Solar Orbiter, güneş rüzgârındaki bir manyetik geri dönüşü Güneş’teki kaynağına kadar izledi

Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Solar Orbiter uzay aracının, güneş rüzgârının taşıdığı manyetik alandaki S biçimli bir kıvrım olan bir manyetik geri dönüşü (switchback), Güneş’te başladığı yere kadar izlediğini söylüyor. Sonuç, Fransa’daki CNRS/LPP’den Jesse Coburn liderliğinde hazırlanan, “On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind” (Güneş Rüzgârındaki Manyetik Geri Dönüşlerin Koronal Kökeni Üzerine) başlıklı ve şimdi Nature Astronomy’de yayımlanan bir makaleden geliyor. ESA’ya göre ekip, kaynağı uzay aracının yapının içinde bulduğu parçacıkları analiz ederek belirledi.

Güneş rüzgârı, Güneş’in manyetik alanını Güneş Sistemi’ne doğru sürükleyen, sıcak ve elektrik yüklü gazın, yani plazmanın sürekli bir akışıdır. Bu yol boyunca alan çizgileri burulabilir, kopabilir ya da kendi üzerine geri kıvrılabilir. Geri dönüşler bu tür yapılardan biridir: Güneş’in yakınında sık sık tespit edilmişlerdir, ancak nasıl oluştukları hâlâ tartışmalıdır. ESA, Solar Orbiter’ın 2022’de bunlardan birini uzaktan gözlemlediğini ve araştırmacıların öngördüğü ancak hiçbir zaman doğrudan görmediği S biçimini doğruladığını hatırlatıyor.

Bu kez uzay aracı doğrudan bir geri dönüşün içinden geçti. “Solar Orbiter çok büyük bir geri dönüşün içinden uçtu” diyor Coburn ve bunun, ekibin kökenlerine dair ipuçları taşıyan, nadiren gözlemlenen parçacıkları ölçmesine olanak verdiğini açıklıyor. Araştırmacılar, Solar Orbiter Dünya ile Güneş arasındaki yolun yaklaşık yarısındayken Güneş Rüzgârı Analizörü (Solar Wind Analyser, SWA) ile alınan ölçümlerde yüklü oksijen ve karbon parçacıklarından oluşan bir bileşim buldu. ESA, bu karışımın yalnızca Güneş yüzeyindeki sıcak manyetik ilmeklerin içinde oluşmuş olabileceğini söylüyor.

Coburn, geri dönüşlerin ve onlarla birlikte güneş rüzgârının nasıl ortaya çıktığına dair önde gelen iki açıklamayı anlatıyor. Parçacık karışımı bunlardan ilkini, değiş tokuş yeniden bağlanmasını (interchange reconnection) destekliyor: maddenin uzaya kaçabildiği açık alan çizgileri, Güneş’e doğru geri kavis çizen kapalı ilmeklerle karşılaşır; çizgiler kopup yeniden bağlanır ve böylece daha önce bir ilmekte hapsolmuş plazma dışarı çıkar. Rakip açıklama ise dalgalara ve türbülansa dayanıyor. Birleşik Krallık’taki Northumbria University’den ortak yazar Stephanie Yardley, ekibin bunların da izlerini gördüğünü, ancak muhtemelen yalnızca geri dönüş Güneş’ten uzaklaştıktan sonra ortaya çıktıklarını söylüyor. Ona göre her iki süreç de rol oynuyor ve “yalnızca bir geri dönüşün yaşamının farklı aşamalarında işliyorlar”.

Ekip, yerinde (in situ) ölçülen parçacık verilerinin yanı sıra Güneş diskinin görüntülerini inceledi ve Güneş’in ve çevresindeki uzayın manyetik alanlarını modelledi. ESA, araştırmacıların plazmanın nereden geldiğini belirlemek için yeni bir model oluşturduğunu ve kaynak bölgeyi saptamak için Solar Orbiter’ın ölçümlerini NASA’nın Solar Dynamics Observatory verileriyle ilişkilendirdiğini söylüyor. ESA’ya göre çalışma ayrıca Güneş atmosferinin güneş rüzgârı parçacıkları üzerinde izini bıraktığını da gösteriyor; bu da bilim insanlarının Güneş’ten uzakta ölçülen plazmanın geçmişini yeniden oluşturmasına olanak sağlayabilir.