Boya ve Hoparlör, Güneş'in Plazma Jetlerinin Fiziğini Nasıl Açıklayabilir?

Güneş, elektrik yüklü parçacıklardan oluşturulan aşırı sıcak plazma jetleri ile örtülüdür ve şimdi bilim insanları, bu jetlerin (veya spiküllerin) nasıl oluşturulduğu ve yıldızın atmosferine nasıl sürüklendiği hakkında daha fazla şey öğrendiler.

Bir dizi laboratuvar deneyi ve modeli aracılığıyla, yeni bir çalışma, spikülleri müzik çalarken hoparlörün yüzeyinde sıçrayan boya damlaları gibi tanımladı. Bu oldukça sıra dışı benzetme, olayın altında yatan fiziği oldukça iyi açıklıyor.

Sesi dışarı pompalayan bir hoparlörün üzerine bir sıvı yerleştirildiğinde, kararsız hale gelir ve belirli bir frekansın üzerinde titreşmeye başlar. Bu sıvı, uzun polimer zincirleri olarak bilinen maddeden oluşuyorsa – örneğin boya veya şampuanı düşünün – o zaman sıvı, uzun jetler halinde hoparlörden püskürtülür.

Çalışmanın yazarları, aynı sürecin Güneş'in üzerinde de gerçekleşebileceğini iddia ediyor. Benzer şekilde, spikülleri üreten bas hattının vuruşu değil, Güneş'in içindeki elektrik akımları tarafından üretilen manyetik alandır.

Hindistan'daki Azim Premji Üniversitesi'nden deneysel fizikçi Dr. Murthy OVSN, "Güneş spikülleri ile hoparlördeki boya jetleri arasındaki görsel benzerlikten yola çıkarak, güneş plazmasının son teknoloji sayısal simülasyonlarını kullanarak manyetik alanların Güneş üzerindeki rollerini araştırdık" diyor.

Polimer zincirlerinin bir hoparlörün üzerindeki boya jetlerini sabit tutmasıyla aynı şekilde, Güneş'in etrafındaki manyetik alan, plazma jetlerini yıldızdan belirli bir yöne fırlatacak şekilde davranabilir. Teknik olarak konuşursak, her iki sistem de anizotropiktir.

Yeni araştırma, kısa güneş spiküllerinin arkasındaki fiziğin daha uzun (ve daha hızlı) güneş spiküllerinin arkasındaki fizikten farklı olduğu konusunda mevcut fikir birliğine meydan okuyor. Aslında her ikisi de görünür güneş yüzeyinin (fotosfer) hemen altındaki plazmadaki aynı konveksiyon kuvvetleri tarafından yaratılabilir.

Hindistan Astrofizik Enstitüsü'nden (IIA) astrofizikçi Sahel Dey, "Güneş plazması, polimer çözeltilerdeki uzun zincirler gibi, manyetik alan çizgileri tarafından dişli olarak hayal edilebilir" diyor.

Garip bir şekilde, Güneş'in kromosferi (üç atmosfer katmanının ortası) yüzeyden daha sıcaktır. Bilim insanları, plazma spiküllerinin bunun nedenlerinden biri olabileceğini düşünüyorlar, bu yüzden bu keşif birden fazla güneş gizemini açıklamaya yardımcı olabilir.

Spiküller, yerçekimi tarafından geri getirilmeden önce Güneş'ten 12.000 kilometreye kadar fırlatılabilir ve 1.100 kilometre genişliğe kadar uzayabilir. Çok fazla çeşitlilik var, ancak bu varyasyonlar, bu çalışmada yapılan deneylerde ve modellemede hesaba katıldı.

Herhangi bir zamanda Güneş'in üzerinde yaklaşık 3 milyon spikül olduğu tahmin ediliyor ve tam olarak nasıl oluştuklarına dair araştırmalar devam ediyor. Daha fazla yanıt almak, birkaç farklı alandan bilim insanları arasında iş birliği gerektirecektir.

IIA'nın direktörü Annapurni Subramaniam, "Güneş gökbilimcileri ile yoğun madde deneycilerinin bir araya geldiği bu çalışma, yeterince anlaşılmayan güneş spiküllerinin altında yatan nedeni ortaya çıkarmayı başardı" diyor. "Fiziksel olarak farklı fenomenleri birbirine bağlayan birleştirici fiziğin gücü, çok daha fazla disiplinler arası iş birliğinin itici gücü olacak."

Araştırma Nature Physics'te yayınlandı.