Veriler, güneş rüzgarı evrimine ilişkin mevcut modellere meydan okuyabilir ve onları yeniden şekillendirebilir.
Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Michael Starkey liderliğindeki yeni bir çalışma, Manyetosferik Çok Ölçekli (MMS) Misyonu’ndan elde edilen ilk gözlemsel kanıtları, Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarı iyon toplayıcılar (PUI) ve bunlarla ilişkili dalga aktivitelerine dayandırdı.
NASA, MMS misyonunu 2015 yılında başlattı ve gezegeni zararlı güneş ve kozmik radyasyondan koruyan manyetik alan olan Dünya’nın manyetosferini incelemek üzere dört uzay aracı konuşlandırdı.
PUİ’lerin oluşumu ve davranışı
PUI’ler, helyosferde hareket eden nötr parçacıkların güneş rüzgârı tarafından iyonlaştırılmasıyla oluşur. İyonlaştıktan sonra, güneş rüzgârıyla birlikte taşınır ve yerel manyetik alan etrafında spiral çizerek, standart güneş rüzgârı parçacıklarından farklı özelliklere sahip bir plazma popülasyonu oluştururlar.
Bu çalışmada, PUI’ler, diğer önemli enerjik iyon veya elektron popülasyonlarının varlığı olmaksızın karakteristik bir hız dağılımı sergilemiştir.
Dalga aktivitesine dair kanıtlar, gözlemlenen PUI modellerine dayalı beklenen dalga büyüme modlarının teorik tahminleriyle birleştirilen MMS manyetik alan ölçümleri kullanılarak belirlenmiştir.
Starkey, “Bu çalışmanın sonuçları, PUI’lerin Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarında dalgalar oluşturabileceğini ve bu süreçlerin daha fazla istatistiksel olarak incelenmesi ihtiyacını ortaya koyduğunu gösteriyor.”
“PUI’lerin, Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarının ısınmasında ve termalleşmesinde daha önce düşünülenden daha büyük bir rol oynuyor olması mümkün ve bu da helyosferdeki güneş rüzgarı modelleri için büyük sonuçlar doğurabilir” dedi.
Plazma popülasyonlarının modellenmesi
Araştırmacılar, bireysel iyon bileşenlerini (güneş rüzgarı ve PUI’ler) modelleyerek, gözlemlenen dalga aktivitesinden hangi popülasyonların sorumlu olabileceğini belirlediler.
Gözlemlenen dalgaların muhtemelen helyum ve/veya hidrojen PUI’leri tarafından üretildiği sonucuna vardılar, ancak cihaz kısıtlamaları nedeniyle sorumlu iyon türlerini tam olarak belirleyemediler.
Güneş’ten uzaklaştıkça, güneş rüzgârındaki PUI’lerin bağıl yoğunluğu artar ve bu da dalga-parçacık etkileşimleri yoluyla güneş rüzgârının ısınmasına ve termalizasyonuna olan katkılarını artırır. Güneş sisteminin dış kenarlarında, PUI’ler güneş rüzgârındaki toplam dinamik basınca önemli ölçüde katkıda bulunur.
Bu durum, sonlandırma şokunda ve heliosheath’te (Güneş rüzgârının yavaşladığı ve yıldızlararası ortamla etkileşime girmeye başladığı yer) meydana gelen fiziksel süreçler üzerinde büyük etkilere sahiptir.
Starkey, “Dünya yakınlarında PUI’lerin yoğunluğu nispeten düşüktür ve bu nedenle genellikle güneş rüzgarındaki dalga-parçacık etkileşimlerine katkılarının ihmal edilebilir düzeyde olduğu varsayılır.”
“Bu varsayım yanlışsa, güneş rüzgarı ve heliosferdeki evrimine dair mevcut teori ve modellemenin güncellenmesi gerekecektir” diye ekledi.
