Güneş’in Aktivite Döngülerinin Gücünü Tahmin Etmede Yeni Bir Yöntem
Bilim insanları, Güneş’in bir sonraki aktivite döngüsünün gücünü, maksimum seviyesine ulaşmadan en az yedi yıl önce bile ortaya çıkarabilecek bir tahminleme tekniği geliştirdi.
Bu yöntem, güneş döngüsündeki “kapanma” aşamasında bulunan güneş lekelerinin sayısına odaklanıyor. Bu noktada, Güneş’in en şiddetli uzay hava olaylarının aniden sona erdiği görülüyor. Araştırmacılar, bu yaklaşımı zaten Solar Döngü 26 için erken bir tahmin oluşturmak amacıyla kullandılar.
İlk projeksiyonlar, 26 numaralı döngünün orta düzeyde olabileceğini gösteriyor; yaklaşık 100 ila 120 güneş lekesi bekleniyor. Bu, mevcut Solar Döngü 25 ile aynı veya daha zayıf bir seviye anlamına geliyor. Ancak, araştırmacılar daha kesin bir tahmin için yaklaşık iki yıl daha beklemeleri gerekiyor ve hem daha güçlü hem de daha zayıf sonuçlar teorik olarak hala mümkün.
Bu bulgular, bu hafta Birmingham’daki Royal Astronomical Society’nin Ulusal Astronomi Toplantısı’nda sunulacak.
Güneş’in Şiddetli Hava Durumları Aniden Sona Eriyor
Warwick Üniversitesi’nde Fizik Profesörü ve Merkez for Fusion, Space and Astrophysics Direktörü Sandra Chapman, “Güneş yavaşça uykuya dalıp sonra yavaşça uyanmıyor.” dedi.
“Bunun yerine, en şiddetli uzay hava olaylarının her güneş döngüsünde belirli bir noktada oldukça aniden sona erdiğini keşfettik. Bu noktayı belirleyerek, bir sonraki güneş döngüsünün ne kadar aktif olmasının beklendiği konusunda yeni bir tahminleme yolu bulduk.”
Profesör Chapman’ın, 26 numaralı döngü için yapılacak tahminlerin yaklaşık iki yıl içinde çok daha doğru hale geleceğini bekliyor. O zamana kadar, mevcut Solar Döngü 25, tanımlanan “kapanma” noktasına ulaşacak ve bu da bilim insanlarının hesaplamalarını doğrudan gözlemlere dayandırmalarına olanak tanıyacak.
Güneş yaklaşık 11 yıllık bir döngü içinde hareket eder. Bu süre zarfında, manyetik alanı kutupluluğunu değiştirirken, görünen güneş lekelerinin sayısı artar ve sonra azalır.
Güneş lekeleri, Güneş’in yüzeyindeki aktif manyetik bölgelerdir. Güçlü güneş patlamalarına ve koronal kütle çıkışlarına neden olabilirler; bunlar enerji ve yüklü parçacıkların uzaya gönderilmesine yol açar. Bu uzay hava olayları, Dünya üzerindeki uyduları, iletişim sistemlerini, navigasyon sistemlerini ve elektrik şebekelerini etkileyebilir.
Astronomlar, yüzyıllardır güneş lekelerini takip ediyor, ancak her güneş döngüsü farklı davranıyor. Bazı döngüler diğerlerinden daha uzun veya daha kısa olabilir ve yoğunlukları önemli ölçüde değişebilir. Bu farklılıklar, yaklaşan bir döngünün gücünü tahmin etmeyi zorlaştırmıştır.
Yeni Bir “Güneş Saati”, Tahminleme Yeteneklerini İyileştiriyor
Bu yeni teknik, Profesör Chapman’ın daha önceki “güneş saati” sistemine dayanıyor; bu sistem, Güneş’in düzensiz döngülerini standart bir saate yerleştiriyordu. Bu çalışma, aşırı uzay hava olaylarının bir döngünün sonuna doğru yavaşça kaybolmadığını gösterdi. Bunun yerine, açıkça tanımlanmış bir aşamada sona eriyor.
Profesör Chapman ve meslektaşları, bu aşamada görünen güneş lekelerinin sayısının, bir sonraki güneş döngüsünde ulaşılacak en yüksek güneş lekesi sayısıyla yakından ilişkili olduğunu buldular.
Bu ilişki, yaklaşan bir döngünün gücünü, zirveye ulaşmadan yaklaşık altı ila yedi yıl önce tahmin etmenin yeni bir yolunu sunuyor. Mevcut tahminleme yöntemleri genellikle daha az önceden uyarı sağlar; çünkü bilim insanları Güneş’in en sakin olduğu dönem olan minimum seviyesine ulaşmasını beklemeleri gerekir.
Bu teknik ayrıca, bir sonraki döngünün oluşması beklenen manyetik alanın ne zaman kurulacağını gösteren belirli bir aşamaya da işaret ediyor. Araştırmacılar, bu zamanlamanın Güneş’in manyetik alanını oluşturan ve sürdüren süreci olan güneş dinamosunu daha iyi anlamalarına yardımcı olabileceğini umuyorlar.
Profesör Chapman, “Mevcut Solar Döngü 25 için kapanma noktasına yaklaşık iki yıl kaldı. Şu anda bu noktanın nerede olacağını tahmin etmemiz gerekiyor, ancak o noktaya ulaştığımızda gözlemlerden elde edilen verileri kullanarak 26 numaralı döngü için çok daha kesin bir tahmin yapabileceğiz.” dedi.
“Bu, yine de döngünün ne kadar güçlü olması bekleniyor konusunda yaklaşık yedi yıllık bir uyarı sağlayacak.”
Daha Önceki Tahmin, 25 Numaralı Döngünün Aktivitesini Doğru Öngördü
Bu yöntem daha önce, Solar Döngü 25’in birçok önceki tahminde öngörüldüğünden daha aktif olacağını gösterdi. Bu artan aktivite, son yıllarda görülen çarpıcı auroral görüntülerin oluşmasına katkıda bulundu.
Birleşik Krallık, 25 numaralı döngünün “maksimum” aktivite dönemine yaklaştığı sırada 2024 yılında birkaç tarihi güneş fırtınası yaşadı. En önemli olaylar 10 Mayıs ile 13 Haziran tarihleri arasında gerçekleşti.
Güneş maksimum seviyesine yakın büyük güneş lekelerinin birleşimi, Dünya’yı etkileyen son 20 yıldaki en güçlü jeomanyetik fırtınalara neden oldu. Bu olaylar, Devon ve Cornwall dahil olmak üzere Birleşik Krallık genelinde yaygın aurorlara yol açtı.
2022 yılında, Profesör Chapman Royal Astronomical Society’nin Chapman Madalyası’na layık görüldü. Bu ödül, gezegensel manyetik alanların davranışına ve bu alanların uzay hava olaylarını nasıl oluşturduğuna ilişkin yaptığı öncü araştırmaları takdir etmek amacıyla verildi.
Neden Güneş Fırtınaları Sona Eryor?
Aynı zamanda tanımlanan kapanma noktası, aktif güneş lekesi bölgelerinin yaklaşık 15 derecelik güneş enleminden daha düşük bir seviyeye geçtiği zaman gerçekleşir.
Her güneş döngüsü sırasında, güneş lekeleri bir “kelebek deseni” oluşturur. Başlangıçta daha yüksek enlemlerde oluşurlar ve sonra döngü ilerledikçe Güneş ekvatoruna doğru hareket ederler.
Güneş, farklı enlemlerin farklı hızlarda döndüğü anlamına gelen diferansiyel dönmeye sahiptir. Ancak yaklaşık 15 derecelik enlemden daha düşükte, bu dönme hızı farkı zayıflar. Bu, Güneş ekvatorunun etrafında bir “jet akımı” oluşturur.
Profesör Chapman’ın düşüncesine göre, en güçlü koronal kütle çıkışları diferansiyel dönüşüm tarafından yönlendirilir. Güneşin farklı parçaları farklı hızlarda döndüğünde, ortaya çıkan manyetik alan bükülür ve enerji birikir. Aktif güneş lekesi bölgeleri ekvatora 15 derecelik bir mesafeye geldiğinde, bu dönme mekanizması zayıflar ve en güçlü uzay hava olaylarının ana nedeni ortadan kalkar.
Bu hipotezi test etmek için, Profesör Chapman 27 günlük (ortalama güneş dönüş süresi) korelasyonu jeomanyetik aktiviteyi (aa indeksi) inceledi ve kaydedilen uzay hava olaylarıyla karşılaştırdı.
Kapanma noktasından sonra, jeomanyetik fırtınalar daha az şiddetli hale geldi ve 27 günlük bir düzen izledi. Bu, muhtemelen koronal kütle çıkışları yerine dönen akımların neden olduğu olaylar olduğunu gösteriyor.
Kaynak: Sciencedaily