Gezegenimiz sürekli olarak güneş sistemimizin merkezindeki bir yıldızdan yayılan rüzgarlarla yıkanır.
Güneş helyosferinin plazmasını oluşturan parçacıkların seyahat ederken soğuduklarını biliyoruz. Sorun, sıcaklıklarının modellerin tahmin ettiğinden çok daha yavaş düşmesidir.
Wisconsin-Madison Üniversitesi'nden fizikçi Stas Boldyrev, “İnsanlar 1959'daki keşfinden bu yana güneş rüzgârını inceliyorlar, ancak bu plazmanın hala tam olarak anlaşılamayan birçok önemli özelliği var” diyor.
“Başlangıçta, araştırmacılar güneş rüzgârının Güneş'ten uzaklaştıkça çok hızlı soğuması gerektiğine inanıyordu, ancak uydu ölçümleri, Dünya'ya ulaştığında sıcaklığının beklenenden 10 kat daha yüksek olduğunu gösteriyor.”
Araştırma ekibi, hareketli plazmayı incelemek için laboratuvar ekipmanı kullandı ve şimdi bu sorunun cevabının, güneşin kontrolünden çıkamayacak gibi görünen elektronlarda yattığını düşünüyor.
Uzun bir süre boyunca, genişleme sürecinin adyabatik yasalara uyduğuna inanılıyordu, bu da termal enerjinin sisteme eklenmediği veya sistemden çıkarılmadığı anlamına geliyordu. Bu sayıları güzel ve basit hale getirir, ancak enerjinin parçacık akışına girip çıktığını varsayar.
Ne yazık ki, elektronun yolculuğu kolay olmaktan çok uzak: muazzam manyetik alanların pençesine itiliyor. Bu kaos, ısı transferi için bol miktarda alan bırakır.
Meseleyi daha da karmaşık hale getirmek için, küçük kütleleri nedeniyle elektronlar, Güneş atmosferinden dışarı uçarken daha ağır iyonlardan daha hızlıdır ve büyük ölçüde pozitif yüklü parçacık bulutu bırakır.
Nihayetinde, iki karşıt yük arasındaki artan çekim, uçan elektronların momentumunu yakalar ve onları manyetik alanların yollarını yeniden değiştirdiği orijinal çizgilerine geri çeker.
Boldyrev ve meslektaşları, yakalanan elektron popülasyonunun, elektronların termal enerjilerini nasıl dağıttıklarında önemli bir rol oynadığını ve parçacık hızlarının ve sıcaklıklarının tipik dağılımlarını tahmin edilemez bir şekilde değiştirdiğini öne sürüyorlar.
Bu çalışma PNAS'ta yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: NASA
