Güneş fiziği: Neden inceleyelim? Bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Kuzey Amerika merkezli, ticari olmayan, popüler bir uzay ve astronomi haber sitesi olan Universe Today, çarpma kraterlerini, gezegen yüzeylerini, ötegezegenleri ve astrobiyolojiyi incelemenin önemini ve bu disiplinlerin hem araştırmacılara hem de halka Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda neler öğretebileceğini araştırdı.

Bu yazımızda güneş fiziğinin (aynı zamanda heliofizik olarak da bilinir) büyüleyici alanını tartışacağız; bilim adamlarının neden bu alanda çalıştıklarını, bu konuda çalışmanın yararlarını ve zorluklarını, Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda bize neler öğretebileceğini ve gelecek öğrencilerin güneş fiziği konusunu nasıl araştırabileceklerini tartışacağız.

Peki güneş fiziğini incelemek neden bu kadar önemli?

Boulder’da bulunan Colorado Üniversitesi Astrofizik ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde güneş astrofizikçisi ve yardımcı doçent olan Maria Kazachenko, güneş fiziğinin yıldızımız olan güneşimizin nasıl çalıştığını incelediğini ve çeşitli nedenlerden dolayı yıldızımızın nasıl çalıştığını anlamamız gerektiğini söylüyor.

Öncelikle yıldızlar evrenimizin yapı taşlarıdır.

Bizler bile yıldız tozundan yapıldık. İkincisi, güneşimiz yaşam için enerji sağlar ve Dünya’daki yaşamımızı etkiler. Bu yüzden güvende olmak için yıldızımızı anlamamız gerekiyor. Son olarak, yıldız aktivitesini tanımlayan yüksek kaliteli manyetik alan haritalarını elde edebildiğimiz tek yıldız Güneş’tir.

Özetlemek gerekirse, güneşi incelemek uzay güvenliğimiz ve evreni anlamak için temel önemdedir.

Güneş fiziği alanı, astronomların sayısız güneş tutulmasını belgelediği milattan önce 1300 yıllarında var olan Babil krallığı zamanlarına dek uzanır ve Yunan kayıtları, Mısırlıların güneş tutulmalarını tahmin etme konusunda oldukça ustalaştıklarını gösteriyor.

Buna ek olarak, eski Çinli gökbilimciler MÖ 720 ile MÖ 480 yılları arasında toplam 37 güneş tutulmasını belgelediler ve ayrıca MÖ 800 civarında görünür güneş lekelerinin gözlemlenmesine ilişkin kayıtlar tuttular.

Güneş lekeleri ilk kez 1610’da teleskop kullanan birçok uluslararası gökbilimci tarafından gözlemlendi; bu gök bilimciler arasında çizimleri bugüne kadar saklanan Galileo Galilei de vardı.

Şu anda, güneş fiziği çalışmaları, Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) Hawai’i’de bulunan Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu ve 2023 yılının Eylül ayında güneşin yüzeyine 7.26 milyon km yakınına kadar giden NASA’nın Parker Güneş Sondası dahil olmak üzere hem yer hem de uzay tabanlı teleskoplar ve gözlemevleri tarafından yürütülmektedir.

Peki tüm bu tarih ve bilimsel araçlara rağmen güneş fiziği çalışmanın yararları ve zorlukları nelerdir?

Güneş fiziği çalışmanın bilimsel faydalarından bazıları arasında çok sayıda gözlem ve üzerinde çalışılacak birçok bilim problemi; disiplinler arası araştırmalardan elde edilen faydalar (yıldız fiziği, dış gezegen toplulukları) vardır. Ve ayrıca bazen verilerin yanlış yorumlanmasına neden olan uzaktan algılama kullanma ihtiyacından kaynaklanan bazı bilimsel zorluklar yer almaktadır

Güneş fiziği çalışmaları, güneş rüzgârının Dünya ile, özellikle de manyetik alanımızla etkileşime girdiği ve yüksek kuzey ile güney enlemlerinde gözlemlenen güzel auroraların ortaya çıktığı uzay havasının araştırılmasını içerir. Bazen güneş rüzgarı uydulara zarar verecek ve hatta Dünya yüzeyindeki elektrik şebekelerini bile devre dışı bırakacak kadar güçlüdür.

Mesela, 1-2 Eylül 1859 yılında gerçekleşen Carrington olayında Dünya çapında telegraf istasyonlarında çıkan yangınlar ve birkaç güçlü aurora gözlemleri yapıldığı rapor edilmiştir. Bu olay, Dünya’nın manyetik alanının gelen güneş rüzgârını büyük ölçüde saptırmasıyla meydana gelmiş olsa da, bizi koruyan manyetik alanımız olmadan bu gezegendeki yaşam yok olmaya mahkum olabilir.

Peki güneş fiziği bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Güneş, bize gezegenlerde yaşamın yaratılması için çok önemli olabilecek parlamalar ve koronal kütle püskürmeleri de dahil olmak üzere yıldız faaliyetleri hakkında bilgi verebilir. Bu parlamalar ne sıklıkla oluyor? Ne kadar güçlü olabilirler?

Neden bazı parlamalar patlayıcı iken ve yıldızı terk ediyorken bazıları püsküren plazmayı yıldızın üzerinde tutuyor? Neden diğer yıldızlarda çoğunlukla sınırlı parlamalar gözlemliyoruz? Ayrıca güneş bize uzun vadeli yıldız evriminin (yıldız döngüleri, yıldız dinamosu) arkasındaki bilim hakkında da bilgi verebilir.

Çoğu bilimsel disiplin gibi, güneş fiziği de ötegezegen toplulukları da dahil olmak üzere çok çeşitli altyapılardan gelen araştırmacıları kapsar, ancak birkaçını saymak gerekirse standart fizik, astrofizik, bilgisayar bilimi, plazma fiziği ve akışkanlar dinamiğini içerir. Bu altyapılardan gelen sürekli işbirlikçi ve yenilikçi çabalar sayesinde araştırmacılar yalnızca kendi güneşimizi değil, aynı zamanda evrendeki diğer güneş sistemlerindeki güneşleri de inceleyebilirler.

Güneş tutulmaları, dünya çapında sayısız uygarlık tarafından binlerce yıldır hem gözlemlendiği hem de belgelendiği için güneş fiziği çalışmalarının önemli bir yönüdür. Tutulmaların kutsal kasesi, tam güneş tutulmalarıdır ki bu tutulmalarda ay güneşi tamamen engellemektedir. Bu durum da güneş fizikçilerine koronal kütle püskürmelerini gözlemlemek ve incelemek için ender bir fırsat sunar. Kaldı ki bu durum yaşamın oluşması için hayati bir önem arz ediyor olabilir.

Birkaç ay içinde Amerika Birleşik Devletleri‘nden geçecek olan tam güneş tutulması, bilim adamlarına güneşin birçok özelliğini incelemek için 2017’deki tam güneş tutulmasından bile daha fazla fırsat sağlayacak.

Kaynak: https://phys.org/news/2024-02-solar-physics-life-earth.html