Güneş’ten dünyaya doğru gelen yüklü parçacıklar, Dünya’dan uzaya uzanan geniş bir hidrojen atomları bulutu olan geocorona ile etkileşime girer. Yük hidrojen atomlarına aktarılır ve yumuşak X-ışınları yayılır. Kredi: Tokyo Metropolitan Üniversitesi
Modeller, güneş rüzgarı yük alışverişi olaylarının nasıl gözlemlendiğini gösteriyor.
Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden araştırmacılar, yumuşak X-ışınlarında gözlemlenen varyasyonları modellemek için sayısal yöntemler kullandılar. X-ışını uyduları tarafından algılanan sinyaller. Suzaku teleskobundan gelen verileri analiz ettiler ve bunu atmosferimizin en üst kısımlarıyla etkileşime giren güneş rüzgarlarının modellenmesiyle karşılaştırdılar. Gelecekteki uydu deneyleri için tahminlerin nasıl yapılabileceğine ilişkin çıkarımlarla birlikte, sinyalin uydunun yörüngesel hareketine göre nasıl değiştiğini yakalamayı başardılar.
1990’larda, Alman yörüngesel X-ışını teleskopu ROSAT, büyük boyutlu nesneleri algılamaya başladı. spektrumun yumuşak X-ışını kısmındaki bir gün kadar süren sinyallerdeki değişimler. Bunlar, yaklaşık aynı zamanlarda keşfedilen Hyakutake kuyruklu yıldızından gelen bol miktarda yumuşak X-ışınları akışına benziyordu. Bunların güneş rüzgarı, güneşten gelen yüklü parçacıkların akışları ve atmosferimizin üst ekstremitelerindeki nötr iyonlarla veya jeokoronla nasıl etkileşime girdikleri öne sürüldü. 2000’lerde yapılan daha ayrıntılı gözlemler, bu olayların güneş rüzgar yükü değişim olayları (SWCX) olarak bilinen açıklayıcı spektrumlarını doğruladı ve mekanizmanın kendisi geniş çapta kabul gördü.
Proton akışındaki varyasyonlar ve Suzaku tarafından ölçülen bir değişim olayı üzerinden fotonlar. Modelin (kırmızı), deneyde görülen varyasyonları yakından yeniden ürettiği bulunmuştur. Kredi: Tokyo Metropolitan Üniversitesi
Ancak, güneş rüzgarının yörüngesel teleskoplar tarafından alınan ölçümlere nasıl yol açtığını modellemenin çok daha zor olduğu ortaya çıktı. Güneş rüzgarı olaylarının gelişini, yüklü parçacıkların nötr atomlarla nasıl etkileşime girdiğini ve bunun manyetosferi nasıl etkilediğini başarılı bir şekilde yakalamayı gerektirir; .
Şimdi, Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden Doçent Doktor Yuichiro Ezoe liderliğindeki bir ekip, sinyalin zaman içinde nasıl değiştiğini başarılı bir şekilde yeniden oluşturabilen bir model gerçekleştirmek için bu yönleri başarılı bir şekilde bir araya getirdi. Ekibin odak noktası, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı tarafından 2005 yılında fırlatılan bir X-ışını teleskop uydusu olan Suzaku’dan gelen verilerdi. Diğer uyduların aksine, Suzaku daha alçak bir yörüngede yer alıyor ve bu da manyetosferin güneş rüzgarlarının güçlü bir şekilde büküldüğü kutup zirvelerini gözlemlemesine izin veriyor. Ekibin çalışmasının öne çıkan özelliği, yalnızca bir araya getirebildikleri çok çeşitli astrofiziksel olaylar değil, aynı zamanda bunların gerçek verilerle nasıl eşleştirilebileceğidir.
Model, sinyali yeniden üreterek deneysel verilerle mükemmel bir uyum gösterdi. sahada etkileyici bir başarı olan iki katına kadar gözlemlendi. Ayrıca, uydunun görüş hattı kutup noktalarıyla hizalandığında sinyaldeki özellikle güçlü değişimleri yeniden üretebildiler. Büyük bir jeomanyetik fırtına gözlemlendiğinde olduğu gibi bazı dikkate değer istisnalar vardı; yine de, varyasyonların başarılı bir şekilde yeniden üretilmesi, uzayda yapılacak yeni nesil X-ışını gözlemlerinin sonuçlarını tahmin etmek için önemli bir umut vaat ediyor.
Referans: Daiki Ishi tarafından “Suzaku ile tespit edilen jeokoronal güneş rüzgar yükü değişimi olaylarının modellenmesi” , Kumi Ishikawa, Yoshizumi Miyoshi, Naoki Terada ve Yuichiro Ezoe, 12 Aralık 2022, Publications of the Astronomical Society of Japan.
DOI: 10.1093/pasj/psac095
Bu çalışma, Japonya Bilimi Teşvik Derneği KAKENHI Hibe Numaraları 19J20910 ve 21H04972 tarafından desteklenmektedir.