Video: NASA’nın Punch Mission, Güneş’in Corona’yı eylemde görüyor

Bir patlama bülteniyle başlangıçlara kaydolun

En büyük soruları cevaplarken Dr. Ethan Siegel ile evreni gezin.

Burada yeryüzünde, güneşi ezici bir şekilde olumlu bir şekilde düşünüyoruz. Dünya yüzeyinde alınan neredeyse tüm ışık ve enerjinin ve gezegenimizdeki yaşamın birincil itici gücüdür. Fotosentez süreci güneşi gerektirir ve gündüz/gece döngüsü organizmalara ne zaman uyanacağına ve ne zaman uyuyacağına işaret eder. Mevsimsel varyasyonlar, Dünya’nın eksenel eğimi ve gezegendeki enlemimiz nedeniyle, güneşin enerji çıkışındaki zamansal değişimlerin genel akısına kıyasla küçük olmasıyla aldığımız enerji miktarını belirler.

Ve yine de, güneş sürekli bir enerji yayıcısı değildir, daha ziyade inanılmaz karmaşık bir astrofizik fenomen paketi nedeniyle değişir ve dalgalanır. Güneş sadece ışığı uzaya yayan bir plazma topu değil, karmaşık bir iç manyetik alan, korona olarak bilinen ultra sıcak bir diffüz halo içerir ve güneş sisteminde akan, gezegenleri ve mollerini etkileyen ve her türlü karmaşık fiziksel fenomenlere neden olan parçacıklar-güneş parlamacıları ve koronal kütle ejeksiyonları yoluyla fırlatır.

Bu uzay havasını izlemek ve Dünya için riskleri anlamak ve ölçmek, Heliofizik: Güneş’in incelenmesidir. Sadece aylar eski, NASA’nın yumruk uydu Bu uzay hava durumu fenomenleri hakkındaki anlayışımızda devrim yaratma sözü. Yine de, başlangıçta olduğu gibi, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki güneş fiziğine katılan kesintiler, büyük ilerlemeler gerçekleştiği gibi ışıkları ortaya çıkarmakla tehdit ediyor. İşte herkesin bilmesi gereken şey.

1900 yılında bir güneş tutulması sırasında tanımlanan erken bir fotoğraf tabağı (daire çizilmiş). Toplam bir tutulma sırasında ay tarafından bloke edilen güneşin diski güneşin en parlak kısmıdır. Belirlendiğinde, çıplak insan gözüyle bile çok daha zayıf güneş korona görülebilir. Korona, güneşten çok daha sıcak ve daha az yoğun ve daha az yoğun, güneş sistemimizdeki uzay havasının çoğunun fırlatma noktasıdır.

Güneşimizin göründüğünden daha fazlası olması ve bir korona sahip olduğu gerçeği, eski zamanlardan beri bilinmektedir. Her zaman, toplam bir güneş tutulması olduğunda, Ay Dünya’dan bakıldığı gibi güneşin önünden geçtiğinde ve güneş diskini tamamen engellediğinde, koronadan çok daha zayıf, daha genişletilmiş ışık ortaya çıkabilir. Yardımsız insan gözü ile bile, teleskopların icadı, büyüteç, koronagraf veya uzay uçuşudan önce bile, güneşin koronası doğru koşullar altında doğrudan gözlemlenebilir. Modern zamanlarda, Corona’nın herhangi bir eski bilim insanının hayal ettiğinden daha büyük ve daha önemli olduğunu öğrendik.

Manyetizma ile şekillendirilen güneşin koronası inanılmaz derecede sıcaktır: güneşin fotosferinden yüzlerce kez veya gözlemlenen güneş ışığının çoğunun ortaya çıktığı güneşin dış tabakası. Bu aşırı koronal ısıtma, enerji taşımacılığı, manyetik alanlar ve koronanın düşük yoğunluklu doğasının bir kombinasyonundan kaynaklanmaktadır. Aslında, güneşin koronası, güneşe yerçekimsel olarak bağlı değildir, daha ziyade güneş sistemi boyunca, öncelikle güneşin dönme düzleminin ekvatoru boyunca dışa doğru akar. Modern güneş tutulmaları sırasında uzun süredir maruz kalma fotoğrafçılığıyla bakıldığı gibi, güneşin koronasının gözlem yapmaya devam edebildiğimiz kadarıyla uzandığını görebiliriz.

Güneş koronası, burada gösterildiği gibi, 2006 toplam güneş tutulması sırasında 25 güneş yarıçapına kadar görüntülenir. Toplam bir güneş tutulması süresi ne kadar uzun olursa, gökyüzü o kadar koyu olur ve korona ve arka plan astronomik nesneleri o kadar iyi olur. Deneyimli, ciddi tutulma fotoğrafçıları, bunlar gibi görüntüleri tutulma verilerinden oluşturabilir ve güneş koronasının boyutunu sergileyebilirler.

Bu çok önemlidir, sadece güneşi ve tüm yıldızları daha iyi anlama arayışımızda bilimsel nedenlerden dolayı değil, aynı zamanda koronal kütle boşaltmaları da dahil olmak üzere uzay havası dünyayı ciddi şekilde etkileyebileceği için. Tüm gezegenimizin tarihi için Dünya manyetik bir alana sahipti: gezegenimizi iç mekanda çok güçlü bir çubuk mıknatıs gibi davranan çekirdek güdümlü bir manyetik dinamo: gezegenimize Kuzey ve Güney manyetik kutuplarımıza dönüşümlü olarak neredeyse hizalanmış veya dünyamızın dönme ekseniyle hizalanmış. Sadece dünyanın dış katmanları değil, aynı zamanda hareketleri ve etkileşimleri manyetik alanımızın varlığını yönlendiren metalik iç ve dış çekirdekleri de dahil olmak üzere iç kısmı da.

Güneş ayrıca manyetik bir alana sahiptir: karmaşık ve 11 yıllık bir döngüde akan ve akan geçişlerle dolu. Bu güneş döngüsünün zirvesi sırasında, aynı anda birçok fenomen ortaya çıkar.

• Güneş lekeleri çok sayıda, daha büyüktür ve diğer zamanlardan daha fazla sıcaklık farklılıkları sergiler.
• Güneş fişekleri ve koronal kütle boşlukları gibi uzay hava olayları diğer zamanlardan daha fazla.
• Ve en güçlü uzay hava olayları, X-Sınıfı güneş parlamaları ve en enerjik koronal kütle ejeksiyonları, hepsi bu döngünün zirvesinde veya yakınında meydana gelir.

Bu uzay hava olayları herhangi bir yönde meydana gelebilir, ancak bizim için önemli olan, dünyayı nasıl yaptıkları veya etkilemediğidir.

NASA’nın Solar Dinamik Gözlemevi (SDO) uydusu tarafından 2014’te (güneş döngüsü zirvesinin yakınında) gözlemlenenler gibi güneş koronal döngüleri, Güneş’teki manyetik alanın yolunu takip edin. Bu döngüler doğru şekilde ‘kırıldığında’, Dünya’yı etkileme potansiyeline sahip olan koronal kütle boşlukları yayabilirler. Güneş korona fotosferinin hemen üstünde ve güneş sisteminin geri kalanını kaplayan dış fenomenler arasındaki bağlantı, aradaki tüm konumları uygun enstrümanlar ile ölçmeyi gerektirir.

Çoğu uzay hava durumu olayı güneş ekvatorunun düzleminde meydana gelse de, yani Dünya’nın güneşin etrafındaki yörüngesiyle neredeyse mükemmel bir şekilde hizalanacakları anlamına gelse de, dünya bir kerede yörüngesinde her yerde değildir. Bizim bakış açımızdan, örneğin bir Koronal kitle ejeksiyonu gibi bir uzay hava durumu olayı meydana geldiğinde görebileceğimiz iki yön türü vardır.

1. Bir koronal kitle ejeksiyonu, sanki güneşten belirli bir yönde yayılıyormuş gibi yanal olarak ortaya çıkabilir. Dünya gezegeni perspektifinden bakıldığında, neredeyse her yere gidiyor gibi görünebilir: sol, sağ, yukarı, aşağı veya bir açıda. Bu lateral koronal kütle ejeksiyonlarının meydana geldiğini gördüğümüzde, uzay hava durumu olayı güneşi dünyaya bağlayan hayali çizgiden farklı bir yöne gittiği için rahat bir nefes alabiliriz.
2. Bununla birlikte, alternatif olarak, bir koronal kütle ejeksiyonu bir halo yapmış gibi görünebilir ve bu “halo koronal kütle ejeksiyonları” herkesin en korkunç uzay hava olaylarıdır. Bunun nedeni basittir: Koronal bir kitle ejeksiyonunun sizin bakış açınızdan bir halo-frage yaptığını görürseniz, doğrudan size yöneldiğiniz uyarınızdır; Ana “parlama” yönünüze gidiyor, ancak bir koni gibi şekillendirildiği ve bu koninin içindeyseniz, güneşi çevreleyen tam 360 ° patlama göreceksiniz. Bunlar, kaçınılmaz olarak dünyayı etkileyecek olaylardır ve güneşin izlenmesi, bu olayların ne yaptıklarını ve bize vermediğini anlamanın anahtarıdır.

Bir koronal kitle ejeksiyonunun, perspektifimizden nispeten eşit olarak genişlediği göründüğünde, halka şeklindeki veya “halo” CME olarak bilinen bir fenomen, güneş tarafından yayılan enerjik parçacıkların muhtemelen gezegenimiz için doğru yöneldiğinin bir göstergesidir. Ejeksiyon bizden uzaklaştırılmış olsaydı, bunun yerine güneşin bir uzuvundan çıktığını görürüz.

Anlamamız gereken ilk şey, güneşin manyetik bir alana sahip olması (ve korona da) ve bağımsız olarak dünyanın da manyetik bir alana sahip olması ve bu manyetik alanların uzayda üç boyutlu nesneler olmasıdır. Bir uzay hava durumu olayı başlatıldığında, güneşten çıkan parçacıkların hizalanmasını belirleyen güneşin alanı, güneşi dünyaya bağlayan hayali çizgiye dik olarak yönlendirilen bileşenler olan radyal bileşenlere sahip olacaktır, bu da manyetik alanın güneşi boyunca bileşenleri olacak. (Güneş gökbilimcileri buna z yönü diyor ve Güneşin manyetik alanının bu bileşeni B olarak bilinir_zıpla.)

Dünyanın manyetik alanı da üç boyutlu bir şekle sahiptir, ancak bu şekil şu anda iyi anlaşılmıştır, bu da bize gezegenimizi çevreleyen bir manyetosfer verir. Güneşin güneş-toprak çizgisi boyunca manyetik alanı kuzeye işaret ettiğinde, o zaman güneşin alanı ve dünya alanı toparlanır ve bu, yüklü parçacıkları Dünya gezegeninden uzaklaştırır. Güçlü bir uzay hava durumu olayı bile, güneşin görünüş hattı manyetik alan kuzey noktalarından kaynaklanıyorsa, Dünya üzerinde minimum etkilere sahip olacaktır. Ancak güneşin manyetik alanı güneye işaret ederse, tam tersi koşullar ortaya çıkar: Güneş ve Dünya’nın manyetik alanı kısmen iptal eder ve bağlantı kurar, bu da güneş rüzgarından enerjinin Dünya atmosferine nüfuz etmesine izin verir, genellikle muhteşem sonuçlarla.

Yaklaşık 46 derece kuzey enleminden kuzeye bakan 10 Mayıs 2024’teki Aurora, kameranın gözlerine yeşil ve pembe görünüyor. Büyük kepçe, 2003’ten beri Dünya’daki en muhteşem auroral ekranı yakalayan bu çerçevede parlak bir şekilde parlıyor.

2024 ve 2025 yıllarında çeşitli zamanlarda Dünya genelinde yaşanan en görsel olarak muhteşem sonuç Aurora’dır: hem kuzey yarımküredeki Aurora Borealis hem de güneydeki Aurora Australis. Dünya ve güneş arasında güçlü bir manyetik bağlantı olduğunda, yüklü parçacıklar manyetik kutupların etrafında atmosfere dönüşebilir, burada çeşitli atomlar ve moleküllerle çarpışacaklar, iyonize olacaklar ve çeşitli karakteristik renklere sahip auroralar üretecekler: en belirgin şekilde, genellikle kırmızılarla ve bazen de oraya eşleştirilen greens üretir.

Ancak, özellikle modern, elektrikli dönemimizde daha yıkıcı sonuçların potansiyeli de vardır. Uzay havası olaylarının büyük ölçüde gezegenler arası manyetik alanlar tarafından yönlendirilmesi ve hızlı hareket eden yüklü parçacıkları içermesi, Dünya’da ve Dünya çevresindeki uzay ortamında yaşanan manyetik alanların zamanla değişeceği anlamına gelir. Manyetik alanları değiştiren, 19. yüzyıldan beri bilindiği gibi, elektrik akımlarını indükleyebilir ve bu, elektronik cihazların ve bilgisayarların arızalanmasına, kontrolü kaybetmesine, ateşe yakalamasına veya kısa çıkmasına neden olabilir. Güçlü uzay hava durumu olayları multi-trilyon dolarlık felaketlere yol açabilir ve hem dünyada hem de düşük Dünya yörüngesinde muazzam miktarda altyapı yok edebilir.

Daniel K. Inouye Solar Teleskop (DKIST), dünyanın en büyük ve en güçlü güneş teleskopudur. Bireysel güneş granüllerini çözen ve alt granül özelliklerini ortaya çıkaran ilk güneş gözlemevidir, bu da güneşin fotosferindeki özellikleri her zamankinden daha yüksek hassasiyetle izlememizi sağlar.

Bu nedenle, güneş yüzeyinde yüksek çözünürlükte güneş yüzeyinde de dahil olmak üzere güneşin sürekli olarak izlenmesi ve güneş koronasını ve yeryüzünü güneşe bağlayan görüş hattının izlenmesi çok önemlidir. Sadece güneşi ve bu uzay hava olaylarını anlamak istemiyoruz, onlara karşı korunmak istiyoruz. Yerde, NSF’den Daniel K. Inoue Solar Teleskobu (DKIST)2020 yılında görevlendirilen ve Ulusal Güneş Gözlemevi tarafından işletilen, dünyanın en güçlü güneş teleskopudur. Güneşi şimdiye kadar görülen en küçük güneş granüllerini çözerek şimdiye kadarki en yüksek çözünürlükte gözlemler ve ayrıca güneşin manyetik alanını daha önce hiç elde edilemeyen hassasiyetlere ölçer.

Bu arada, uzaya gidebilir ve uzay aracımızı koronagraflarla donatabiliriz, güneşin koronasını yüksek kontrastta görmemizi sağlar: ondan hafif ışığı yıldız, gezegen ve ayın zeminine karşı görmek. NASA’nın Soho ve SDO’su gibi daha önce yörüngede olan güneş teleskopları, güneş koronasını görmemize ve uzay havasını izlememize yardımcı oldu, güneş parlamalarını ve koronal kütle ejeksiyonlarını her yöne gözlemlememize izin verdi: bu korkunç “halo” uzay hava olayları. Bununla birlikte, bir sınırlama, bu teleskopların hepsinin sadece dar görüş alanlarına sahip olması ve bu uzay hava olaylarının lansmanını izlememize izin verirken, onları güneşten Dünya’ya kadar takip edemedik.

Astrotech uzay operasyonlarındaki dört NASA yumruk uydudan birinin bu görünümü, lansmandan sadece iki ay önce gerçekleştirilen bir güneş dizisi dağıtım testini göstermektedir: Ocak 2025’te.

Bu sınırlamaya ek olarak, polarimetrinin – veya ne kadar mıknatıslanmanın polarize ışığın optik dönüşüne neden olduğunu ölçme yeteneğinin – sadece gözlemlerin elde edilebileceği kısa mesafelere kadar uzanması da vardır. Çok gerçek güneş sistemimizde, güneşin manyetik alanının ve koronasının tam anlamıyla tüm planlar arası alanlara yayıldığını biliyoruz:

• Güneşten dünyaya,
• Tüm gezegenlerin yörüngesinde ve Kuiper Kemer’in içine,
• Ve bunun ötesinde, Voyager uzay aracının şu anda bulunduğu yıldızlararası uzaya.

Ve yine de, SDO ve Soho gibi gözlemevleri ile, sadece bu uzay hava durumu olaylarında güneşten birkaç güneş yarıçapına kadar polarimetri yapabiliriz.

Bu yüzden o kadar heyecan verici ki NASA’nın yumruk görevi11 Mart 2025’te ortak lansed Spherex Misyonu ile birliktenihayet gözlerini güneşe açmaya başladı. Güneşi gözlemlemek için başlatılan önceki nesil uzay aracının aksine, yumruk aslında Dünya’nın etrafındaki kutup yörüngesindeki uyduların bir takımyıldızıdır: dördünün de her zaman güneşi bir kerede izleyebilmesini sağlamak. Bunlardan biri, Soho ve SDO’ya benzer dar bir alan görüntüleyicidir, bu da piyasaya sürüldükçe koronal kütle ejeksiyonlarını ve güneş patlamalarını izlemek için güneşin etrafındaki iç birkaç güneş yarıçapını araştırmasına izin verir. Bu dar alan görüntüleme uzay aracı, uzay havasının ortaya çıkışını ve enerjinin taşınmasını izlememizi sağlar, çünkü Corona’nın kendisini şimdiye kadar daha iyi bir polarimetri ile bırakır: hikayenin önemli bir parçası.

Dört yumruk uzay aracından biriyle alınan güneşin bu dar alan görüntüleme görüntüsü, 3 Haziran 2025’te güneşin koronasından ayrıntılı olarak yayılan bir koronal kütle ejeksiyonu (kuzey), toplam görüş alanının bir parçası olan bu dar alan görünümü, geniş alan yumruk görüntüleri ve videolarındaki iç beyaz, noktalı daireyi temsil eder.

Ancak Punch ile birlikte devasa sıçrama, diğer üç uzay aracından geliyor: bir dizi geniş alan görüntüsüne. Uzaydan önceki tüm güneş gözlemevlerinden farklı olarak, Punch güneşin etrafında Dünya-Günün mesafesinin kendisiyle karşılaştırılabilir alanları görebilir: Güneş’e 100 milyon kilometreden fazla uzakta. Koronal kütle ejeksiyonlarının ve güneş fişeklerinin her zamankinden daha fazla mesafeye uçmasını izleyebiliriz, doğrudan polarimetri ölçümlerinden iç güneş sistemindeki planyetik alanı çıkarmamıza izin verebiliriz: daha önce hiç yapmadığımız bir şey.

Bununla birlikte, en muhteşem bir şekilde, yumrukla yapabileceğimiz şey, ilk kez bu korkunç “halo” koronal kütle ejeksiyonlarını, burada Corona’daki kökenlerinden, sürekli olarak, sürekli olarak izlemektir. Güneş-yeryüzüne uzay havasını, her üç boyutta da izleme yeteneği, alanın tüm tarihi için güneş gökbilimcilerinden kaçan bir şey olmuştur ve yumrukla, sonunda ulaşılabilen bir hedeftir. Şimdiye kadarki en büyük görüş alanlarını, polarimetri ölçme kapasitesiyle birleştirerek, “polarimetre ve heliosferi birleştirmek için polarimetre” anlamına gelir, nihayetinde Halo koronal kütle ejeksiyonları da dahil olmak üzere uzay havasını, güneş ve güneş koronası da dahil olmak üzere dünyamıza kadar tüm şekilde ölçmeye hazırız.

Başka koşullar altında, bu haber – Craig DeForest tarafından 10 Haziran 2025’te Amerikan Astronomi Derneği’nin 246. toplantısında duyuruldu – Güneş astronomi alanında dikkate değer bir ilerlemeye işaret eder ve bizi ilk kez, dkist ile gözlemlediğimiz güneş yüzeyinden kaynaklanan uzay havasını, güneş korona ve yumrukla gözlemleyebileceğimiz yeryüzüne tüm yoldan bağlama potansiyeline sahip olmaya hazırlardı. Mıknatıslanmayı ve enerjinin tam 150.000.000 kilometreye taşınmasını izleme yeteneği, ilk kez, sadece uzay havası anlayışımızı derinleştirmekle kalmaz, aynı zamanda Dünya’dan daha önce hiç olmadığı gibi dünyadan korunmaya ve dünyayı uyarmaya yardımcı olur.

Ve yine de, bu gözlemcileri konserde tasarlandıkları şekilde kullanma şansı bulamayabiliriz. İlk yumruk sonuçlarının ortaya çıkmasından sadece birkaç saat sonra, Ulusal Güneş Gözlemevi bir belediye binası düzenledi ve önerilen 2026 bütçesinin, DKIST’i işletmeye devam etmeleri için yetersiz olacağını duyurdu: Burada Dünya’da Amiral Gemisi Güneş Gözlemevi. Bilimin tüm cephelerde ilerlemesi gerektiği bir zamanda, insanlar, tesisler ve gözlemevlerinin hepsi, Amerikan Astronomi Derneği’nin son toplantısında birçok kişi tarafından “yok olma düzeyinde bir olay” olarak adlandırılan önerilen bütçe, bize onlarca yıl bilimi belirlemekle tehdit ediyor. Yol haritası, daha parlak bir gelecek inşa etmek yerine, bilimsel liderliğimizi çekiyor, binlerce üstün yetenekli işçiyi finanse ediyor ve birinci sınıf tesisleri kapanma olasılığıyla yüzleşmeye zorluyor.

NASA’nın hala devreye alınması ve kalibre edilmesi, bilime yatırım yapmaya devam edersek neyin mümkün olduğunu gösteriyor. Aniden kursu değiştirmedikçe ve tam olarak bunu taahhüt etmedikçe, bir ulus olarak, yeni nesil bilimsel ilerlemenin sadece dünyanın geri kalanı tarafından öncülük edilmesi gerekecektir.