Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Bilim adamları, güneşin süper sıcak atmosferinin altını çiziyor

07.12.2020
190
Bilim adamları, güneşin süper sıcak atmosferinin altını çiziyor

İlk olarak güneş rüzgarında tespit edilen bir fenomen, güneş hakkında uzun süredir devam eden bir gizemi çözmeye yardımcı olabilir: Güneş atmosferinin neden yüzeyden milyonlarca derece daha sıcak olduğu.

Dünya yörüngeli Arayüz Bölgesi Görüntüleme Spektrografı, IRIS ve Atmosferik Görüntüleme Düzeneği, yani AIA’dan alınan görüntüler, alçak konumdaki manyetik döngülerin milyonlarca Kelvin dereceye kadar ısıtıldığına dair kanıtlar gösteriyor.

Rice Üniversitesi, Colorado Boulder Üniversitesi ve NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde Araştırmacılar silikon gibi daha ağır iyonlar, tercihli hem de ısıtılır Bavulu yapmak güneş rüzgar ve geçiş bölgesi güneşin kromosferin ve Koronanın arasında.

Orada, mıknatıslanmış plazma döngüleri, yukarıdaki koronadaki kuzenlerinin aksine sürekli olarak yaylanır. Çok daha küçüktürler ve analiz etmeleri zordur, ancak uzun zamandır nanoflar şeklinde enerji patlamaları salan manyetik olarak tahrik edilen mekanizmayı barındırdıkları düşünülmektedir.

Pirinç güneşi fizikçisi Stephen Bradshaw ve meslektaşları, bu kadar şüphelenenler arasındaydı, ancak hiçbiri IRIS’ten önce yeterli kanıta sahip değildi.

Yüksek uçan spektrometre, geçiş bölgesini gözlemlemek için özel olarak inşa edildi. Nature Astronomy’de görünen, NASA tarafından finanse edilen çalışmada, araştırmacılar, oksijenin güçlü spektral imzalarını ve özellikle daha ağır silikon iyonlarını içeren yeniden bağlanan döngülerdeki “parlamaları” tanımlıyorlar.

Bradshaw’ın ekibi, eski öğrencisi ve baş yazarı, Colorado’daki Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı’nda araştırma fakültesi üyesi olan Shah Mohammad Bahauddin ve NASA astrofizikçisi Amy Winebarger, bu geçiş bölgesi döngülerinin ayrıntılarını çözebilen ve tespit edebilen IRIS görüntülerini inceledi. Görüntüler, kimyasal “parmak izi” olarak işlev gören spektral çizgiler olarak okunan, yaydıkları ışık aracılığıyla döngülerdeki iyonların hareketlerini ve sıcaklıklarını analiz etmelerini sağlar.

Fizik ve astronomi doçenti Bradshaw, “Tüm fiziğin basıldığı emisyon hatlarında” dedi. “Fikir, bu küçük yapıların nasıl ısıtıldığını öğrenmek ve koronanın kendisinin nasıl ısıtıldığına dair bir şeyler söylemeyi ummaktı. Bu, güneş atmosferi boyunca çalışan her yerde bulunan bir mekanizma olabilir.”

Güneş atmosferindeki güneş patlaması ve şok dalgası

Görüntüler, çizgilerin termal ve Doppler etkileriyle genişletildiği sıcak nokta spektrumlarını ortaya çıkardı, bu da sadece nanoflarlarda yer alan elementleri değil, aynı zamanda sıcaklıklarını ve hızlarını da gösteriyor.

Sıcak noktalarda, saniyede 100 kilometreye varan hızlarda gözlemciye (IRIS) doğru hareket eden (maviye kayan) ve uzağa (kırmızıya kayan) silikon iyonları içeren yeniden bağlanan jetler buldular. Daha hafif oksijen iyonları için Doppler kayması tespit edilmedi.

Araştırmacılar mekanizmanın iki bileşenini inceledi: enerjinin manyetik alandan nasıl çıktığı ve sonra plazmayı gerçekte nasıl ısıttığı.

Bradshaw, geçiş bölgesinin sadece 10.000 derece Fahrenheit olduğunu, ancak güneş yüzeyindeki konveksiyonun döngüleri etkilediğini, onları oluşturan ince manyetik şeritleri büküp ördüğünü ve nihayetinde plazmayı ısıtan manyetik alanlara enerji kattığını söyledi. “IRIS gözlemleri, sürecin gerçekleştiğini gösterdi ve ilk bölüme en az bir cevabın, jetlerin anahtar imzası olduğu manyetik yeniden bağlantı yoluyla olduğuna makul ölçüde eminiz,” dedi.

Bu süreçte, plazma şeritlerinin manyetik alanları kırılır ve örülen bölgelerde daha düşük enerji durumlarına yeniden bağlanarak depolanan manyetik enerjiyi serbest bırakır. Bunun gerçekleştiği yerde, plazma aşırı ısınır.

Ancak plazmanın salınan manyetik enerji tarafından nasıl ısıtıldığı şimdiye kadar bir muamma olarak kaldı. “Bu küçük döngü yapılarında yeniden bağlanmanın gerçekleştiği bölgelere baktık ve iyonlardan, özellikle de silikon ve oksijenden gelen emisyon hatlarını ölçtük” dedi. “Silikon iyonlarının spektral çizgilerinin oksijenden çok daha geniş olduğunu bulduk.”

Bu, silikon iyonlarının tercihli ısıtıldığını gösterdi. Bradshaw, “Bunu açıklamamız gerekiyordu” dedi. “Bir baktık ve düşündük ve ağır iyonları daha hafif olanlara ısıtmayı tercih eden iyon siklotron ısıtma adı verilen kinetik bir süreç olduğu ortaya çıktı.”

İyon siklotron dalgalarının yeniden bağlanma bölgelerinde üretildiğini söyledi. Daha ağır iyonların taşıdığı dalgalar, dalgaların “kırılmasına” ve türbülans oluşturarak iyonları dağıtan ve enerjilendiren bir kararsızlığa karşı daha hassastır.

Bu, spektral çizgilerini yalnızca plazmanın yerel sıcaklığından beklenenin ötesine genişletir. Daha hafif iyonlar söz konusu olduğunda, onları ısıtmak için yeterli enerji kalmamış olabilir. “Aksi takdirde, daha hafif iyonlar için daha hızlı olan kararsızlığı tetiklemek için gereken kritik hızı aşmazlar” dedi.

Bradshaw, “Güneş rüzgarında daha ağır iyonlar, hafif iyonlardan önemli ölçüde daha sıcaktır” dedi. “Bu kesin olarak ölçüldü. Çalışmamız, bunun aynı zamanda geçiş bölgesinin de bir özelliği olduğunu ve bu nedenle, özellikle güneş koronasını ısıtmak da dahil olmak üzere, belirlediğimiz mekanizma nedeniyle tüm atmosferde devam edebileceğini ilk kez gösteriyor. rüzgar, gezegenler arası uzaya genişleyen koronanın bir tezahürüdür. “

Bahauddin, bir sonraki sorunun, bu tür olayların güneşin her yerinde aynı hızda olup olmadığıdır. “Muhtemelen cevap hayırdır” dedi. “Öyleyse soru şu ki, koronal ısınma sorununa ne kadar katkıda bulunuyorlar? Üst atmosfere multimilyon derecelik bir koronayı sürdürmek için yeterli enerji sağlayabilirler mi?

Bahauddin, “Geçiş bölgesi için gösterdiğimiz şey, bulmacanın önemli bir parçasına bir çözümdü, ancak büyük resim daha fazla parçanın doğru yere düşmesini gerektiriyor” dedi. “IRIS’in yakın gelecekte bize kromosfer parçaları hakkında bilgi vereceğine inanıyorum. Bu, güneş atmosferi hakkında birleşik ve küresel bir teori oluşturmamıza yardımcı olacaktır.”

Referans: Güneş geçiş bölgesinde yeniden bağlanma aracılı geçici parlamaların kaynağı, Nature Astronomy (2020) nature.com/articles
Dergi bilgisi: Nature Astronomy
Rice University tarafından sağlanmıştır.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.