Koronal Isınma Problemi: Güneşin Korona Katmanı (Dışı), Kendisinden (Yüzeyinden) Neden Sıcaktır?

Enerjinin akış yönünü hepimiz biliriz: yüksek enerjiden düşük enerjiye doğru... İşte bu yüzden termodinamiğin ikinci kanunu dediğimiz kanunu, daha bilime ilk adım attığımız zamanlarda öğreniriz. Bunu bilen herkes, enerjinin akış yönünü de rahatlıkla bilecektir. Eğer çok sıcak hissederseniz, kamp ateşinden uzaklaşırsınız, değil mi? Dibine girmeye çalışmazsınız. Bunu yapmak için, bilimsel olarak enerjinin akış yönüyle ilgili bilgileri düşünmeniz gerekmez. Gerçekten de, bu temel yasa Evren'in hemen her yerinde geçerlidir. Ancak tuhaf bir şekilde, durum Güneş'imiz için biraz farklı gibi...

Bilimin bu konuda bizlere söylediğiyle, Güneş'te gözlediklerimiz biraz tezatlık oluşturuyor. Buna bilimde koronal ısınma problemi adı veriliyor. Temel olarak, enerji Güneş'ten ayrıldıktan sonra, birkaç yüz kilometre için fizik yasaları tamamen kırılıyor ve işlemez (ya da tersine işler) hale geliyor.

Veriler son derece net: Güneş'imizin çekirdeği 15 milyon santigrat derece civarındadır. Yüzeyi ise yaklaşık 5.500 santigrat derece sıcaklığında bulunuyor. Buraya kadar herhangi bir sorun yok; çekirdekten dış yüzeye doğru gidildikçe sıcaklığın düşmesi normal; tıpkı kamp ateşinden uzaklaştıkça sıcaklığın düşmesi gibi. Ancak buradan sonra, fiziksel bir sıkıntı başlıyor:

Güneş'imizin yüzeyinden birkaç yüz kilometre kadar uzaklaşıp, korona adını verdiğimiz katmana varıncaya vardığınızda Güneş'in sıcaklığı bir anda 1.000.000 santigrat dereceye fırlamaktadır. Bu da, olması gerekene kıyasla 995.000 santigrat derece, veya 1.791.000 fahrenheit derece veya her bir çeyrek jigawatt saate karşılık 1 milyar gigawatt daha sıcak olması demektir. Yani kamp ateşinden uzaklaşıyorsunuz, sıcaklık düşüyor; ancak bir noktada birden tekrar ısınmaya başlıyor! Hem de başka hiçbir ısı kaynağı yokken! Bu, Evren içerisinde, ısıttığı şeyden daha soğuk olduğunu bildiğimiz tek yerdir.

1939 yılında bu durumun keşfinden beridir bu sorun Güneş üzerine yoğunlaşan fizikçileri ciddi miktarda rahatsız etmekte ve meraklandırmaktadır. Nasıl olur da Güneş'in etrafı, kendisinden 200 kat daha sıcak olabilir? Temodinamiğin ikinci yasasına ve Evren'in çalışmasına dair bildiğimiz diğer her şeye göre, bu böyle olmamalıdır.

Bu sırrı çözebilecek bilimin Kuantum Mekaniği olduğu düşünülmektedir. Sorunu çözmek için bugüne kadar dalga ısıtma hipotezi ve manyetik yeniden birleşme hipotezi gibi sayısız hipotez ve teori geliştirilmiştir; ancak tüm detaylarıyla bu sorunu açıklayabilen bir teori henüz geliştirilememiştir.