Araştırma: Güneş sandığımız kadar büyük olmayabilir

Carly Cassella

Güneş sistemimizin merkezinde yer alan yıldız olan Güneş, bilim insanlarının düşündüğünden biraz daha küçük olabilir. İki gökbilimciden oluşan bir araştırma ekibi, Güneş’in yarıçapının, önceki incelemelerde belirtilenden bir miktar daha kısa olduğunu gösteren kanıtlara ulaştı.

Bu gerçek kulağa pek hoş gelmese de, bilim insanlarının gezegenimizin yaşamla dolmasını sağlayan parıltılı ışık topunu nasıl algıladıkları hususunda mühim bir fark yaratabilir.

‘P MODLARI’ SAYESİNDE ANLAŞILDI

Şu anda hakem incelemesinden geçmekte olan yeni sonuçlar, ‘basınç’ ya da ‘p modları’ diye adlandırılan ve Güneş’in iç kısmındaki sıcak plazma içinde oluşan ve hapsolan ses dalgalarına dayanıyor. Hırıltılı bir karnı andıran bu yankılanma sesleri, Güneş’in ‘bağırsaklarında’ gerçekleşen basınç değişimlerine işaret ediyor olabilir.

Tokyo Üniversitesi’nden astrofizikçi Masao Takata ve Cambridge Üniversitesi’nden Douglas Gough’a göre, ‘p modu’ salınımları, öteki salınımlı ses dalgalarına kıyasla Güneş’in iç kesiminin “dinamik açıdan daha sağlam” bir görünümüne bakmaya imkân tanıyor.

Bunun ne demek olduğunu anlamak için Güneş’i çalan bir zil gibi hayal etmek en kolay yoldur; bununla birlikte, yalnızca bir defa çalınmış bir zil değildir. Stanford Üniversitesi’ndeki bilim insanları Güneş’i “pek çok küçük kum tanesinin” çarptığı bir zil olarak betimliyor. Bütün bu sismik karmaşa, bilim insanlarının uzak mesafelerden ölçebileceği milyonlarca ‘salınımlı ses dalgası’, yani ‘mod’ üretir. ‘P dalgalarının’ itip çekmesinin yanı sıra, ‘g modları’ adı verilen ve yerçekimi kuvveti altında yukarı-aşağı salınan ve bir yıldızın yüzeyine daha yakın olduklarında ‘f modları’ olarak adlandırılan dalgalanmalar da mevcuttur.

Yıldızlar daha yoğun hale geldikçe, gök cisminin niteliklerini belirlemek amacıyla kullanılabilecek başka modlar ortaya çıkabilir. ‘F modları’, özellikle de Güneşin iç kesimlerinde dönen sıcak plazmayı incelemek için kullanışlıdır; buna karşın ‘p modları’ en çok Güneş’in ‘küresel armonilerini’ toplamak amacıyla kullanılır.

Bunun altında, ‘p modlarının’ Güneş’in iç kısmında yaşanan basınç dalgalanmaları aracılığıyla üretilmesi yatar. Bu dalgalar dış kesimlere doğru ilerledikçe Güneş’in yüzeyine (fotosfer katmanına) çarparak tekrar içeri doğru yansırlar; türbülanslarla dolu plazmadan geçtikleri esnada Güneş yüzeyinin başka bir bölgesinden sekerek bükülürler.

Bu modların büyük bir kısmını bir araya getirerek, Güneş’in yapısının ve davranış tarzının bir görüntüsünü oluşturabiliriz.

AMA HANGİLERİNİ SEÇMEK GEREK?

Güneş’in sismik yarıçapı söz konusu olduğunda kullanılan geleneksel referans modeli, ilk olarak ölçüldüklerinden ‘f modlarını’ temel alır. Öte yandan, kimi gökbilimciler, ‘f modlarının’ tam anlamıyla güvenilir olmadığını, zira Güneş’in fotosferinin sınırına dek uzanmadıklarını öne sürüyor. Bundan ziyade, Takata ve Gough’un “hayalet yüzey” adını verdiği olgudan “sıyrılıyor” gibi görünüyorlar.

Kimi daha eski araştırmalara bakılırsa, ‘p modları’, Güneş’in konveksiyon bölgesinin üst sınır katmanındaki manyetik alanlara ve türbülansa daha az duyarlı olduklarından daha da uzağa gidiyor. Takata ve Gough, Güneş’in yarıçapını görünür ışık ya da termal hesaplamalar yerine sismik ölçümlere dayandırırken, ‘p modlarının’ gidilecek yol olduğunu iddia ediyor.

Yalnızca ‘p modu’ frekanslarını hesaba katan hesaplamaları, Güneş’in fotosferik yarıçapının standart Güneş modelinden biraz daha küçük olduğunu ortaya koyuyor. Hatanın ne kadar küçük olduğu bir yana, astrofizikçi Emily Brunsden, New Scientist dergisinden Alex Wilkins’e verdiği demeçte, geleneksel modeli buna benzer bulgulara uyacak hale getirmenin hiç de basit bir mesele olmayacağını belirtiyor. Brunsden, “Aradaki farkın sebebini anlamak zor, çünkü çok fazla şey oluyor” diyor.

Makalenin ön baskısı arXiv adlı sitede yayınlandı.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)