Güneş yüzeyinin yaklaşık 5 bin km yukarısında güneş fizikçileri için asırlık bir soru yatar. Yıldızın üst atmosferindeki (taç küre, korona) sıcaklıklar güneşin görünür yüzeyindeki sıcaklıklardan nasıl yüzlerce kat daha fazla olabilir?

Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, genellikle güneşin ‘koronal ısınma problemi’ olarak adlandırılan soruya, Big Bear Güneş Gözlemevi’ndeki (BBSO) 1,6 m’lik Goode Güneş Teleskopu (GST) ile elde edilen yeni gözlemsel verilerle yeni bir yanıt buldular.

Araştırmacılar, güneş atmosferini geçebilen ve korona içinde milyon derecelik sıcaklıkları koruyabilen, güneş üzerindeki nispeten soğuk, karanlık ve güçlü bir şekilde manyetize edilmiş bir plazma bölgesinden gelen yoğun bir dalga enerjisi keşfettiklerini açıkladılar. İddia ettiklerine göre bu bulgu, Dünya’nın en yakın yıldızıyla ilgili bir dizi gizemi çözmenin en son anahtarı.

Güneş lekesindeki enine hareketin yüksek çözünürlüklü gözlemlerini gösteren bir video.

New Jersey Teknoloji Enstitüsü’nden (NJIT) astrofizikçi Prof. Dr. Wenda Cao, “Koronal ısınma sorunu, güneş fiziği araştırmalarındaki en büyük gizemlerden biridir. Yaklaşık bir asırdır devam edegeliyor” dedi.

“Ayrıca bu çalışma ile, güneş atmosferindeki enerji taşımacılığı, dağılımı ve uzay havasının doğası hakkındaki birçok kafa karıştırıcı soruyu çözmenin anahtarı olabilecek bu soruna yeni cevaplarımız var” diye sözlerine ekledi.

Yuan Ding liderliğindeki ekip, GST’nin benzersiz görüntüleme yeteneklerini kullanarak başlangıçta güneş lekesi gölgesi olarak adlandırılan, güneşin en karanlık ve en soğuk bölgesindeki enine salınımları yakalamayı başardı.

Güneşteki leke bölgeleri yıldızın güçlü manyetik alanından doğan termal iletimi bastırır. Sonuçta daha sıcak iç kısımdan, sıcaklığın kabaca 5 bin dereceye ulaştığı görünür yüzeye (fotosfer) gelebilecek enerji akışı engellendiği için bu tür karanlık  leke bölgeleri oluşabilir.

Araştırma grubu 14 Temmuz 2015’te BBSO’nun GST’si tarafından kaydedilen aktif bir güneş lekesinde tespit edilen çok sayıda karanlık özellikle ilgili aktiviteleri ölçtü.

Güneşin yüzey bölgesinde bulunan liflerden bir görüntü.

BBSO’den Prof. Dr. Vasyl Yurchyshyn, “Lifler (iplikcik, fibril), tipik olarak 5 yüz ila bin km yüksekliğe ve yaklaşık yüz km genişliğe sahip koni biçimli yapılar olarak görünüyor. Ömürleri iki ila üç dakika arasında değişiyor ve gölgenin en karanlık kısımlarında, manyetik alanların en güçlü olduğu yerde aynı yerde yeniden ortaya çıkma eğilimindeler” dedi.

Cao, “Bu karanlık dinamik lifler, güneş lekesi gölgesinde uzun süredir gözlemleniyordu, ancak ekibimiz ilk kez hızlı dalgaların tezahürü olan yanal salınımlarını tespit edebildi” dedi ve şöyle devam etti.

“Güçlü bir şekilde manyetize olmuş liflerdeki bu kalıcı ve her yerde bulunan enine dalgalar, enerjiyi dikey olarak uzatılmış manyetik kanallardan yukarı doğru getiriyor ve güneşin üst atmosferinin ısınmasına katkıda bulunuyor.”

Bu dalgaların sayısal bir simülasyonunu yapan ekip, taşınan enerjinin, güneşin üst atmosferinde bulunan aktif bölge plazmasındaki enerji kayıplarından binlerce kat daha güçlü olabileceğini dolayısıyla koronadaki alevli plazma sıcaklıklarını yükselteceğini tahmin ediyor.

Güneş lekeleri, güneş patlamaları ve koronal kütle atımlarını tanıtan video.

Yurchyshyn’e göre, “Güneşin her yerinde çeşitli dalgalar tespit edildi, ancak tipik olarak enerjileri koronayı ısıtamayacak kadar düşüktü. Güneş lekesi gölgesinde tespit edilen hızlı dalgalar, güneş lekelerinin üzerindeki koronayı ısıtmaktan sorumlu olabilecek kalıcı ve verimli bir enerji kaynağıdır.”

Şimdilik araştırmacılar, yeni bulguların yalnızca güneş lekesi gölgesi hakkındaki görüşümüzde devrim yaratmakla kalmayıp, güneş fizikçilerinin koronanın enerji taşıma süreçleri ve ısınması konusundaki anlayışını ilerletmede önemli bir adım daha sunduğunu söylüyor.

Cao, “Bu arada, hala açıklanmayı bekleyen sıcak koronal döngülerle ilişkili başka güneş lekesi olmayan bölgeler de var. GST/BBSO’nun yıldızımızın gizemlerini daha da açığa çıkarmak için en yüksek çözünürlüklü gözlemsel kanıtları sağlamaya devam etmesini bekliyoruz” dedi.