Güneş rüzgârı

Güneş rüzgârı, Güneş'in en dış atmosferi olan koronadan uzaya sürekli savrulan, çoğunlukla proton ve elektronlardan oluşan yüklü parçacık akışıdır. Bu plazma, güneş sisteminin her yanını doldurur ve gezegenlerin manyetik alanlarıyla etkileşir.

Nasıl oluşur?

Güneş'in koronası milyon derece sıcaklığındadır. Bu kadar sıcak bir gazın parçacıkları o kadar hızlı hareket eder ki Güneş'in kütleçekimi onları tutamaz. Gazı yukarı taşıyan basınç farkı ve manyetik alan olayları, plazmayı sürekli dışarı iter. Eugene Parker bunu 1958'de kuramsal olarak gösterdi ve parçacıkların hızlandıkça süpersonik bir akışa dönüştüğünü hesapladı.

Rüzgârın iki ana türü vardır. Yavaş rüzgâr, saniyede yaklaşık üç yüz ile beş yüz kilometre hızla Güneş'in ekvator çevresinden gelir. Hızlı rüzgâr ise saniyede yaklaşık yedi yüz elli kilometre hızla, koronada "koronal delik" adı verilen ve manyetik alan çizgilerinin uzaya açıldığı karanlık bölgelerden çıkar. Güneş'in dönüşü nedeniyle rüzgârın akışı spiral bir desen çizer. Dünya'ya ulaşma süresi, hıza bağlı olarak yaklaşık iki ile yedi gün arasındadır.

Örnekler

Güneş rüzgâr yoluyla her saniye yaklaşık bir ile iki milyon ton madde kaybeder; Güneş'in kütlesine oranla bu çok küçüktür. Dünya'nın manyetik alanı rüzgârı büyük ölçüde saptırır ve atmosferimizi korur. Rüzgâr ile manyetik alan arasındaki etkileşim kutup ışıklarını doğurur. Kuyruklu yıldızların iyon kuyruğu her zaman Güneş'ten uzağa doğru uzanır, çünkü rüzgâr onu iter. Mars'ın küresel bir manyetik alanı olmadığından rüzgâr zaman içinde Mars atmosferinin bir bölümünü aşındırmıştır; MAVEN görevi bu kaybı saniyede yaklaşık yüz gram düzeyinde ölçmüştür.

Parker Güneş Sondası 2018'den beri Güneş'e eşi görülmemiş ölçüde yaklaşarak rüzgârın doğduğu bölgeyi örnekler. 2021'de sonda koronanın içine girdi ve "Alfvén yüzeyi" denen sınırı geçerek Güneş'in atmosferine ilk kez dokunan uzay aracı oldu. Ulysses, Solar Orbiter ve SOHO da rüzgâr incelemesine katkıda bulunur.

Neden önemli?

Güneş rüzgârı uzay havasının kaynağıdır. Şiddeti arttığında jeomanyetik fırtınalar çıkar; uydular, elektrik şebekeleri ve radyo iletişimi bu fırtınalardan etkilenebilir. Rüzgâr ayrıca heliosferi, yani Güneş'in etkisindeki dev kabarcığı oluşturur ve bu kabarcık, galaksinin yıldızlararası kozmik ışınlarının bir kısmını güneş sisteminin dışında tutar.

Tarihçe

Biermann 1950'lerde kuyruklu yıldız kuyruklarının yönüne bakarak sürekli bir akışın varlığını sezdi. Parker kuramı, Sovyet Luna 1 (1959, Konstantin Gringauz) ve Amerikan Mariner 2 (1962, Marcia Neugebauer ve ekibi) uzay araçlarının ölçümleriyle doğrulandı; Mariner 2 verileri yavaş ve hızlı rüzgâr olmak üzere iki türü de ortaya koydu. Voyager araçları rüzgârın sınırını sonradan geçti.

Merak edilenler

Güneş rüzgârı yalnızca protonlardan ibaret değildir; önemli bir kısmı helyum çekirdekleri (alfa parçacıkları), çok küçük bir kısmı ise karbon, oksijen ve demir gibi ağır iyonlardır. Rüzgârın içindeki manyetik alan Güneş'ten kopup gezegenler arası ortama taşınır; buna gezegenler arası manyetik alan denir. Dünya'nın yörüngesinde rüzgârın yoğunluğu santimetre küpte yalnızca yaklaşık üç ile on parçacık düzeyindedir, yani laboratuvarlarda elde edilebilen en iyi boşluklardan bile daha seyrektir. Buna rağmen manyetik alanla birlikte, hızı nedeniyle önemli bir basınç yaratır. Rüzgârın hızı ve yoğunluğu sürekli ölçülür ve uzay havası tahminlerinde ilk girdi olarak kullanılır. Bu ölçümler Dünya'dan yaklaşık bir buçuk milyon kilometre Güneş yönündeki L1 noktasından yapılır; Dünya'ya ulaşmadan yaklaşık yarım saat ile bir saat önce veri sağlar.

İlgili terimler

• Korona
• Heliosfer
• Uzay havası
• Kutup ışıkları
• Manyetosfer
• Koronal kütle atımı