Aditya-L1 Güneş püskürmesinin gizli üçüncü boyutunu ölçtü: CME balon gibi şişmiyor

Hindistan Uzay Araştırma Örgütü (ISRO), Aditya-L1 Güneş gözlemevinin bir Güneş püskürmesini ilk kez görüş doğrultusunda da ölçtüğünü 3 Kasım'da duyurdu. Bengaluru'daki Hindistan Astrofizik Enstitüsü'nden (IIA) Saurabh Tripathi, Tanmoy Samanta ve Jayant Joshi'nin The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlanan çalışmasına göre, 5 Ağustos 2024'te Güneş'ten kopan koronal kütle atımı, uzun süredir varsayıldığı gibi her yöne eşit şişen bir balon gibi davranmadı. Bulut yanlara doğru dengesiz genişledi ve ekseni eğikti.

Koronal kütle atımı (CME), Güneş'in en dış katmanı olan koronadan uzaya fırlatılan, milyonlarca derecelik, manyetik alan taşıyan dev bir plazma bulutudur. Dünya'ya yönelen CME'ler uyduları, haberleşmeyi ve elektrik şebekelerini etkileyebildiği için ne zaman ve hangi hızla geleceklerini önceden kestirmek uzay havası tahmininin temel işidir.

Koronagraflar neyi göremiyor?

Koronagraf, Güneş'in parlak diskini bir perdeyle kapatıp çevresindeki sönük koronayı görüntüleyen bir alettir. Ancak çoğu koronagraf düz bir fotoğraf çeker: Bulutun gökyüzü düzlemindeki, yani bize yandan görünen hareketini yakalar; plazmanın bize doğru mu yoksa bizden uzağa mı aktığını doğrudan ölçemez. Bu yüzden CME'lerin üç boyutlu biçimi genellikle olayı farklı açılardan gören birden fazla uzay aracının verisi birleştirilerek çıkarılır.

Aditya-L1'deki Görünür Işık Salma Çizgisi Koronagrafı (VELC) ise yalnız görüntü almıyor, ışığı tayfına da ayırıyor. Bu, trafik radarındaki Doppler ilkesinin ışık sürümü: Bize yaklaşan plazmanın ışığı kısa dalga boyuna (maviye), uzaklaşanınki uzun dalga boyuna (kırmızıya) kayar. Kaymanın miktarı da hızı verir.

Bir çizgi, iki kol

Makalenin özetine göre ekip, VELC'in demir iyonlarından gelen 5303 ångströmlük yeşil koronal çizgisindeki tayfları kullandı. CME aletin batı yarığından geçerken normal çizginin şiddeti azaldı; bu, plazmanın bölgeden süpürülüp götürüldüğünü gösteren koronal kararmaydı. Aynı anda çizginin iki yanında, biri maviye biri kırmızıya kaymış iki ayrı kol belirdi. Yani bulutun bir kısmı bize doğru, bir kısmı bizden uzağa hareket ediyordu.

Makalede görüş doğrultusundaki plazma hızı saniyede 218 kilometreye kadar ölçüldü. Yazarlar bu değerin bir alt sınır olduğunu belirtiyor, çünkü kaymış bileşen aletin tayf penceresinin kenarına dayanmıştı. Karşılaştırma için, NASA'nın Güneş Dinamikleri Gözlemevi (SDO) ile aynı olayda ölçülen dışa doğru izdüşüm hızı saniyede 1.135 kilometre, yarık boyunca yana doğru hız ise saniyede 692 kilometreydi.

Simetrik balon modeli tutmadı

IIA ekibi, genişleyen kabuk biçiminde bir CME'nin üç boyutlu geometrik ve hareket modelini kurdu ve modelden üretilen yapay tayfları gözlemle karşılaştırdı. ISRO'nun açıklamasına göre her yöne eşit genişleyen bir kabuk gözlenen deseni üretemedi. Modele eğik bir eksen ve yanlara asimetrik genişleme eklendiğinde ise yapay tayflar VELC verisiyle çok iyi örtüştü.

Bunun pratik bir önemi var. Farklı biçimdeki bulutlar Güneş rüzgârıyla farklı sürtünme yaşayabilir; bu da Dünya'ya doğru hızlarını ve dolayısıyla varış zamanı tahminlerini değiştirebilir. Çalışmanın bir başka sonucu, Doppler ölçümünün görüntülerle birleştirildiğinde püskürmenin üç boyutlu biçimini tek bir gözlem noktasından sınırlayabilmesi. ISRO bu yöntemi, CME'lerin en hızlı değiştiği alt koronada özellikle güçlü buluyor. VELC'in görüş alanı Güneş yarıçapının 1,05 ile 1,5 katı arasında, yani Güneş yüzeyine çok yakın bölgeyi kapsıyor.

Tek olay, ilk adım

Sonuç tek bir CME'ye dayanıyor ve model, yazarların deyişiyle basitleştirilmiş bir kabuk modeli. ISRO da CME'lerin yönünü, hızını ve genişlemesini VELC tayflarıyla ne kadar güvenilir belirleyebileceğimizi ancak benzer çalışmaların göstereceğini vurguluyor. VELC ekibi daha önce, Kasım 2024'te yayımlanan bir çalışmada 16 Temmuz 2024'teki bir CME'nin başlangıcını aynı çizgiyle izlemişti; yeni makale bu kez püskürmenin biçimine odaklanıyor.

Aditya-L1, 2 Eylül 2023'te PSLV-C57 ile fırlatıldı ve 6 Ocak 2024'te Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaktaki Güneş-Dünya L1 noktası çevresindeki hale yörüngesine yerleşti. Araçta, beşini ISRO'nun, ikisini akademik kurumların ISRO ile birlikte geliştirdiği yedi alet bulunuyor; VELC'i IIA, ISRO'nun desteğiyle geliştirdi. Yeni CME'leri tayfıyla yakalamak, bu tek olaydan çıkan sonucun genel bir kural olup olmadığını gösterecek.

Güneş koronası üzerine son çalışmalar için koronanın manyetik iskeletinin üç boyutlu haritası yazımıza da göz atabilirsiniz.