Dünya’ya yönelik yüklü parçacıkların gizli bir bulutunu savuran düzensiz davranan bir koronal kütle atımı, Güneş Sistemi boyunca yayılmış rekor sayıda 17 uzay aracı tarafından izlendi ve CME’nin şaşırtıcı derecede dengesiz olduğu ortaya çıktı.
CME’ler Güneş’ten gelen ‘hıçkırıklar’dır; Güneş’in sıcak dış atmosferi koronadan bir güneş patlamasının enerjisiyle püskürtülen devasa manyetize plazma bulutlarıdır. Manyetize CME bulutu Güneş Sistemi’ne doğru genişler ve bulutun içerdiği yüklü parçacıklar astronotlar, uzay araçları ve hatta jet yolcuları için önemli bir radyasyon tehlikesi oluşturur, ancak Dünya’yı yakaladıklarında aurora ışıklarını tetikleyebildikleri için güzel bir yanı da vardır.
CME’ler düzenli olarak meydana gelir, ancak 15 Aralık 2024’te 00:48 UT’de (ET 7:48 akşamı) Güneş’ten fırlayan bir tanesi oldukça özel oldu.
Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan araştırmayı bir araya getiren Adrienn Luspay-Kuti, Space.com’a şunları söyledi: “Bu CME’yi izlemek ve karakterize etmek için 17 uzay aracından gelen gözlemleri kullandık. Tek bir CME’yi izlemek ve karakterize etmek için rekor sayıda uzay aracıydı ve CME’nin nasıl geliştiğine dair son derece ayrıntılı bir görünüm sağladı.”
Önceki rekor 10 uzay aracındaydı, ancak bunlar çoğunlukla Güneş’ten Dünya’ya ve ötesine kabaca bir çizgi üzerindeydi, bu da ölçümlerinin bir boyutlu olduğu anlamına geliyordu. Bu kez, Aralık 2024 CME’si için uzay araçları sadece Güneş’ten farklı mesafelerde değil, aynı zamanda Dünya-Güneş hattından da önemli ölçüde uzakta geniş bir alana yayılmıştı.
Bu durum CME’nin birinin diğerinden daha hızlı hareket eden iki asimetrik lobu olduğunu ortaya çıkardı. Bu loblardan Dünya ve Mars’a yöneleni, uzay araçlarının geniş dağılımı olmasaydı, Güneş’ten teğet olarak ayrılan daha büyük ama daha yavaş lob tarafından gizlendiği için görülmeyecekti.
“Gözlemlerimiz Dünya-Mars sektöründe ilerleyen hızlı bir lob ve STEREO-A’ya doğru daha batıda çok daha yavaş bir lob gösterdi,” dedi Luspay-Kuti. STEREO-A, NASA’nın Solar Terrestrial Relations Observatory olarak bilinen iki uzay aracından oluşan uzay hava durumu izleme sisteminin yarısıdır.
CME’nin başlangıcı, 30 yılı aşkın süredir Güneş’i sürekli izleyen ortak NASA-ESA Solar and Heliospheric Observer (SOHO) tarafından görüldü. Ancak SOHO sadece Dünya’ya açılı olarak patlayan daha yavaş lobu gördü; gezegenimize yönelen daha hızlı lob, daha yavaş, daha büyük lob tarafından gizlendiği için kaçırıldı.
CME bir sonraki olarak 16 Aralık’ta Güneş’ten 0,35 astronomik birim (AU; 1 AU Dünya’nın Güneş’ten uzaklığıdır) uzaklıkta, Merkür yakınında ve Avrupa Uzay Ajansı’nın BepiColombo görevi (Kasım 2026’da iç gezegene yörüngeye nihayet ulaşacak) uzayında hareket ederken tespit edildi.
Bir sonraki tespit 17 Aralık’ta “gizli” bileşenin Dünya’ya ulaşmasıydı ve çok sayıda uzay aracı bunu kaydetti. CME önemli auroralar üretmeye yetecek kadar güçlü değildi. İlginç bir şekilde, Güneş çevresinde uzun bir yörüngede olan ve o sırada Güneş’ten 0,94 AU uzaklıkta ve Dünya-Güneş hattından sadece 10 derece uzakta olan Avrupa’nın Solar Orbiter görevi CME’yi tespit etmedi. Bu tespit edilememe aslında çok önemliydi çünkü CME’nin şeklini sınırlamaya yardımcı oldu.
Daha sonra 18 Aralık’ta daha yavaş hareket eden lob, Güneş’i Dünya ile aynı mesafede 1 AU’da yörüngede dönen ancak yörüngesinde Dünya’nın önemli ölçüde önünde olan NASA’nın STEREO-A uzay aracına ulaştı. Dünya’yı kesen lobun ortalama hızı saniyede 522 mil (840 kilometre) idi, ancak diğer lob Güneş’ten ve BepiColombo ile STEREO-A’nın yanından geçerken ortalama saniyede 332 mil (534 km) ile ayak sürüdü. Aslında STEREO-A’ya ulaştığında yaklaşık saniyede 248,5 mil (400 km) hızına düşmüştü. Her iki lob da CME’nin üstesinden geldiği düzenli güneş rüzgarıyla sürtünme nedeniyle yavaşladı ve CME’de ölçülen hız aralığı, güneş patlamasının tek bir birleşik cephe olarak ilerlemediğini araştırmacılara gösterdi.
Dünya’nın ötesinde, Luspay-Kuti’nin uzay aracının Plazma Aracı Manyetik Sesleme (PIMS) deneyi için Baş Araştırmacısı olduğu NASA’nın Europa Clipper görevi, uzay aracı Jüpiter yolculuğuna yardımcı olmak için Mars’a yerçekimi yardımı için yol alırken 1,19 AU’da daha hızlı hareket eden lobu tespit etti. Kırmızı gezegende, artık kullanılmayan MAVEN görevi de 19-20 Aralık’ta CME’yi tespit etti.
Bir CME’nin ilerlemesini bu kadar çok uzay aracının takip etmesi ve ayrıca CME’nin şeklini en az iki boyutta ölçmek için Dünya-Güneş hattından yeterli uzay aracının bulunması, CME’lerin yayılımını anlama ve tahmin etmede önemli bir ilerlemedir.
“Bu, gelecekteki insan keşfi için önemlidir çünkü kaçırılan bir CME değerli uyarı süresini kaybetmek anlamına gelebilir,” dedi Luspay-Kuti. “Hızlı CME’ler, Dünya’nın koruyucu manyetik alanı dışındaki astronotlar için bir radyasyon tehlikesi oluşturabilecek yüksek enerjili parçacıkları hızlandırabilen şoklar yaratabilir. Bu nedenle, insan keşfi Dünya’dan daha da uzaklaştıkça, uzay hava durumu tahmininde Güneş-Dünya hattından uzaktaki uzay araçları ve seyir aşamasında faaliyet gösteren gezegen görevleri de dahil olmak üzere çoklu bakış açılarından gelen gözlemler giderek daha önemli hale gelecektir.”
Bu özel CME’nin asimetrik çift loblu yapısı kesinlikle bir sürprizdi. Asimetrinin nedeni şu anda belirsizliğini koruyor, ancak Luspay-Kuti Space.com’a araştırmacıların bunu araştırdığını söyledi. Ana soru, asimetrik CME’lerin ne kadar sık olduğu.
“Önceki gözlemler bağlamında bu olay, gözlemlenen CME değişkenliğinin en uç ucundadır,” dedi Luspay-Kuti. “Yüksek derecede asimetrik CME’ler aslında oldukça yaygın mıdır ama yeterli gözlemsel kapsama sahip olmadığımız için onları tanımıyor muyuz, yoksa gerçekten nadir mi?”
CME’nin çeşitli aşamalarından bazılarını veya tümünü – manyetik bulutun önündeki yay şoku ve girdaplı tabaka, CME’nin kendisi ve güneş rüzgarında bıraktığı girdaplı iz – tespit eden veya görüntüleyen 17 uzay aracı şunlardı: SOHO (ilk görüntüleme), BepiColombo, NASA’nın Solar Dynamics Observatory’si, STEREO-A, Magnetospheric Multiscale (MMS) misyonunun dört uzay aracı, ARTEMIS (Ay’ın Güneş ile etkileşiminin Hızlandırma, Yeniden Bağlanma, Türbülans ve Elektrodinamiği) misyonunun iki uzay aracı, NASA’nın Wind’i, ACE (Advanced Composition Explorer), GOES (Jeostasyoner Operasyonel Çevresel Uydu) ve DSCOVR (Derin Uzay İklim Gözlemevi) görevleri, Europa Clipper, MAVEN ve Solar Orbiter, sonuncusu ölçüm yaptı ancak CME’yi tespit etmedi.
Gelecekte bu görevlere, 2031’de Güneş-Dünya L5 Lagrange noktası için fırlatıldığında uzay hava durumunu izleyecek olan Avrupa Uzay Ajansı’nın Vigil görevi katılacak, bu nokta yörüngesinde Dünya’nın 60 derece gerisinde ve bu nedenle ek eksen dışı izleme sağlayacak.
Bulgular 19 Ağustos’ta Science Advances dergisinde yayınlandı.
