Seth Putterman başladı Ulusal güvenlik nedenleriyle plazmanın davranışını incelemek. Son derece hızlı hipersonik füzeler çevredeki havayı ısıtıp iyonize ediyor ve radyo dalgalarını emen ve yerdeki operatörlerin füzelerle iletişim kurmasını zorlaştıran plazma adı verilen yüklü parçacıklardan oluşan bir bulut oluşturuyor – Putterman’ın çözmeye çalıştığı bir sorun. Sonra aklına geldi: Aynı plazma fiziği bizim güneşimiz için de geçerli.
UCLA bilim adamı ve meslektaşları şimdi, Putterman’ın “bir kavanozdaki güneşimiz” dediği, plazmayla dolu 1,2 inçlik bir cam top yarattılar ve bunu, güneş patlamaları yaratanlar gibi süreçleri modellemek için kullandılar. Bunlar, bazen yörüngedeki uydulara ve yerdeki elektrik şebekelerine zarar verebilecek yüksek hızlı bir plazma damlasının salınmasının eşlik ettiği patlayıcı enerji patlamalarıdır. Bir araştırmanın kıdemli yazarı olan Putterman, “Attığımız adımlar, modellemeyi etkileyecek, böylece uzay havasının öncüllerine ilişkin bir uyarı ve kararlılık olabilir” diyor. Fiziksel İnceleme Mektupları deneylerini anlatıyor.
Güneş temelde dönen, elektrik yüklü gaz parçacıklarından (çoğunlukla elektronlar ve elektronlarından sıyrılmış hidrojen atomları) oluşan dönen bir plazma cehennemidir. (Yıldız plazması, tokamak füzyon reaktörlerinde kullanılan düşük yoğunluklu plazmadan biraz farklıdır.) Araştırmacılar, özellikle büyük bir plazma parçasının Dünya’ya doğru fırlatılması durumunda, uzun süredir güneş patlamalarını daha iyi anlamaya çalışıyorlar.
Ekibin deneyleri, bir cam ampulün içine kısmen iyonize edilmiş kükürt gazı koyarak, ardından gazı uyarmak için düşük frekanslı mikrodalgalarla (mikrodalga fırında kullanılan türe benzer) bombalayarak başladı ve onu yaklaşık 5.000 Fahrenheit dereceye kadar ısıttı. Mikrodalgaların 30 kHz’lik bir darbesinin, sıcak gazın büzülmesine neden olan bir basınç uygulayan bir ses dalgası oluşturduğunu buldular. Bu ses dalgası basıncı bir tür “akustik yerçekimi” yaratır ve sıvının sanki güneşin küresel çekim alanı içindeymiş gibi hareket etmesine neden olur. (Deneyin yerçekimi alanı, Dünya’nınkinden yaklaşık 1000 kat daha güçlüdür.) Bu, sıcak sıvının yükseldiği ve daha soğuk, daha yoğun sıvının cam kürenin çekirdeğine battığı bir süreç olan plazma konveksiyonu oluşturur. Bu şekilde ekip, normalde bir yıldızın içinde bulunan küresel konveksiyona benzer bir şey yaratan Dünya’daki ilk insanlar oldu.
Projeleri, hipersonik araçlara yönelik uygulamaları nedeniyle ilk olarak Pentagon’un gelişmiş araştırma kolu olan DARPA tarafından finanse edildi. Ardından, uzay havası uçakları ve uzay araçlarını etkileyebileceğinden, Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı’nın desteğini aldı. Ancak gökbilimciler, bunun bize güneşin davranışı hakkında temel bir şey de söyleyebileceğini düşünüyor. Üniversitedeki Uzay Hava Teknolojisi, Araştırma ve Eğitim Merkezi yöneticisi Tom Berger, “Bence asıl önemli olan, laboratuvarda güneş konveksiyonunu simüle etmeye başlamak ve bu nedenle güneşin gizemli güneş döngüsü hakkında fikir edinmektir” diyor. Çalışmaya dahil olmayan Boulder’daki Colorado’dan.
Berger, güneşin iç konveksiyon bölgesinin bir şekilde daha aktif hale geldiği, dış tabakaya veya koronaya öncülük ederek koronal kütle püskürmeleri adı verilen daha sık ve yoğun alevlenmeler ve plazma patlamaları oluşturduğu yaklaşık 11 yıllık bir döngüden bahsediyor. Berger, güneşin iç bölgelerini araştırmanın zor olduğunu söylüyor, ancak NASA bunu, güneşin yüzeyini haritalamak ve aşağıdaki plazma hakkında çıkarımlar yapmak için ses dalgalarını kullanan Solar Dynamics Observatory adlı bir uzay aracıyla yapmaya çalışıyor.
Alandaki diğerleri de Putterman ve meslektaşlarının araştırmasını övüyor, ancak bunun sınırlamaları olduğuna dikkat çekiyor. “Heyecan verici ve yenilikçi bir gelişme. Zekice yapılmış. NOAA Uzay Hava Durumu Tahmin Merkezi ve Colorado Üniversitesi’nden araştırmacı Mark Miesch, “Bir yıldızın iç dinamiklerini bir laboratuvarda simüle etmek her zaman zor olmuştur” diyor.
