Güneş’in manyetik alanı yakında tersine dönecek

 (space.com)
2 puan yazan GN⁺ 2024-06-15 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Güneş’in manyetik alan kutuplarının tersine dönmesi, yaklaşık 11 yıllık güneş döngüsünde maksimumun ortasına gelindiğini gösteren bir olaydır; sonrasında etkinlik minimuma doğru kaymaya başlar
  • Mevcut güneş maksimumunun 2024 sonu ile 2026 başı arasında gerçekleşmesi bekleniyor; bu dönemde Güneş’in manyetik alanı, kuzey ve güney kutbu ayrımının belirsizleşeceği kadar karmaşık hale gelir
  • Tersine dönüş, güneş lekeleri ve aktif bölgelerin manyetik alanlarının kutup bölgelerine doğru hareket etmesiyle ilerler; ancak bunun tüm kutupların değişmesine neden olduğu henüz tam olarak açıklanamıyor
  • Manyetik alan tersine dönüşü bir anda gerçekleşmez; genellikle 1–2 yıl sürer ve 24. güneş döngüsünde kuzey kutup manyetik alanının tersine dönmesi neredeyse 5 yıl almıştır
  • Bu değişim kıyametvari bir olay değildir; güçlü uzay havasıyla birlikte görülebilir ama bunun doğrudan nedeni değildir ve galaktik kozmik ışınlara karşı kalkan etkisine yardımcı olabilir

Güneş döngüsünde manyetik alan tersine dönüşünün yeri

  • Güneş yakında manyetik alan tersine dönüşü adlı önemli bir dönüm noktasına ulaşacak
  • Bu tersine dönüş, yaklaşık 11 yıllık güneş döngüsü içinde önemli bir aşamadır
    • Kutupların değişmesi, Güneş’in güneş maksimumunun ortasına ulaştığını gösterir
    • Bundan sonra güneş etkinliği, güneş minimumuna doğru geçişe başlar
  • Güneş’in manyetik alanı en son 2013 sonunda tersine döndü
  • Mevcut tahminlere göre güneş maksimumunun 2024 sonundan 2026 başına kadar olan dönemde gerçekleşmesi bekleniyor

11 yıllık güneş döngüsü ve 22 yıllık Hale döngüsü

  • Güneş etkinliğinin yaklaşık 11 yıllık döngüsü, Güneş’in manyetik alanı tarafından yönlendirilir ve Güneş yüzeyindeki güneş lekelerinin sıklığı ve şiddeti ile ölçülür
  • Daha uzun manyetik döngü ise yaklaşık 22 yıllık Hale döngüsüdür
    • Bu süre boyunca Güneş’in manyetik alanı bir kez tersine döner ve ardından başlangıçtaki durumuna geri döner
  • Güneş minimumunda manyetik alan, Dünya’daki gibi bir kuzey ve bir güney kutbu olan dipole yakın bir yapıdadır
  • Maksimuma yaklaştıkça manyetik alan, net bir kuzey-güney kutup ayrımı olmayan karmaşık bir duruma dönüşür
  • Maksimum geçip minimuma ulaşıldığında Güneş yeniden dipol duruma döner; ancak kutuplar tersine dönmüş haldedir

Bu tersine dönüşün yönü

  • Yaklaşan kutup değişimi, kuzey yarımkürede kuzey yönlü manyetik alanın güney yönlü manyetik alana, güney yarımkürede ise bunun tersine dönüşmesi şeklinde gerçekleşecek
  • Bu değişimden sonra Güneş’in manyetik yönelimi Dünya’nınkine benzer hale gelecek
    • Dünya’nın da kuzey yarımküresinde güneye yönelen bir manyetik alanı vardır

Güneş lekeleri ve aktif bölgelerin tersine dönüşü yönlendirme biçimi

  • Tersine dönüş, Güneş yüzeyindeki karmaşık manyetik etkinlik bölgeleri olan güneş lekeleri tarafından yönlendirilir
  • Güneş lekeleri, güneş patlamaları ve koronal kütle atımları (CME) gibi büyük güneş olaylarını tetikleyebilir
  • Güneş ekvatoruna yakın görülen güneş lekeleri mevcut manyetik alan yönüyle uyumludur
  • Kutuplara daha yakın oluşan güneş lekeleri ise yeni gelen manyetik yönle uyumludur
    • Bu kural Hale yasası olarak adlandırılır
  • Aktif bölgelerden çıkan manyetik alan kutup bölgelerine doğru hareket eder ve sonunda tersine dönüşe yol açar

Hâlâ çözülemeyen mekanizma

  • Kutupların tersine dönmesine yol açan kesin neden henüz bilinmiyor
  • Stanford University’den güneş fizikçisi Phil Scherrer, tüm güneş döngüsünü açıklayan öz tutarlı bir matematiksel modelin henüz bulunmadığı görüşünde
  • Temel soru, manyetik alanın nereden geldiğiyle bağlantılıdır
    • Çok sayıda güneş lekesi oluşup oluşmayacağı
    • Güneş lekelerinin kutup bölgelerindeki manyetik alana katkı yapıp yapmayacağı
    • Güneş lekelerinin etkisinin yerel olarak dengelenip dengelenmeyeceği
  • Todd Hoeksema da bu sorulara nasıl yanıt verileceğini henüz bilmediğimiz görüşünde

Tersine dönüş bir an değil, uzun bir geçiştir

  • Güneş’in manyetik alan tersine dönüşünün belirli bir “anı” yoktur
  • Geçiş, tüm 11 yıllık güneş döngüsü boyunca ilerleyen kademeli bir değişimdir
    • Dipol durumdan karmaşık manyetik alan durumuna geçilir
    • Ardından tersine dönmüş dipol duruma geri dönülür
  • Tam bir tersine dönüş genellikle 1–2 yıl sürer
  • Süre büyük ölçüde değişebilir
    • National Solar Observatory’ye göre, Aralık 2019’da sona eren 24. güneş döngüsünde kuzey kutup manyetik alanının tersine dönmesi neredeyse 5 yıl sürdü
  • Değişim çok kademeli olduğundan, Dünya’dan tersine dönüş anını hissetmek zordur
  • Bu olay kıyamet alameti değildir

Dünya ve uzay havası üzerindeki etkileri

  • Son dönemde Güneş, çok sayıda güçlü güneş patlaması ve CME yayacak kadar aktifti
  • Bu etkinlik Dünya’da güçlü jeomanyetik fırtınalara yol açtı ve etkileyici auroralar ortaya çıkardı
  • Ancak uzay havasının şiddetlenmesi, manyetik alan tersine dönüşünün doğrudan nedeni değildir
    • İki olgu birlikte görülme eğilimindedir
  • Uzay havası genellikle güneş maksimumunda en güçlüdür
    • Bu sırada Güneş’in manyetik alanı da en karmaşık halindedir

Galaktik kozmik ışınlara karşı kalkan etkisi

  • Manyetik alan değişiminin küçük ama genel olarak yararlı bir yan etkisi de vardır
  • Değişim, Dünya’yı galaktik kozmik ışınlardan daha iyi korumaya yardımcı olabilir
    • Galaktik kozmik ışınlar, neredeyse ışık hızında hareket eden yüksek enerjili atom altı parçacıklardır
    • Kozmik ışınlar uzay araçlarına zarar verebilir ve Dünya atmosferinin koruması dışındaki yörüngedeki astronotlara zarar verebilir
  • Güneş’in manyetik alanı değiştiğinde, Güneş ekvatorundan dışarı doğru milyarlarca mil uzanan akım levhası oldukça dalgalı bir şekil alır
  • Bu şekilde bükülen akım levhası, galaktik kozmik ışınlara karşı daha iyi bir bariyer görevi görür

Bir sonraki güneş döngüsünün şiddetini tahmin etme

  • Bilim insanları, Güneş’in manyetik alan tersine dönüşünün ne kadar süreceğini ve dipol yapıya ne kadar hızlı döneceğini izleyecek
  • Manyetik alan önümüzdeki birkaç yıl içinde dipol duruma dönerse, bir sonraki 11 yıllık döngünün nispeten aktif olması beklenir
  • Toparlanma yavaş olursa, bir sonraki döngünün önceki 24. güneş döngüsü gibi nispeten zayıf olması beklenir

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-06-15
Hacker News görüşleri
  • İlginç olan, bu olayın her 11 yılda bir gerçekleşmesi; ayrıca bunun iki katı olan 22 yıllık daha uzun bir Hale cycle da var
    Güneş’in manyetik alanı genelde Dünya ile kutup yönleri hizalı bir dipol durumundayken, ters yönde ve çok daha düzensiz bir manyetik alan yönüne geçiyor
    Bunun Dünya’yı doğrudan nasıl etkilediğine dair pek bir şey görmedim; önceden bildiğim şey, güneş lekelerinin zaman zaman Dünya yönünde koronal kütle atımları oluşturduğuydu. Yakın zamanda da bunun etkisiyle bazı şeyler olmuş gibi görünüyor ama çok ciddi değildi
    • Bu, 11 yıllık güneş lekesi döngüsü ile mi ilişkili, yoksa sadece tesadüf mü?
    • Benim anladığım kadarıyla Hale cycle, iki adet 180° tersine dönüşle tamamlanan 360°’lik bir dönüş
      Yani 11 yıllık döngü, kabaca dipol durumdan düzensiz bir duruma geçip sonra yeniden dipol duruma dönüyor; ama bu kez manyetik kuzey kutbu ters yönü gösteriyor. Sonraki 11 yıllık döngüde manyetik kuzey yine eski “yukarı” yönünü göstermeye başlıyor
    • Esas olarak bulut oluşumunu etkiliyor
      https://home.web.cern.ch/news/news/physics/cloud-discovers-n...
  • Daha az konuşulan ama daha ilginç bir uzun vadeli eğilim var: son birkaç güneş döngüsü genel olarak daha zayıftı. En yüksek noktalarında bile etkinlik ve güneş lekesi daha azdı
    http://solen.info/solar/images/comparison_recent_cycles.png
    Keşke bu grafik daha eski dönemleri de gösterseydi; böylece daha büyük bir döngü olup olmadığını görebilirdik. İlk bakışta bu döngü, bir öncekinin ardından hafif bir toparlanma gibi görünüyor
    • Birkaç yıl önce, Güneş’in Grand Solar Minimum dönemine girdiğini ve bunun Maunder minimumuna benzer şekilde küresel soğuma gibi sonuçlar doğurabileceğini söyleyen yazılar okuduğumu hatırlıyorum
      Sonrasında bununla ilgili daha fazla araştırma ya da spekülasyon yapıldı mı bilmiyorum
    • Aynı sitede gözlemlenen tüm döngüleri bir araya getiren bir grafik var
      http://www.solen.info/solar/cycles1_to_present.html
  • Önceki HN başlığına bakılırsa, bir ay önce Carrington event ölçeğinde bir olayın zamanı gelmiş diye düşünmüştüm (https://news.ycombinator.com/item?id=40321821)
    Bu astronomik manyetik olay da bildiğimiz teknolojik uygarlık için bir tehdit olabilir mi?
    • Olabilir. Carrington event, geçen ayki olaydan 2 ila 4 kat daha güçlüydü; ama öte yandan bugünün elektrik sistemleri eskisine göre çok daha dayanıklı görünüyor
  • Asıl metni okusam da tam çıkaramadım; bu, Güneş’in şu anda solar maximum döneminde olduğu anlamına mı geliyor? Ve bu aynı zamanda auroraların daha sık ve daha güçlü görülebileceği anlamına da mı geliyor?
  • Bu bir günde olan bir şey değil; 5 yıla yayılan kademeli bir süreç
    • Ama öyle yazarsan o kadar tık alamazsın…
  • “Manyetik alan değişiminin yan etkilerinden biri küçük ama genel olarak faydalıdır. Dünya’yı galaktik kozmik ışınlardan korumaya yardımcı olabilir. Galaktik kozmik ışınlar, ışık hızına yakın hareket eden yüksek enerjili atom altı parçacıklardır; uzay araçlarına zarar verebilir ve Dünya’nın koruyucu atmosferinin dışındaki yörüngede bulunan astronotlara zarar verebilir.”
    Bu bilgi, reklamlar ve dolgu metinlerin ardından, makalenin sonunda sondan üçüncü paragrafta gömülüydü. Sabırsız insanlar için zor bir kurgu
    • Acaba neden? Güneş’in kutupları Dünya’nın kutuplarıyla hizalanıp Dünya’nın manyetik alanını tamamladığı için mi?
      Manyetik kutuplar sürekli dönüyormuş gibi görünüyor [1]; bazen dönme ekseninin kutuplarıyla hizalanıyor, bazen hizalanmıyor ve “tersine dönme” olayı, ekvatoru yavaş ve pürüzsüz biçimde geçme sürecine verilmiş ikili bir sınıflandırma gibi duruyor
      Biraz utanç verici ama eskiden bunu değişim oranının epey ani değiştiği basamaklı bir olay sanıyordum
      [1] https://www.stce.be/news/211/welcome.html
    • Ama gerçekten ilginç bir soru. ABD’de yaşadığım bölgede son zamanlarda çok sayıda ultraviyole uyarısı gördüm; bununla ilişkili olabilir mi?
  • Birkaç yıl önce, sanırım bir Rus bilim insanının yazdığı çığır açıcı bir whitepaper okuduğumu hatırlıyorum. Oldukça ikna edici biçimde, Güneş’in derinlerinde bir döngü ve yüzeye yakın bölgelerinde bir başka döngü olmak üzere iki döngünün işlediğini savunuyordu
    İki döngü de aynı anda ya maksimumda ya da minimumda olduğunda, Güneş etkinliğindeki uç değerlerin bununla açıklandığını söylüyordu
    • Bu muhtemelen Gnevishev, M. N.; Ohl, A. I. (1948) tarafından yazılan “On the 22-year cycle of solar activity”dir. İlk kez 76 yıl önce Rus dergisi Astronomicheskii Zhurnal’de yayımlandı
  • Gerçekten çok şey biliyoruz ama aynı anda çok az şey de biliyoruz. Makale de matematiksel bir model olmadığını söylüyor; dolayısıyla araştırmacıların ve akademinin bu olguyu gerçekten anladığını söylemek zor
    İklim değişikliği ve onun yarattığı zorluklar da böyle; benzer nitelikteki pek çok alanda modeller eksik kalıyor ya da bazı süreçleri gerçekten anlamak için gereken büyük veri parçaları tamamen eksik oluyor
    • Fizikte bu çok yaygın. Bir konuyu çok yoğun biçimde incelemiş, teoriler geliştirmiş, hatta gelecekteki davranışı çok hassas biçimde öngören modeller kurmuş olabilirsiniz; ama yeterince güçlü ya da yeterince hassas şekilde dürtemediğiniz için temel mekanizma kesin olarak saptanamamış olabilir
  • Peki… menzili ne kadar ve nasıl modüle ediliyor?
    • Menzili muazzam olurdu ama arazime 11 ışık yıllık dipol anten kurma planıma belediye oldukça sert itiraz etti
      Bugünlerde amatör telsizci olmak gerçekten zor…
    • İnsana düşündürüyor. Muhtemelen başka yıldızlar da bunu yapıyordur. Manyetik polariteyi yıldızlararası mesafelerden tespit edebilir miyiz? Yıldızları bu şekilde inceleyen yeni bir astronomi yapılabilir mi?
      Manyetik alanın tersine dönme döngüsü, o yıldız hakkında başka yollarla öğrenmesi zor olan bir şeyi bize söyleyebilir mi?
  • Fizik yasalarının basit özellikleri muazzam ölçeklerde yeniden üretme biçimi gerçekten büyüleyici
    • O zaman insanların kutup kaymasının iklim üzerindeki etkisini neden kabul etmekte zorlandığını da merak ediyorum