NASA'nın Parker Güneş Sondası, güneş rüzgârındaki plazma türbülansının içinde daha önce doğrudan gözlemlenmemiş bir düzen ortaya çıkardı. Uluslararası araştırma ekibinin incelediği ölçümler, ilk bakışta düzensiz görünen manyetik alan dalgalanmalarının farklı ölçeklerde belirli bir dönüş yönü tercih ettiğini gösterdi.
The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlanan araştırma, plazma fiziğinin yanı sıra Dünya'daki teknolojik sistemleri etkileyebilen jeomanyetik fırtınaların anlaşılması açısından da önem taşıyor.
Uzayın kaosunda beklenmedik bir düzen bulundu
Güneş'ten sürekli yayılan ve güneş rüzgârı olarak adlandırılan parçacık akışı, elektrik yüklü parçacıklardan oluşan plazmayı gezegenler arası uzaya taşıyor.
Maddenin dördüncü hâli olarak bilinen plazma, elektrik ve manyetik alanların etkisiyle hareket ediyor. Bu hareketler sırasında ortaya çıkan türbülans, karmaşık ve düzensiz yapılar oluşturuyor.
Dünya'da yükselen tütsü dumanının kıvrılarak dağılması türbülansın günlük hayattaki örneklerinden biri olarak gösteriliyor. Ancak uzaydaki plazma, parçacıklar arasındaki çarpışmaların çok daha seyrek olması nedeniyle sıradan akışkanlardan farklı davranıyor.
Parker Güneş Sondası'nın ölçümlerini inceleyen bilim insanları, bu düzensiz hareketlerin içinde istatistiksel olarak belirgin bir yön tercihi bulunduğunu tespit etti.
Manyetik alanların dönüş yönü tersine dönüyor
Araştırmanın öne çıkan bulgusu, manyetik alan dalgalanmalarının dönüş yönünün incelenen ölçeğe göre değişmesi oldu.
Büyük ölçeklerdeki manyetik alan dalgalanmalarının saat yönünün tersine, küçük ölçeklerdeki dalgalanmaların ise saat yönünde dönme eğilimi gösterdiği belirlendi.
Araştırmacılara göre bu değişim, plazmanın büyük ölçekteki ortak hareketinden küçük ölçekteki parçacık dinamiklerine geçişiyle ilişkili.
Güneş'ten uzaklaşıldıkça dönüş yönündeki değişimin daha belirgin hâle geldiği ve geçişin daha büyük uzamsal ölçeklerde gözlendiği de araştırmanın bulguları arasında yer aldı.
Burada söz konusu olan dönüş, manyetik alanın tamamının fiziksel olarak bir eksen etrafında dönmesi değil, manyetik alan dalgalanmalarının istatistiksel dönüş özelliği.
On ülkeden bilim insanları araştırmaya katıldı
On farklı ülkeden araştırmacının katılımıyla gerçekleştirilen çalışmada, Almanya'daki Braunschweig Teknik Üniversitesi'nden Dr. Masatomi Iizawa da görev aldı.
Iizawa, türbülansın doğası gereği düzensiz hareketlerle ilişkilendirilmesine rağmen ölçümlerde belirgin bir yapı tespit ettiklerini ifade etti.
Araştırmada görev alan Tokyo Üniversitesi'nden Dr. Yokoi ise sonuçların plazma fiziği ve astrofizik açısından önemine dikkat çekti.
Parker Güneş Sondası neden önemli?
NASA'nın Parker Güneş Sondası, Güneş'in dış atmosferini ve güneş rüzgârının oluşum süreçlerini araştırmak amacıyla 2018 yılında uzaya gönderildi.
Güneş'e çok yakın mesafelerden geçerek ölçümler yapan uzay aracı; manyetik alanları, elektrik yüklü parçacıkları ve enerji aktarım süreçlerini inceliyor.
Sondanın elde ettiği veriler, Dünya'dan yapılan gözlemlerle doğrudan incelenmesi güç olan fiziksel olayların anlaşılmasına yardımcı oluyor. Bu veriler özellikle güneş rüzgârının nasıl hızlandığı, plazmadaki enerjinin nasıl aktarıldığı ve manyetik alanların nasıl değiştiği gibi soruların araştırılmasında kullanılıyor.
Keşif Dünya'daki manyetik fırtınaların anlaşılmasına katkı sağlayabilir
Araştırmanın uzun vadeli önem taşıyan alanlarından biri de uzay havası tahminleri.
Güneş'ten kaynaklanan güçlü parçacık akışları ve manyetik yapılar Dünya'nın manyetik alanıyla etkileşime girdiğinde jeomanyetik fırtınalar meydana gelebiliyor. Bu fırtınalar şiddetlerine bağlı olarak uydu sistemlerini, GPS konumlandırmasını, radyo haberleşmesini ve elektrik şebekelerini etkileyebiliyor.
Plazma türbülansı, Güneş'ten Dünya'ya doğru ilerleyen şok dalgalarının ve manyetik yapıların gelişiminde de rol oynuyor. Bu nedenle türbülansın içindeki düzenin daha iyi anlaşılması, söz konusu olayları açıklamak için kullanılan fiziksel modellerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.
Ancak araştırma, güneş fırtınalarının artık kesin olarak tahmin edilebileceği anlamına gelmiyor. Bulgular, gelecekte daha güvenilir modeller oluşturulmasına yardımcı olabilecek temel fizik bilgisi sunuyor.
Keşfin etkisi Güneş Sistemi'yle sınırlı değil
Plazma türbülansı yalnızca Güneş çevresinde değil, yıldızların çevresindeki plazma akışlarında, gezegenlerin manyetik ortamlarında ve kara deliklerin çevresindeki birikim disklerinde de görülüyor.
Bu nedenle manyetik alan dalgalanmalarının farklı ölçeklerde nasıl davrandığının anlaşılması, daha geniş bir astrofizik araştırma alanına katkıda bulunabilir.
Parker Güneş Sondası'nın ölçümleri, uzaydaki görünürde kaotik hareketlerin altında istatistiksel bir düzen bulunabileceğini ortaya koyuyor.
