Oku Uzay gemisi SOHO, yıldızımızın sırlarını ortaya koyuyor. Güneş neden titriyor? Yıkıcı manyetik fırtınalar nereden geliyor? Dünyanın ön avlusundaki yeni güneş gözlemevi, kullanımının ilk iki yılında bazı cevaplar ve yeni görüşler sağlamıştır. Güneşin üzerinde kaynayan gaz kütleleri hala birçok sır saklıyor. Bu yüzden gökbilimciler hala on bir yıllık faaliyet döngüsüne neyin neden olduğunu bilmiyor - en dikkat çekici özelliği, güneş yüzeyindeki karanlık noktaların periyodik görünümü. Eşit derecede açık, güneş sistemine elektriksel olarak yüklü parçacıkların akışı olarak giren güneş rüzgarının kökenidir. Özellikle şaşkınlık, koronayı bir milyon dereceden fazla ısıtan mekanizmadır.

SOHO, "Güneş ve Heliospheric Gözlemevi", bu problemleri iki yıldır çözmeye çalışıyor. Güneş Gözlemevi, Avrupa Uzay Ajansı ESA yönetimi altında geliştirilmiştir ve Amerikan Nasa ile birlikte işletilmektedir. 2 Aralık 1995’te, uzayda Florida’daki Cape Canaveral uzay limanından yaklaşık iki tonluk bir uzay gemisini fırlattı. İki ay sonra, Lagrange noktası L1 denilen son konumuna ulaştı.

Güneşi gözlemlemek için mümkün olan en iyi yer burasıdır: Dünyadan yaklaşık 1, 5 milyon kilometre uzakta, güneş yönünde, iki gök cisiminin çekim kuvvetleri birbirini iptal eder. Böylece, dünya üzerindeki görünmez iplikler tarafından sürülen SOHO, açık görüşünüzü engellemeden gezegenimizle güneşin etrafında dönebilir. Açıkta kalan bu durumdan, ilk kez güneşi yıllarca tamamen bozulmamış bir şekilde gözlemlemek mümkündür.

SOHO gemide on bir bilimsel araç var. Güneşin UV ışınımını, manyetik alanlarını, sıcaklıklarını, madde ve korona içindeki ve güneş alanlarına geçiş alanlarındaki enerji akışlarını kaydederler. Diğer enstrümanlar güneş rüzgârındaki enerji dağılımını araştırır ve kimyasal bileşimini belirler. Üç SOHO deneyinde, güneşin tüm gaz küresinin kesintisiz bir zil sesi gibi durmadan sallanmasına neden olan titreşimler ölçülür. ekran

Bu ritmik titreşimler, güneşten farklı uzunluklardaki kavisli yollardan geçen ve tekrar tekrar yüzeylerine yansıyan ses dalgalarından kaynaklanır. Her ses dalgasının belirli bir frekansı vardır - genellikle birkaç milihertz aralığındadır. Onların süperpozisyonu "duyulamayan" bir "güneşin şarkısı" nı andırıyor.

Güneş titreşimlerinin incelenmesi olan Helio sismolojisi, ana yıldızımızın tanıdık yüzünün derinliklerinde bir görünüme izin veriyor. Güneşin iç yapısı hakkında bilgi, bireysel ses dalgalarının frekanslarından, mesafelerinden ve geçiş zamanlarından elde edilebilir.

Bunu yapmak için, SOHO ölçüm cihazları, Doppler etkisinin yardımı ile güneş yüzeyindeki hareketleri birkaç metreye kadar kaydeder: Gaz kütlelerinin güneşin bir bölgesinde yükselip yükselmediğine bağlı olarak, yayılan ışığın spektrumu, biraz daha yüksek veya daha düşük frekanslara kaydırılır. SOHO gemisindeki "Michelson Doppler Görüntüleyici", güneş yüzeyinde yaklaşık bir milyon puanlık dikey hareketi dakikada bir kez belirler. Bilgisayar simülasyonları, güneşin içindeki sıcaklık ve yoğunluk dağılımını belirler.

Sonuçlar, güneşin inşasından astrofizikçiler tarafından doğrulandı. Ayrıca, konveksiyon bölgesi - güneş küresinin dış alanı - ve altındaki radyasyon bölgesi arasındaki sınır bölgesinde, şiddetli türbülanstaki gazların birbirleriyle karıştığını göstermektedir. Ek olarak, konveksiyon ve radyasyon bölgeleri farklı hızlarda döner. Yüzeyin yaklaşık 200.000 kilometre altında, bu güçlü kesme kuvvetlerine yol açar. Türbülans ile birlikte, güneş manyetik alanının ortaya çıkmasından sorumlu olabilirler.

Manyetik alanlar muhtemelen güneşin korona ısınması dahil birçok işlemde önemli bir rol oynar. Onlarca yıldır, gökbilimciler şaşkınlığa uğradı: korona neden güneşin yüzeyinden yaklaşık bin kat daha sıcak, hangisi 5800 santigrat derece? Koronanın kendisinde ısı kaynağı yoktur, temel serin alanlardan gelen bir ısı akışı fizik yasalarına göre mümkün değildir. Bu yüzden enerjiyi korona transfer eden başka bir mekanizma olmalı.

SOHO enstrümanları bilim adamlarını izlerine sürdü. Güneş yüzeyinin, her biri yüzeydeki pozitif manyetik kutuptan başlayıp negatif kutupta biten, sayısız manyetik halkadan oluşan bir halı ile kaplandığını gösterirler. Genellikle oluşumlarından birkaç gün sonra, kısa ömürlü bu yapılar açılırlar, açık uçları daha sonra serbestçe hareket eder. İki uç farklı manyetik alan yönleri ile bir araya gelirse, güneş atmosferine çok büyük miktarda enerji veren kısa devre meydana gelir.

Manyetik alanlar da muhtemelen güneş rüzgârının oluşumunda rol oynar. Gökbilimciler uzun süredir, güneş rüzgârının iki farklı enerji içeriğinden oluştuğunu biliyorlar: daha yavaş parçacıklar saniyede 400 kilometre civarında hareket ederken, daha hızlı olanlar bunu iki kat daha hızlı yapıyor.

SOHO tarafından yapılan "Ultraviyole Koronograf Spektrometresi" nin gözlemleri, güneş rüzgârının daha yavaş olan kısmının, maddenin manyetik alan çizgileri boyunca uzaya aktığı ekvatoral bölgeden geldiğini göstermektedir. Diğer yandan, daha enerjik parçacıklar kökenlerini kutup bölgelerinde barındırır. Burada manyetik alan çizgileri açık ve bir hızlandırıcı görevi görüyor. Güneşten buharlaşan ve çok yüksek hızlarda görülmemiş seviyelere çıkan elektrik yüklü parçacıkları itiyorlar. Güneş direklerinin yanı sıra, İngiliz araştırmacılar son zamanlarda SOHO spektrometresini kullanarak dev siklonları keşfetti. Her biri neredeyse dünya kadar büyüktür, güneş kasırgalarının içinde boğuşmak saatte 500.000 kilometreye varan hızlarda esen.

Tekrar ve tekrar sözde koronal kitle atılımları milyarlarca ton maddeyi uzaya fırlatıyor. Bu büyük patlamalar, dünyadaki radyo iletişimini bozabilecek ve elektrik kesintilerine neden olabilecek manyetik fırtınalardan sorumludur. Dünya'nın manyetik kalkanında sıkışan elektronlar manyetik fırtınalar tarafından serbest bırakılır. Yüksek enerjili “katil elektronları” olarak uyduların elektroniklerine ve uzay yürüyüşleri sırasında tehlike altındaki astronotlara zarar verebilirler. Şimdiye kadar, manyetik fırtınaları, dünyadan gözlemlenmesi daha kolay olan, güneş "merceklerinden" tahmin etmek için girişimlerde bulunulmuştur. Bunlar güneş atmosferinin kuvvetle ısıtılmış alanlarıdır. Bu tür tahminlerin başarı oranı oldukça zayıf: Sadece üçte bir parlama manyetik fırtınayı çekiyor. SOHO, koronal kitle atılımlarını doğrudan gözlemleme fırsatı sunar ve böylece çok daha güvenilir tahminler sunar.

Geçen yıl, sonda yedi ay içinde bu tür dokuz patlama kaydetti. Manyetik fırtına her seferinde birkaç gün sonra yeryüzüne yayıldı. Astrofizikçiler, gelecekte böyle SOHO verilerinin gücünü tahmin etmek için bilgisayar modellerini kullanabilmeyi umuyorlar.

Şimdiye kadar açık olan şey, güneşin onbir yıllık döngüsüne neden olan şeydir. SOHO'nun yakaladığı güneş yüzeyinin altındaki büyük plazma akışları ile ilgili olabilir. İyonize gazların akışı, Güneşin kutup bölgeleri etrafından yaklaşık 40.000 mil derinlikte akar. Karasal jet akımlarını şiddetle andırıyorlar: kıvrımlı akım çizgileri üzerinde dünyayı saran hızlı dikey rüzgarlar. Diğer plazma akışları dünyadaki ticaret rüzgarlarına benzer. 2000 yıllarında olacağı gibi, sık sık güneş lekeleriyle birlikte ortaya çıkarlar. O zaman bilim adamları güneş döngüsünün sırrını da keşfetmeyi umuyorlar.

=== Ralf Butscher

science.de

Tavsiye Editörün Seçimi