Güneş döngüsü

Güneş döngüsü, Güneş'in manyetik etkinliğinin yaklaşık on bir yıllık bir ritimle artıp azalmasıdır. Bu ritim en belirgin biçimde leke sayısında görülür; etkinliğin en yüksek olduğu döneme "maksimum", en düşük olduğu döneme "minimum" denir.

Nasıl işler?

Güneş'in manyetik alanı, iç bölgelerdeki plazma hareketleriyle sürekli yeniden üretilir. Ekvator kutuplardan hızlı döndüğünden, başlangıçta kuzey-güney yönlü olan alan çizgileri zamanla Güneş'in etrafına sarılır ve gerilir. Bu gerilmiş alan demetleri yüzeye çıktığında güneş lekelerini oluşturur. Döngünün başında lekeler orta enlemlerde belirir, maksimuma doğru ekvatora iner. Bu desene kelebek diyagramı denir.

Yaklaşık her on bir yılda bir, Güneş'in manyetik kutupları yer değiştirir; kuzey kutbu güneye, güney kutbu kuzeye geçer. Dolayısıyla tam manyetik döngü yaklaşık yirmi iki yıl sürer. Maksimumda patlama ve koronal kütle atımı daha sık görülür, minimumda ise Güneş sakinleşir. Güneş'in toplam parlaklığı çok az, yaklaşık binde bir (yüzde 0,1 kadar) değişir.

Örnekler

Döngüler 1755'te başlayan kayıtlara göre numaralandırılır. 24. döngü 2008'de başlayıp 2019'a dek sürdü ve yaklaşık yüz yıldır görülen en zayıf döngülerden biri oldu. 25. döngü Aralık 2019'da başladı. Başlangıçta zayıf olacağı öngörülmüştü, ancak beklenenden güçlü gelişti ve 2024'ün sonlarında maksimum dönemine ulaştığı kabul edildi. Bu dönemde çok sayıda X sınıfı patlama, güçlü jeomanyetik fırtınalar ve alışılmadık kutup ışıkları kaydedildi.

Düzensiz uzun vadeli değişimler de vardır. 1645 ile 1715 arasındaki Maunder Minimumu sırasında neredeyse hiç leke görülmedi ve bu dönem Avrupa'da soğuk geçen "Küçük Buzul Çağı" ile ilişkilendirilir, ancak iklim üzerindeki rolü hâlâ tartışmalıdır.

Tarihçe

Heinrich Schwabe, 1843'te yaklaşık on yıllık düzeni fark etti. Rudolf Wolf leke sayısı kayıtlarını düzene koydu, geçmişi 17. yüzyıla dek yeniden kurdu ve 1852'de ilk numaralı döngünün 1755'te başladığını belirledi. George Ellery Hale 1908'de lekelerde manyetik alan ölçtü ve 1919'da lekelerin manyetik kutupluluğuna dair Hale yasası denen örüntüleri belirledi; tam manyetik döngünün iki leke döngüsü, yani 22 yıl sürdüğü böylece anlaşıldı. Bugün SDO, SOHO ve Solar Orbiter gibi araçlar ve yer teleskopları döngüyü sürekli izler.

Neden önemli?

Döngü, uzay havasının ne zaman şiddetleneceğini önceden kestirmede kullanılır. Uydu operatörleri, havacılık ve elektrik şirketleri maksimuma yakın dönemde daha dikkatli davranır. Ayrıca bu döngünün ardındaki dinamo mekanizmasını anlamak, Güneş'in ve diğer yıldızların manyetik etkinliğini açıklamak için temel bir hedeftir. Tahminler hâlâ kesin değildir; tam olarak bir sonraki döngüyü önceden bilmek zordur.

Merak edilenler

Döngünün uzunluğu sabit değildir; kayıtlarda dokuz ile on dört yıl arası değişir. Ayrıca yaklaşık 70-100 yıllık Gleissberg, yaklaşık 210 yıllık Süess ve yaklaşık 2.400 yıllık Hallstatt gibi daha uzun düzenler önerilmiştir; bunlar ağaç halkalarındaki karbon-14 ve buz çekirdeklerindeki berilyum-10 oranlarıyla incelenir. Güneş'in iç dinamosunun nasıl çalıştığı, özellikle konveksiyon bölgesinin tabanındaki "tahoklin" katmanının rolü, hâlâ araştırılmaktadır. Helyosismoloji, Güneş'in titreşimlerinden iç yapısını inceleyen yöntem olup dönmenin derinlikle nasıl değiştiğini ortaya koymuştur. Kahverengi cücelerde de büyük ölçekli manyetik alanlar ve olası etkinlik döngüleri gözlenmesi, bu mekanizmanın yalnızca tahoklinle açıklanamayabileceğini düşündürür.

İlgili terimler

• Güneş lekesi
• Güneş patlaması
• Uzay havası
• Koronal kütle atımı
• Güneş rüzgârı
• Kutup ışıkları