GÜNEŞ’İN ATMOSFERİ

GÜNEŞ’İN ATMOSFERİ

Nisan 7, 2019 0 Yazar: Tuğba YELİZ

Yıldızlar her ne kadar yapı olarak gezegenlere pek benzemeseler de, onların da birer atmosferi vardır. Sistemimizin göz bebeği yıldızımız Güneş de bu kuralın dışında kalmaz, onun da bir atmosferi vardır. Bu atmosfer de tıpkı gezegenimizin atmosferi gibi çeşitli katmanlardan oluşur.  Şimdi bu katmanları kısaca tanıyalım.

 

KORONA

Korona katmanı, Güneş atmosferinin en dış tabakasıdır. Kelimenin Latincedeki anlamı “taç” olduğundan taç küre olarak da adlandırılır.

 

Yaklaşık 10 Güneş yarıçapı kadar uzağa yayılan tabakanın şekli küresel değildir. Aşağıdaki
fotoğrafta, yuvarlak alanın dışında kalan ve buruşuk bir kumaş gibi görünen bölge korona tabakasıdır ve küresel yapıda olmadığı fotoğrafta da açıkça görülmektedir.

 

Korona (https://photoshd.files.wordpress.com/2010/08/sun-korona.jpg)

 

Resimdeki görüntü, tam Güneş tutulmaları sırasında ortaya çıkar. Yani korona tabakası doğrudan gözlenemez ve ancak önü Ay ya da koronograf adlı yapay bir alet tarafından kapatıldığı zaman böyle açık şekilde görülebilir. Bir başka özelliği de, görünür ışık bölgesinde değil, x ışın bölgesinde gözlenebiliyor oluşudur. Zira katmanın yoğunluğu son derece düşüktür ve ışınım gücü de bununla orantılı olarak oldukça azdır.

 

Korona tabakasının ilginç bir özelliği, Güneş yüzeyinden en uzak tabaka olduğu halde, sıcaklığının yüzey sıcaklığından çok daha yüksek oluşudur. Güneş yüzeyinin sıcaklığı yaklaşık olarak 5780 Kelvin iken, koronanın sıcaklığı yaklaşık 1 milyon K ‘dir. Bu durumun nedeni üzerinde yapılan
çalışmalar hâlâ sürüyor olsa da, olayın Güneş’in manyetik alanıyla ve iç kısımlardan yayılan manyeto-akışkan dalgalarla ilişkili olduğu düşünülmektedir.

 

KROMOSFER

Korona tabakasından Güneş yüzeyine doğru yaklaşırken karşımıza çıkan ikinci tabakadır. Kelimenin kökeni nedeniyle renk küre olarak da bilinir.

 

Bu tabaka da küresel bir şekle sahip değildir ve sürekli bir değişim halindedir. Mor öte bölgede ve tam tutulma esnasında gözlenebilir. Bahsi geçen her iki tabakada da yükek sıcaklıklar nedeniyle yüksek miktarda iyonizasyon mevcuttur. Kromosferin belirli bir sıcaklığı yoktu. Daha doğru bir söylemle, sıcaklığı iç ve dış bölgesi arasında farklı bir yayılım gösterir. İç kesimde birkaç bin K civarında seyreden sıcaklık, koronaya doğru ilerledikçe 25 bin K ‘ye kadar çıkar. Korona ile arasında bulunan ince geçiş bölgesi civarında sıcaklıklar 35 bin K ‘yi bulur. Tüm bunları göz önünde bulundurduğumuzda, katmanın ortalama sıcaklığı 10 bin K civarındadır.

 

FOTOSFER

Işık küre olarak da bilinen fotosfer tam olarak Güneş’e baktığımızda doğrudan gördüğümüz şeydir aslında. Yani Güneş’in yüzeyidir.

 

Teleskop ile Güneş’e bakarken filtre kullanmayı unutmamak gerektiğini bir kez daha hatırlatalım. Filtresiz gözlemler kalıcı körlüğe neden olur.

 

Normal bir yıldıza baktığımızda görebileceğimiz en derin katman fotosferdir. Güneş’in yüzeyi olan fotosferin sıcaklığı, yani etkin sıcaklık yaklaşık 5780 K’dir. Güneş üzerinde gözlemlediğimiz leke ve bulgurlanma gibi yapılar fotosfer üzerinde oluşur.

 

Fotosfer (http://u2.lege.net/cetinbal/AE/A-sun.jpg)

 

Şöyle topluca bir aile fotoğrafı alalım:

 

http://sciencenordic.com/sites/default/files/imagecache/620x/sunAtmosphereSN.jpg

 

Şimdi gelelim bu katmanlar üzerinde gerçekleşen bazı olaylara…

 

FOTOSFERDE GÖZLENEN OLAYLAR

 

GÜNEŞ LEKELERİ ve LEKE ÇEVRİMİ

Çoğunuzun bildiği ya da adını duyduğu Güneş lekelerinden başlayalım işe. Aşağıdaki fotoğrafta birkaç leke görüyoruz:

 

Lekeler (https://www.nasa.gov/sites/default/files/latest_1024_hmiic_0.jpg)

 

Lekelerin siyah görünme nedeni, sıcaklıklarının etraflarındaki bölgeye kıyasla 1000 – 2000 K daha düşük olmasıdır. Yani buralar birer delik değil, görece soğuk bölgeler olduğundan karanlık görünürler. Bu lekelerin belli bir oluşma ve yok olma süreci vardır. Genellikle Güneş ekvatoruna paralel bir bölge içerisinde ortaya çıkarlar. Başlangıçta meşale adı verilen parlak bölgeler olarak ortaya çıkarlar. Daha sonra bu parlak bölgeler içerisinde por adı verilen karanlık noktalar olarak gelişirler. Bu aşamalar birkaç dakika kadar kısa sürer. Porlar daha sonra iyice büyüyerek leke gruplarını oluşturabilir.

 

Ortaya çıkan lekelerin hemen hemen yarısı 1 gün içerisinde yok olur. Kalan lekeler biraz daha gelişebilir ve daha sonra belirli süreler sonunda kaybolur. Tüm bu sürece leke çevrimi adı verilir. Çevrimler ortalama olarak 11 yıl sürer. Daha kısa ya da uzun sürdüğü de görülebilir (9 – 14 yıl arasında değişmekle beraber, genel olarak 11 yıl sürdüğü gözlenmiştir)

 

Lekelerin manyetik kutupluluk özelliği gösterdiği bilinmektedir. Bu manyetik kuzey ve güneyler, leke çevrimin sonuna doğru yer değiştirir. Lekelerin oluşma nedeni, Güneş’in manyetik alanına bağlanmaktadır. Burada Babcock – Allen dinamo modeline kısaca değinmek gerekir.

 

DİNAMO MODELİ

Teorik modellere göre Güneş’in sıcaklığı iç katmanlara doğru artmaktadır. Bu durumda iç bölgelerde iyonizasyonun daha fazla olması gerekir. İyonize parçacıklar aslında yüklü parçacıklardan başka bir şey değildir. Yıldız ekseni etrafında döndüğü ve kutuplarıyla ekvatorunun dönme hızı birbirinden farklı olduğu için bu yüklü parçacıklar bir dipol manyetik alan oluşturur. Bu alanın oluşturduğu manyetik basınç, gaz basıncıyla etkileşime girer. Fotosferde gaz basıncı manyetik basınçtan büyüktür ve gaz basıncı manyetik basıncı sürükler.

 

Burada sürüklemekten kasıt şudur: Güneş’in manyetik alanının hayali alan çizgilerini düşünelim. Gözünde canlandırmakta zorlananlar için hemen hemen şöyle bir şey:

 

http://www.scientificgamer.com/blog/wp-content/uploads/2012/05/differential.jpg

 

Dönme hızının ekvator ve kutuplarda farklı olması nedeniyle, bu hayali çizgiler, yani aslında gerçekte manyetik alanın kendisi, Güneş’in etrafına bir anlamda sarılmaya başlar. Bu olay Güneş’in iç katmanlarından konvektif bölgede gerçekleştiği için, oradaki konveksiyon hareketi manyetik alanı bir yandan da yüzeye doğru taşır ve alanın yüzeye denk geldiği yerlerde lekeler oluşur.

 

BULGURLANMA YA DA GRANÜLASYON

Güneş’in iç katmanlarından biri olan konveksiyon tabakasında sürekli bir madde hareketi vardır. Bu hareket maddenin daha altlardan yüzeye ve sonra tekrar yüzeyden altlara doğru taşınması ile kendini gösterir. Isınan konvektif hücreler yukarıya doğru geldiğinde yüzeyde parlak, soğuyarak
iç kısımlara geri dönen hücreler ise karanlık bölgeler oluşturur. Bu da karşımıza, fotosferde bulgura benzer yapılar şeklinde çıkar.

 

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/3-newinsightsi.jpg

 

KROMOSFERDE GÖZLENEN OLAYLAR

 

KROMOSFERİK AĞ

Fotosferdeki lekelerin üzerine denk gelen parlak, ağ benzeri yapılardır.

 

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d7/HI6563_fulldisk.jpg

 

FİLAMENTLER

Kromosfer üzerindeki solucan benzeri koyu renkli yapılardır. Lekelerin manyetik kuzey ve güney kutuplarının sınırını çizerler.

 

https://scied.ucar.edu/sites/default/files/images/large_image_for_image_content/filament_halpha_18july2000_1535_550x500.jpg

 

PROMİNENSLER

İlmek gibi görünen, parlak ve geniş gaz yapılardır.800 bin km’ye kadar olan mesafelere uzanabilirler.

 

https://www.nasa.gov/images/content/449081main_img_feature_1650_4x3_1024-768.jpg

 

SPİKÜLLER

Kromosfer sınırındaki parlak ve küçük çıkıntılardır. Oluştuktan birkaç dakika sonra yol olurlar.

 

https://www.researchgate.net/profile/Ivan_Zhelyazkov3/publication/221927910/figure/fig1/AS:304796687978501@1449680601542/Solar-spicules-on-the-Sun-recorded-on-August-3-2007-Credit-NASA-STEREO.png

 

KORONADA GÖZLENEN OLAYLAR

 

MİĞFER AKIMLARI

Kromosferdeki prominens ya da filamentlerin üzerine denk gelen, büyük boyutlu, başlık benzeri kapalı yapılardır. Güneş lekelerini birbirine bağlayan kapalı manyetik ilmekler tarafından oluşturulurlar ve Güneş rüzgarları nedeniyle uzamış olarak görünürler.

 

http://solar.physics.montana.edu/YPOP/Spotlight/SunInfo/Images/helmet.gif

 

KUTUPSAL TÜYCÜKLER

Kutuplarda gözlenen, uzun ve ince tüy benzeri gaz akımlarıdır.

 

https://www.researchgate.net/profile/Brahmananda_Dasgupta/publication/284068803/figure/fig3/AS:311654958026754@1451315740402/An-x-ray-image-of-a-narrow-polar-plume-is-suggestive-of-the-fine-scale-structures-SPP-may.png

 

KORONAL İLMEKLER

Güneş lekeleri üzerine denk gelen kapalı ilmeklerdir. Çevrimlerle sıkı ilişki içerisinde oldukları anlaşılmıştır.

 

https://www.vofoundation.org/blog/wp-content/uploads/2018/06/Coronal-Loops.png

 

KORONAL DELİKLER

Korona üzerindeki hiç ışınım yaymayan karanlık bölgelerdir. Yüksek hızlı Güneş rüzgarlarının etkisiyle oluştukları ve plazma püskürmeleriyle ilişkili oldukları görülmüştür.

 

https://www.swpc.noaa.gov/sites/default/files/styles/medium/public/SDOch_image.jpg?itok=nUvUPwkm

 

Görüldüğü gibi Güneş aslında çok homojen ve durgun bir cisim değil. Üzerinde sürekli olarak oluşan ve kaybolan lekelerden, uzayın derinliklerine doğru püsküren plazmalara kadar birçok hareketli oluşum mevcut. Bize en yakın yıldız olması nedeniyle, hakkında edindiğimiz bilgiler, diğer
yıldızlar için de bize yol gösterici oluyor.

 

Bir yazımızın daha sonuna gelmiş olduk. Keyifle okumuş olmanızı umuyoruz ve yukarıda anlattıklarımızın bir kısmını izleyebileceğiniz bir video ile veda ediyoruz:

https://www.youtube.com/watch?v=HFT7ATLQQx8