Güneşte Ne Zaman Yağmur Yağıyor?

Bilim insanları yüzey sıcaklığı 6000 dereceye erişen Güneş’te yağmur yağdığını ortaya çıkardı. Güneş yağmuru yıldız atmosferinin üst katmanlarında ve sıcaklığı 1 milyon dereceye ulaşan taçkürede başlıyor. Peki Güneş yüzeyinden 300 kat sıcak taçkürede güneş yağmuru nasıl oluşuyor?

Güneş’te yağmur topla benim için

Yüzey sıcaklığı 6000 dereceye yaklaşan plazma halindeki sıcak gazdan oluşan Güneş’te yağmur yağar mı? Astrofizik Dergisi’nde yayınlanan yeni makaleye göre evet.¹ Sonuçta Güneş’in su gibi kaynayan son derece çalkantılı bir atmosferi var ve gaz kabarcıklarının cirit attığı enerjik katmanlarında buzlanma hariç bütün hava olayları görülüyor.

Güneş olmasına ramak kalan; ama yeterli kütlesi olmadığı için yeterince sıkışarak çekirdeğinde süreğen nükleer füzyon reaksiyonları başlatamayan gaz devi irisi kahverengi cücelerin atmosferinde bile erimiş demir yağmuru görülüyor.

Bu sebeple Güneş yağmuruna şaşmamak gerek; fakat Güneş yağmurları Dünya’daki yağmurlardan farklı oluyor: Dünya’da atmosferin üst katmanlarına yükselen su buharı soğuyarak yoğuşuyor ve su damlacıklarına dönüşüyor. Havadan ağır olan su damlaları yeryüzüne yağmur olarak yağıyor.

Oysa Güneş’in yüzey sıcaklığı yaklaşık 6051 derece. Bu yüzden de su buharının yoğuşması söz konusu değil ve bunun yerine, elektrik verilmiş süper sıcak plazma damlacıklarından söz ediyoruz. Bu sıra dışı cümlenin anlamını çözmek için de maddenin plazma halinden söz etmemiz gerekiyor.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Elektrikli yağmur

Cisimleri ısıtırsanız buharlaşırlar. Su 100 derecede kaynar, ama Mars atmosferinde olduğu gibi basınç çok düşükse 1 derece sıcaklıkta bile süblimasyon yoluyla anında buharlaşabilir. Öte yandan, Güneş’in çekirdeği 15 milyon derece sıcaklıkta olduğu için yıldızımız tümüyle gazdan oluşuyor.

Zaten kütlesi yüzde 99,9 oranında hidrojen ve helyumdan oluşan Güneş en doğal gaz topudur; çünkü bu elementler oda sıcaklığında da gaz halinde bulunuyor. Ancak, plazma yalnızca süper sıcak gazdan ibaret değil ve aslında maddenin farklı bir hali:

Bir gazı alır ve sıcaklığını 5500 derecenin üzerine çıkarırsanız gazı oluşturan atomların yörüngesindeki elektronlar, aşırı enerji kazanarak çekirdekten kopmaya başlayacaktır. Elektronların atom çekirdeklerinin etrafında serbestçe yüzmesine maddenin plazma hali diyoruz.

Plazma pozitif iyonlar (+ yüklü atom çekirdekleri ve hidrojen söz konusu olduğunda serbest protonlar) ve negatif iyonlardan oluşuyor (- yüklü serbest elektronlar ve elektron sayısı proton sayısından fazla olan atom çekirdekleri). Bu da Güneş’teki gazları elektromanyetik alanlara duyarlı hale getiriyor.

İlgili yazı: Neden Hala Kansere Çare Bulamadık?

 

Güneş’te yağmur için bu ne demek?

Her şeyden önce çekirdeğinde nükleer füzyon reaksiyonları gerçekleşen Güneş çok güçlü bir manyetik alan üretiyor. Bu da Güneş yüzeyindeki iyonize gazları (plazmayı) aşırı hızlandırıyor. Dolayısıyla Güneş yüzeyinin ortalama sıcaklığı 6000 derece olmakla birlikte, yüzeyden fışkıran plazma sıcaklığı 1 milyon dereceye ulaşabiliyor!

Bu süreç aynı zamanda güneş lekelerinin oluşmasına yol açıyor: Güneş’in manyetik alan çizgileri dağınık saç gibi düğümlendiği zaman, plazmayı gezegen boyunda dev cepler halinde hapsediyor ve hareketini kısıtlıyor. Atomların hareketi kısıtlanınca plazma sıcaklığı da Güneş’in ortalama sıcaklığının altına düşüyor. Bu da göze siyah görünen nispeten soğuk lekelere yol açıyor.

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Taçküre kütle atımı

Şimdi civardaki plazmadan daha sıcak olan plazma şeritleri, tıpkı Dünya’daki sıcak hava akımları gibi göğe yükseliyor. Aslında sıcak plazmanın küresel olarak genleşmesi gerekir; yani yukarı çıkmak kadar, Güneş’in içine doğru da genişlemesi beklenir.

Ancak, Güneş’in manyetik alanı sıcak plazmayı sadece yukarı taşıyor ve dev güneş püskürmeleri halinde uzaya, daha doğrusu Güneş atmosferinin en dış kısmı olan taçküreye boşalmasına neden oluyor. Biz de Dünya’yı defalarca yutacak kadar büyük olan bu alev dillerine taçküre kütle atımları diyoruz.

Normalde gökcisimlerinin kuzey ve güney manyetik alan kutupları vardır; ama bu kutuplar genellikle coğrafi kutuplarla örtüşmezler. Örneğin Dünya’da pusulular tam kuzeyi göstermez. Dahası manyetik kutuplar sabit değildir ve zamanla kayarak yer değiştirir. Nitekim son yıllarda Dünya’nın manyetik kutupları da hızla kaymaya başladı. Bu da kutupların bir gün ters dönmesine bile yol açacak.

Güneş’te yağmur ve manyetik kutuplar

Oysa Güneş’in durumu çok daha vahim: Yıldızımız sinirden saçı diken diken olmuş bir insana benziyor ve siz de Güneş’in aşırı değişken manyetik alanını gösteren videoda bu çizgileri görebilirsiniz. Öyle ki Güneş’in kutupları çok hızlı bir şekilde yer değiştiriyor ve yıldızın bütün yüzeyinde kayıyor. Bu da taçküre kütle atımlarının Güneş’in hemen her yerinde gerçekleşmesine neden oluyor.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Plazma ve yağmur olayları

Plazma şeritleri manyetik alan çizgileri üzerinde uzaya yükseldikten sonra soğuyor ve civardaki gazdan daha fazla soğuduğu zaman gaz cepleri halinde yoğuşuyor. Her ne kadar bunların sıcaklığı binlerce dereceyi bulsa da “gaz damlacıkları” ağırlaşıyor ve yerçekiminin etkisiyle Güneş yüzeyine yağmur halinde yağıyor. Su yerine plazma söz konusu olsa da süreç aynı olduğu için buna yağmur diyoruz.

Peki Güneş’te biz yağmur olayını çözdük diye iş bitti mi sanıyorsunuz? Tersine, daha yeni başlıyoruz: Güneş yağmurları ile çözmek istediğimiz asıl soru, taçkürenin neden Güneş yüzeyinden daha sıcak olduğudur. Bunun sebebi de 15 milyon derecelik çekirdeğin Güneş’i ısıtması değil. Asıl sorumlu çekirdeğin ürettiği güçlü manyetik alan. Öyle ki taçküre Güneş yüzeyinden 300 kat sıcak olabiliyor.

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, zaten taçkürenin, Güneş’in manyetik alanı tarafından püskürtülen 1 milyon derecelik sıcak gazlardan oluştuğunu söylediniz. Neden sıcak olduğunu biliyoruz.” Aslında pek bilmiyoruz; çünkü Güneş yağmurları plazmanın taçkürede soğumasıyla (!) oluşuyor.

Ayrıca Güneş yağmurları geçici olaylar. Buna rağmen taçkürenin ortalama sıcaklığı rutin olarak 1 milyon dereceyi buluyor. Bunu anlamak için yağmurun tam olarak hangi yükseklikte oluştuğunu bilmemiz lazım; yani daha yapacak çok işimiz var.

İlgili yazı: İlginç Buluşlar >> Ateş topu fırlatan bileklik ve avuç lazeri

 

Taçkürede yağmur gizemi

Normalde Güneş’teki yağmur döngüsünün miğfer sorguçlarında başlamasını bekleriz. Bunlar Güneş’in en enerjik manyetik alan çizgileri olup ancak yıldızdan 1,6 milyon km uzaklaştıktan sonra bükülüp yüzeye geri dönüyor. Tabii manyetik alan çizgilerinin tepe noktası Güneş’e ne kadar uzaksa sıcaklığın da o noktada o kadar düşük olması gerekiyor. İşte bu sıcaklık farkı plazmayı yoğuşturuyor.

Oysa Güneş’te yağmur olayını inceleyen bilimsel makalenin başyazarı Emily Mason, NASA’nın Dünya yörüngesindeki Güneş Dinamiği Gözlemevi’nin son 9 yılda sağladığı taçküre verilerini incelediği zaman hiç de öyle olmadığını gördü. Tersine, yağmurun, Güneş’ten sadece 20-30 bin km yükseldikten sonra bükülerek yıldıza geri dönen en küçük manyetik alan halkalarında oluştuğunu buldu.

Güneş’in manyetik alanının simülasyonunu yapan bilgisayar modellerinde, bu küçük halkalara sıfır noktası topolojileri diyoruz. Üstelik sıfır noktası topolojileriyle göğe yükselen plazma Güneş yüzeyine saatler, hatta günler boyunca yağıyordu. Kısacası yağmur olayının sebebi olan sıcaklık düşüşleri ve farkları çok daha küçük ölçeklerde gerçekleşiyordu.

Peki yağmur hakkında ne öğrendik?

Buraya kadar söylediklerimizi toparlayalım: 1) Güneş yağmuru düşük irtifada başlıyor ve uzun sürüyor. 2) Yağmuru oluşturan yüksek irtifalı plazmayı Güneş çekirdeği değil, atomları hızlandıran manyetik alanlar ısıtıyor. 2) 1 milyon derece sıcaklığındaki plazma Güneş yüzeyinden 300 kat sıcak oluyor. Öyleyse yağmur neden simülasyonların gösterdiğinden çok daha alçakta yağıyor?

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Astronomik körlük

Güneş’teki yağmur vakalarını açıklamaya çalışan bilgisayar simülasyonları yüksek kesinlikli matematik modellerine dayanıyor. Gözlemlerle simülasyonlar arasındaki uyuşmazlığı çözmenin bir yolu da astronomik körlüğü dikkate almak: Belki de yağmur gerçekten de şu miğfer sorgucu dediğimiz en yüksek manyetik alan halkalarının tepe noktasında başlıyor.

Ancak, Dünya yörüngesindeki teleskoplardan bakınca göremeyeceğimiz kadar ince çiseliyor ve sağanak yağmurdan ziyade bir tür plazma sisi (plazma bulutları?) oluşturuyor. Alçak irtifalarda ise tümüyle yağmura dönüşüyor. Biz de bunu görüyor ve yağmur olayının sadece Güneş’e yakın mesafelerde başladığını sanıyoruz.

Diğer yağmur gizemi

Bilimsel teoriler doğrulamaya değil, yanlışlamaya dayanır. Bu nedenle bir soruyu daha yanıtlamamız gerekiyor: Neden manyetik alanlarla uzaya taşınan plazmanın bir kısmı, Güneş’e doğru bükülen manyetik alan çizgilerini izleyerek yıldızımızın yüzeyine yağmur halinde geri dönüyor da diğer kısmı güneş rüzgarı halinde uzaya savruluyor?

İlgili yazı: Okyanuslar Hakkında Yanıtını Bilmediğimiz 7 Soru

 

Güneş yağmuru ve güneş rüzgarı

Güneş’in uzaya saçtığı yüklü parçacıklar ve helyum atomu çekirdekleri güneş rüzgarını oluşturuyor. Hatta taçküre kütle atımlarının uzaya püskürttüğü dev plazma bulutları direkt Dünya’ya çarparsa, gezegenimizin manyetik alanını delip yeryüzündeki bütün elektronik aletleri yakıp kavurabilir.

Bilim insanları her ikisi de manyetik alanlardan kaynaklanan güneş yağmuru ile güneş rüzgarı arasındaki farkı netleştirmeye çalışıyor. En makul teori ise yırtılan manyetik alan çizgileri:

Şöyle düşünün, miğfer sorgucuna benzeyen manyetik alan halkaları kendi üzerine bükülüyor ve Güneş’in gezgin manyetik alan kutuplarının yüzey uçlarına geri dönüyor. Ancak, en enerjik manyetik alan çizgileri uzaya o kadar hızlı fırlıyor ki bunlar aşırı gerilmiş lastik gibi Güneş yüzeyinden kopuyor.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Manyetik boşalma

Bu olaya manyetik alan boşalması diyoruz ve güneş rüzgarına yol açan taçküre kütle atımlarının da kopan manyetik alanlarla birlikte aniden uzaya boşalan dev plazma bulutlarından kaynaklandığını düşünüyoruz.

Kısacası manyetik alan kopmazsa plazma yağmuru oluşuyor ve koparsa güneş rüzgarı ortaya çıkıyor. Her durumda NASA’nın 6,5 milyon km mesafe ile Güneş’e dokunacak kadar yaklaşan Parker sondasının bu gizemi çözmesi bekleniyor.

Öyleyse Güneşimiz nasıl ısı ve ışık saçıyor? Peki Güneş’i saran bir Dyson Sürüsü inşa ederek ve güneş enerjisi uydularıyla Dünya’ya enerji ışınlayarak kültürümüzü, galaksiye yayılacak Tip I uygarlık seviyesine getirmemiz mümkün mü? Bugün hem güneşin tadını çıkarın, hem de bu soruların yanıtlarını ilgili yazılarda okuyun!

Güneşte yağmur yağıyor

¹Observations of Solar Coronal Rain in Null Point Topologies