. Yüklü parçacıklar daha sonra gezegenin manyetik kutuplarına doğru akar ve aurora borealisin üst atmosfer olarak bilinen güzel görüntülere neden olur. [Fotoğraflar: 2012'nin Şaşırtıcı Aurorasları]

Bazı bedenler manyetik bir alanla korunsa da, diğerlerinin korumaları yoktur. Dünya'nın ayının onu koruyacak hiçbir şeyi yoktur, bu yüzden tam bir brunt alır. En yakın gezegen olan Merkür, onu düzenli standart rüzgardan koruyan manyetik bir alana sahiptir, ancak CME'ler gibi daha güçlü patlamaların tam gücünü alır.

Yüksek ve düşük hızlı akışlar birbirleriyle etkileşime girdiğinde, Dünya atmosferiyle etkileşime girdiklerinde jeomanyetik fırtınaları tetikleyen, birlikte dönen etkileşim bölgeleri (CIR) olarak bilinen yoğun bölgeler oluştururlar.

Güneş rüzgarı ve taşıdığı yüklü parçacıklar Dünya'nın uydularını ve Küresel Konumlandırma Sistemlerini (GPS) etkileyebilir. Güçlü patlamalar uydulara zarar verebilir veya GPS sinyallerini onlarca metre kadar kapalı tutabilir.

Güneş rüzgarı, güneş sistemindeki tüm gezegenleri karıştırır. NASA'nın Yeni Ufuklar misyonu, Uranüs ve Plüton arasında seyahat ederken tespit etmeye devam etti.

Teksas'taki San Antonio'daki SwRI'da bir uzay bilimcisi olan Heather Elliott, yaptığı açıklamada, "Güneş rüzgarı hareket ettikçe hız ve yoğunluk ortalaması birlikte," dedi. "Ama rüzgar giderken hala sıkıştırma ile ısıtılıyor, böylece güneşin dış güneş sisteminde bile sıcaklıktaki dönüş paterninin kanıtlarını görebilirsiniz.

Güneş rüzgârının incelenmesi

1950'lerden beri güneş rüzgarı hakkında bilgimiz var, ancak Dünya ve astronotlar üzerindeki kapsamlı etkilerine rağmen, bilim adamları bunun nasıl geliştiğini hala bilmiyorlar. Son yirmi yılda birçok misyon bu gizemi açıklamaya çalıştı.

6 Ekim 1990'da başlatılan NASA'nın Ulysses misyonu, güneşi çeşitli enlemlerde inceledi. Bir düzineden fazla bir süre boyunca güneş rüzgârının çeşitli özelliklerini ölçtü.

Gelişmiş Kompozisyon Gezgini (ACE) uydusu, Dünya ile Lagrange noktası olarak bilinen güneş arasındaki özel noktalardan birinin yörüngesindedir. Bu alanda, güneşten ve gezegenden yerçekimi eşit olarak çekilir ve uyduyu sabit bir yörüngede tutar. 1997'de piyasaya sürülen ACE, güneş rüzgârını ölçer ve sabit parçacık akışının gerçek zamanlı ölçümlerini sağlar.

NASA'nın ikiz uzay aracı STEREO-A ve STEREO-B, güneş rüzgârının nasıl doğduğunu görmek için güneşin kenarını inceler. NASA'ya göre, Ekim 2006'da başlatılan STEREO, "güneş-dünya sisteminin benzersiz ve devrimci bir görünümünü" sağlamıştır.

Yeni bir görev, güneşe ve güneş rüzgârına ışık tutmayı umuyor. NASA'nın 2018 yazında piyasaya sürülmesi planlanan Parker Solar Probe "güneşe dokunmayı" hedefliyor. Yıldızın yörüngesinde birkaç yıl geçtikten sonra, sonda, korona anlayışında devrim yaratmak ve güneş rüzgârının kökeni ve evriminin anlaşılmasını artırmak için görüntüleme ve ölçümlerin bir kombinasyonunu kullanarak ilk kez koronaya dalacak.

Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan Parker Solar Probe Projesi bilim adamı Nicola Fox, yaptığı açıklamada, "Parker Solar Probe, altmış yılı aşkın bir süredir şaşkın olduğumuz güneş fiziği hakkındaki soruları cevaplayacak." Dedi. "Güneşin koronalarının yüzeyinin neden bu kadar sıcak olduğunu bulmak da dahil olmak üzere yıldızımızla ilgili en büyük gizemlerin çoğunu çözecek teknolojik atılımlarla dolu bir uzay aracı."

Ek kaynaklar