Güneş yüzeyindeki küçük girdaplar koronanın aşırı sıcaklığını açıklayabilir mi?

Güneş'in görünen yüzeyi yaklaşık 5.800 kelvin sıcaklıkta; koronada sıcaklık bir milyon kelvini aşıyor. Bu sıcaklık farkının nedeni on yıllardır çözülemeyen bir bilmece. Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi'nden Katariina Nykyri, The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlanan makalesinde bu bilmeceye yeni bir aday öneriyor: Güneş yüzeyinde ilk kez çözülen, birkaç on kilometre ölçeğindeki plazma girdapları.

Nykyri'nin 13 Ağustos 2026'da arXiv'e de yüklenen çalışması bir kanıt değil, bir enerji bütçesi hesabı. Yazar da makalede girdapların koronayı ısıttığının henüz gösterilmediğini, asıl belirsizliğin enerjinin yüzeyden koronaya ulaşıp ulaşmadığı olduğunu açıkça söylüyor.

Önce girdaplar: Inouye teleskobu ne gördü?

Hesabın dayanağı, Hawaii'deki NSF Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu'nun (DKIST) görüntüleri. David Kuridze, Friedrich Wöger, Michiel van Noort ve arkadaşlarının 5 Ağustos 2026'da Nature'da yayımlanan çalışması, Güneş yüzeyindeki parlak manyetik yapıların kenarlarında Kelvin-Helmholtz kararsızlığı denen akışların izini buldu. Bu kararsızlık, iki akışkan katmanı birbirine göre farklı hızlarda aktığında sınırlarında dalgaların ve girdapların oluşması demek; Dünya'da dalgalı denizde ya da bulut kenarlarındaki dalga desenlerinde görülür. Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü'nün açıklamasına göre bu yapıları seçebilmek için yaklaşık 20 kilometrelik ayrıntıyı çözmek gerekiyordu; bu, dünyanın en büyük güneş teleskobunun ve en gelişmiş benzetimlerin sınırı.

Nykyri'nin makalesine göre DKIST sürekli ışık görüntülerinde 47 girdabı inceledi. Ölçülen dalga boyları 25 ile 170 kilometre arasında değişiyor ve 65 kilometre civarında yoğunlaşıyor. Girdapların görünür hızları saniyede 0,67-3,0 kilometre. Gözlemler girdapların varlığını ve plazmanın karışmasını gösteriyor; ancak yeniden bağlanmayı, yukarı doğru enerji akışını ya da korona ısınmasını ölçmüyor.

Bir girdapta ne kadar enerji var?

Nykyri, girdabın iki yanındaki plazma katmanlarının bağıl hareket enerjisini hesapladı. Bunun için Kuridze ve arkadaşlarının MURaM adlı Güneş benzetimindeki kayma hızını (saniyede 3 kilometre), katmanlar arasındaki 4 katlık yoğunluk farkını ve 500 kilometrelik dikey derinliği, ayrıca yüzey için varsayılan bir yoğunluk değerini kullandı. Sonuç, metreküp başına 135 joule'lük bir kayma enerjisi yoğunluğu ve karakteristik bir girdap başına yaklaşık 2,2 × 10²⁴ erg. Yazar bunun bir büyüklük mertebesi tahmini olduğunu belirtiyor, çünkü yoğunluk ve kayma yükseklikle değişiyor.

Enerji koronaya nasıl çıkabilir?

Önerilen mekanizmanın anahtarı manyetik alan. Girdap dönerken manyetik alan çizgilerini sarıp sıkıştırıyor; bu da çok ince akım tabakaları oluşturuyor. Bu tabakalarda alan çizgileri kopup yeniden bağlandığında, yani manyetik yeniden bağlanma gerçekleştiğinde, depolanan manyetik enerji ısıya ve parçacıkların hareketine dönüşüyor. Nykyri, hesapta Dünya'nın manyetik kalkanının sınırında uzay araçlarıyla ölçülen yeniden bağlanma ısıtma oranlarını (yüzde 28-44) kullandı.

Makaleye göre girdap enerjisinin tamamı manyetik enerjiye dönüşse bile alan çizgileri en fazla yaklaşık 7,6 derece bükülebiliyor; çünkü bükülme arttıkça girdabı büyüten kararsızlık kendiliğinden sönüyor. Aynı bükülme yukarı taşındığında parçacık başına ısınma yükseklikle artıyor: yüzeyde iyonlar yaklaşık 22 elektronvolt kazanıyor, ama çok sayıdaki nötr atomla paylaşılınca ortalama sıcaklık artışı olay başına yaklaşık 14 kelvine iniyor. Alçak koronada ise aynı enerji çok daha az parçacığa dağılıyor ve iyon ısınması yaklaşık 1,4 kiloelektronvolta (yaklaşık 17 milyon kelvin) çıkıyor. Yüzeyin neden soğuk, koronanın neden sıcak kaldığını açıklayan fikir bu yoğunluk farkı.

Bütçe tutuyor mu?

Nykyri'ye göre girdapların etkin olduğu alan yüzeyin yaklaşık yüzde 3'ünü kapladığı varsayımıyla (bir MURaM anlık görüntüsünden alınan, ölçülmemiş bir değer), sakin Güneş'teki korona kayıplarını karşılamak için girdaplardaki kayma enerjisinin yüzde 5-8'inin yeniden bağlanan manyetik enerjiye dönüşüp koronaya ulaşması yetiyor. Koronal deliklerde bu oran yüzde 14-21. Etkin bölgelerde ise gereken oran yüzde 100'ün üzerine çıktığı için bu mekanizma tek başına yetmiyor ve yazar ayrı bir enerji kaynağı gerektiğini söylüyor.

Bu rakamlar mekanizmanın verimini göstermiyor; yalnızca mekanizmanın neyi başarması gerektiğini ortaya koyuyor. Yazar ayrıca kullanılan ısıtma katsayılarının zayıf kılavuz alanlı ortamlarda kalibre edildiğini, güçlü kılavuz alanın bulunduğu Güneş yüzeyinde kullanılmasının bir ekstrapolasyon olduğunu ve kısmen iyonlaşmış yüzeyde nötr atomların etkisinin henüz ölçülmediğini not ediyor.

Sırada ne var?

Makale, öneriyi sınanabilir olarak sunuyor. Enerjinin kromosferden geçerek koronaya ulaşıp ulaşmadığı, dalgaların ve bükülmenin yükseklikle nasıl taşındığı hâlâ ölçülmüş değil. Bunun için yüzeyi koronaya bağlayan yeni, yüksek çözünürlüklü benzetimler ve DKIST gözlemleri gerekiyor. Koronanın ısınması üzerine sitemizde daha önce ele aldığımız çalışmalar da var; örneğin laboratuvarda lazerle üretilen plazma ve koronanın manyetik iskeletinin üç boyutlu haritası bu bilmeceye farklı açılardan yaklaşıyor. Girdap fikrinin bu tabloda ne kadar yer tutacağını gelecekteki ölçümler belirleyecek.