Gezegenler arası ortam

Gezegenler arası ortam, Güneş Sistemi’ni dolduran, gezegenler, asteroidler ve kuyrukluyıldızlar gibi Güneş Sistemi cisimleri içerisinden geçen materyaldir.

Gezegenler arası medyumda plazma üzerinde Güneş’in dönen manyetik alanının etkilerinden alınan heliyosferik akım burgusu sonuçları.

Bileşimi ve fiziksel özellikleri

Gezegenler arası ortam, Güneş Rüzgârları’ndan gelen gezegenler arası toz, kozmik ışınlar ve sıcak plazma içerir. Gezegenler arası ortamın sıcaklığı değişir. Asteroid kemeri içerisindeki toz parçacıklarının tipik sıcaklıkları, 2.2 AU'da 200 K'dan (−73 °C) 3.2 AU'da 165 K'ya (−108 °C) kadar inebilir. Gezegenler arası ortamın yoğunluğu çok düşük ve Dünya’nın etrafında yaklaşık olarak kübik santimetreye 5 parçacık kadardır; Güneş’ten uzaklaştıkça mesafenin karesi ile ters orantılı olarak azalır. Değişkendir ve manyetik alanlar ve koronal kütle ejeksiyonları gibi olaylardan etkilenebilir. 100 parçacık/cm³'e yükseğe kadar artabilir. Gezegenler arası ortam plazma olduğu için, basit bir gazdan ziyade plazmanın özelliklerini taşır; örneğin, elektriksel olarak iletken (Heliyosferik akım sarımından kaynaklanan) olan Güneş'in manyetik alanı ile beraber taşınır, heliyopozda veya gezegensel manyetosfer ile temasa geçerek plazma çift katmanları oluşturur ve alevlenme (auroralar gibi) gösterir. Gezegenler arası ortamdaki plazma aynı zamanda Güneş'in manyetik alanının Dünya’nın yörüngesi etrafında düşünülenden 100 kat daha fazla olmasına sebep olur. Eğer uzay bir vakum olsaydı, o zaman Güneş'in 10−4 ‘lük tesla manyetik dipeketininol alanı, mesafenin kübü oranında yaklaşık 10−11 tesla azalırdı. Fakat uydu gözlemleri bunun 10−9 tesla civarlarında kat daha fazla olduğunu göstermektedir. Manyetohidrodinamik (MHD) teorisi, iletken bir sıvının (ör: gezegenler arası medyum) bir manyetik alan içerisindeki hareketinin, manyetik alanları meydana getiren elektrik alanlarını tetiklediklerini ve bu bakıma bir MHD dinamosu gibi davrandıklarını öngörür.

Gezegenler arası boşluğun içeriği

Güneş Sistemi’nin dış kenarı, solar rüzgâr akışının ve yıldızlararası ortamın arasındaki huduttur. Bu hudut aynı zamanda heliyopoz olarak da bilinir ve Güneş’ten 110-160 astronomik birim katları olan keskince geçişleri vardır. Bu sebeple gezegenler arası ortam heliyopozda duran kabaca küresel hacmi doldurur.

Gezegenlerle etkileşimi

Gezegenler arası ortamın gezegenlerle nasıl etkileşime girdiği, bu gezegenlerin manyetik alanlar olup olmadığına bağlıdır. Ay gibi cisimlerin manyetik alanları yoktur ve güneş rüzgârı yüzeylerine direkt olarak hasar verir. Milyarlarca yıl önce aysal regolit, solar rüzgâr parçacıklarının toplayıcısı olarak davrandı ve sonuç olarak Ay’ın yüzeyinden olan taşlarla ilgili çalışmalar, solar rüzgâr çalışmaları için değerli olabilir. Ay’ın yüzeyine hasar veren ve solar rüzgârdan gelen yüksek enerjili parçacıklar, X-ışını dalgaboylarında hafifçe dalgalar yaymasına neden olur. Dünya ve Jüpiter gibi kendi manyetik alanları olan gezegenler, kendi manyetik alanlarının Güneş’inkine daha üstün geldiği bir manyetosfere sahiptir. Bu, manyetosfer etrafında oluklanan solar rüzgârın akışını etkiler. Solar rüzgârdan gelen materyaller manyetosfer içerisine “sızabilir”, bu da auroraya ve iyonize materyalle Van Allen Kemerleri’nin yoğunluk kazanmasına sebep olur.

Gezegenler arası ortamın gözlemlenebilir fenomeni

Gezegenler arası ortam, Dünya’dan gözlemlenebilen bazı etkilerden sorumludur. Zodiyaksal ışık, tutulum boyunca uzanan ve ufuğun yanında en parlak halini alan, bazen günbatımından sonra ve gün doğumundan önce ortaya çıkan hafif ışıkların oluşturduğu geniş bir banttır. Güneş ışığının, Güneş ve Dünya arasındaki gezegenler arası ortamda bulunan toz parçacıklarından sapmasından dolayı oluşur. Benzer bir etki de, Güneş'in gökyüzündeki pozisyonunun tam zıddı olan yerde gözüken Gegenschein’dır. Zodikyaksal ışıktan çok daha zayıftır ve Dünya'nın yörüngesi etrafında bulunan toz parçacıklarının Güneş ışığını saptırmalarıyla oluşur.

Tarihçe

“Gezegenler arası” terimi ilk olarak 1691'de bilim insanı Robert Boyle’ın baskısında kullanılmıştır: “Hava, gezegenler arası boşluktaki æther’den ( veya vakum ) farklıdır ” Boyle Hist. Air. Uzayın, "aether" ile dolu olan bir vakum olduğu veya sadece soğuk, karanlık bir vakum düşüncesi, 1950'lere kadar devam etmiştir (aşağıya bakınız). 1898'de, Amerikan astronom Charles Augustus Young’un yazısında: “ Gezegenler-arası uzay, bizim yapay olarak yapabileceğimiz her şeyden çok daha mükemmel solan bir vakumdur.” (The Elements of Astronomy, Charles Augustus Young, 1898). Ve Akasofu: “Güneş’in intermittent bir şekilde parçacıksal dalgaları yaydığı gezegenler arası uzayın bir vakum olduğu düşüncesi, kuyruklu yılız kuyruklarının temeli hakkında (Güneş bütün atmosferini süpersonik hızda tüm yönlere doğru üfler) atıfta bulunan Ludwig Biermann (1951, 1953) tarafından radikal bir şekilde değiştirilmiştir.” (Syun-Ichi Akasofu, Exploring the Secrets of the Aurora, 2002). Tufts Üniversitesi astronomi profesörü Kenneth R. Lang, 2000'deki yazısında “ Yarım yüzyıl önce, birçok insan gezegenimizi, Güneş’in etrafındaki soğuk, karanlık vakumda dönen yalnız bir küre olarak gözlerinde canlandırıyorlardı.”.