Uluslararası bir ekip, SwRI liderliğindeki Manyetosferik Çok Ölçekli (MMS) Misyonu verilerini kullanarak Dünya’ya yakın güneş rüzgârı ortamında iyon toplama (pickup ions, PUI) ve buna eşlik eden dalga aktivitesine dair gözlemsel kanıtlar elde etti. NASA tarafından 2015’te fırlatılan MMS, gezegeni zararlı güneş ve kozmik radyasyondan koruyan manyetik alan olan manyetosferi incelemek üzere yörüngede dört uzay aracından oluşuyor.
PUI NEDİR, NASIL OLUŞUR?
PUI’ler, heliosferden akan nötr parçacıkların güneş rüzgârında iyonlaşmasıyla ortaya çıkıyor. Bu yeni oluşan iyonlar güneş rüzgârıyla birlikte sürükleniyor, yerel manyetik alan etrafında dönerek tipik güneş rüzgârı popülasyonundan ayrışan belirgin bir plazma popülasyonu oluşturuyor. Çalışmada, PUI’lerin başka belirgin enerjik iyon ya da elektron popülasyonu olmadan tipik bir hız dağılımı sergilediği gözlemlendi.
DALGA–PARÇACIK BAĞLANTISI
Ekip, MMS’in manyetik alan ölçümlerini, gözlenen PUI desenlerinden türetilen beklenen dalga büyüme modlarının teorik analiziyle birleştirerek dalga aktivitesini belirledi. Sonuçlar, PUI’lerin Dünya yakınındaki güneş rüzgârında dalgalar üretebildiğini ve bu süreçlerin daha geniş istatistiksel çalışmalarla araştırılması gerektiğini ortaya koyuyor. Araştırmacılar, güneş rüzgârı iyonları ve PUI’leri ayrı bileşenler olarak modelleyip, hangi popülasyonun gözlenen dalgalardan sorumlu olabileceğini ayırt etmeye çalıştı.
HİDROJEN/HELİYUM İZİ
Analiz, gözlenen dalgaların muhtemelen helyum ve/veya hidrojen PUI’leri tarafından üretildiğini gösteriyor. Ancak mevcut cihaz kısıtlamaları nedeniyle sorumlu türlerin kesin kimlikleri henüz teyit edilemedi.
HELİOSFERDE GENİŞ ETKİ
Güneş’ten daha uzak mesafelerde, güneş rüzgârındaki PUI’lerin göreceli yoğunluğu artıyor; bu da dalga–parçacık etkileşimleri yoluyla güneş rüzgârının ısıtılmasına ve ısınmasına katkılarını büyütüyor. Güneş Sistemi’nin dış kenarlarında, PUI’ler güneş rüzgârındaki toplam dinamik basınca anlamlı düzeyde katkıda bulunuyor; bu etki, son şok ve heliosheath bölgelerindeki fiziksel süreçler üzerinde büyük sonuçlar doğuruyor.
MODELLEME YENİDEN ELE ALINABİLİR
Dünya yakınında PUI yoğunluğu görece düşük olduğundan, genellikle güneş rüzgârındaki dalga–parçacık etkileşimlerine katkılarının ihmal edilebilir olduğu varsayılıyordu. Eğer bu varsayım yanlışsa, güneş rüzgârının ve tüm heliosfer boyunca evriminin açıklanmasında kullanılan teori ve modellerin güncellenmesi gerekecek. Yeni bulgular, PUI’lerin sanılandan daha büyük bir rol oynayabileceğine işaret ediyor.
