Güneş'in görünür yüzeyi rekor ayrıntıyla görüntülendi: Plazma girdapları ilk kez doğrulandı

Bilim insanları, Güneş’in görünür yüzeyi olarak kabul edilen fotosferin bugüne kadar elde edilmiş en yüksek çözünürlüklü görüntülerini yayımladı.

ABD Ulusal Bilim Vakfına bağlı Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu ile kaydedilen görüntülerde, güçlü manyetik alanların çevresinde sürekli oluşup gelişen küçük girdaplar ve ince dalgalı yapılar görüldü.

Araştırmanın sonuçları 5 Ağustos’ta Nature dergisinde yayımlandı. Çalışma, Güneş’in fotosferindeki Kelvin–Helmholtz kararsızlığının uzun süredir devam eden teorik öngörülerin ardından deneysel olarak doğrulandığını ortaya koydu.

19 kilometrelik ayrıntılar görüntülendi

Gözlemler, Hawaii’nin Maui Adası’ndaki Haleakalā Dağı’nda bulunan ve dört metre çapında aynaya sahip Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu ile gerçekleştirildi.

Teleskop, Güneş yüzeyinde yaklaşık 19 kilometre büyüklüğündeki ayrıntıları ayırt edebildi. Dünya ölçeğinde büyük görünmesine rağmen bu yapılar, yaklaşık 1,4 milyon kilometre çapındaki Güneş için son derece küçük kabul ediliyor.

Araştırmacılar, gözlem alanındaki 47 girdabı ayrıntılı olarak inceledi. Girdapların büyüklüklerinin yaklaşık 25 ila 170 kilometre arasında değiştiği, aralarındaki karakteristik mesafenin ise yaklaşık 65 kilometre olduğu belirlendi.

Yapıların manyetik bölgelerin çevresinde saniyede 0,67 ila 3 kilometre hızla ilerlediği ölçüldü.

Kelvin–Helmholtz kararsızlığı nedir?

Kelvin–Helmholtz kararsızlığı, farklı hızlarda hareket eden iki akışkan veya gaz tabakasının kesiştiği sınırda ortaya çıkıyor.

Hız farkı nedeniyle başlangıçta küçük dalgalar oluşuyor. Bu dalgalar zamanla büyüyerek kıvrılıyor ve girdap biçimini alıyor. Dünya’da rüzgârın farklı hızlarda hareket eden hava katmanlarıyla etkileşmesi sonucunda oluşan dalgalı bulutlarda benzer yapılar görülebiliyor.

Güneş’te ise etkileşime giren madde, yaklaşık 5 bin 500 santigrat derece sıcaklığa sahip ve manyetik alanların içinde hareket eden elektrik yüklü plazmadan oluşuyor.

Başlangıçta teleskop testi için kaydedildi

Görüntüler, 14 Nisan 2025’te Güneş lekesinin yakınındaki manyetik açıdan aktif bir bölgenin gözlemlenmesi sırasında elde edildi.

Araştırmacılar, başlangıçta teleskobun ve FastCam adı verilen yüksek hızlı görüntüleme sisteminin kapasitesini test etmeyi amaçlıyordu.

Saniyede 740 kare kaydedebilen kamera, yaklaşık üç dakika boyunca Güneş yüzeyindeki değişimleri takip etti. Görüntülerin işlenmesi sırasında manyetik bölgelerin sınırlarının daha önce düşünüldüğü gibi düzgün olmadığı, neredeyse tamamen girdaplar ve ince şeritlerden oluştuğu belirlendi.

Bilgisayar simülasyonlarıyla karşılaştırıldı

Bilim insanları gözlemleri, Güneş atmosferinin fiziksel koşullarını modelleyen yüksek çözünürlüklü bilgisayar simülasyonlarıyla karşılaştırdı.

Simülasyonlarda oluşan girdapların boyutları, hareket hızları ve büyüme sürelerinin teleskopla görüntülenen yapılarla büyük ölçüde örtüştüğü görüldü. Araştırmacılar, bu uyumun gözlemlenen yapıların Kelvin–Helmholtz kararsızlığı olduğu sonucunu güçlendirdiğini belirtti.

Güneş patlamalarının anlaşılmasına katkı sağlayabilir

Araştırmaya göre küçük girdaplar, manyetik alan çizgilerini sürekli olarak büküp birbirine dolayabiliyor. Böylece enerji, Güneş’in manyetik alanında birikebiliyor ve farklı atmosfer katmanlarına taşınabiliyor.

Bu mekanizmanın Güneş’in dış atmosferi koronanın yüzeyden çok daha sıcak olmasının açıklanmasına ve Güneş patlamalarıyla koronal kütle atımlarının nasıl tetiklendiğinin anlaşılmasına katkı sağlayabileceği değerlendiriliyor.

Ancak araştırma, girdapların büyük Güneş patlamalarını doğrudan başlattığını kesin olarak kanıtlamıyor. Bulgular, bu yapıların enerji ve manyetik akı taşınmasında önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.

Güneş patlamaları ve koronal kütle atımları, Dünya’ya ulaştığında uyduları, GPS sistemlerini, radyo haberleşmesini ve elektrik şebekelerini etkileyebilen uzay hava olaylarına yol açabiliyor. Araştırmacılar, Güneş’in küçük ölçekli manyetik hareketlerinin daha iyi anlaşılmasının uzun vadede uzay hava tahminlerinin geliştirilmesine katkı sunabileceğini belirtiyor.