Güneş tacı plazmasında iyon-cyclotron rezonansı
Ion-cyclotron resonance in the solar coronal plasma
Yazar: ÖZGÜR GÜLTEKİN
Danışman: PROF. DR. K. GEDİZ AKDENİZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Güneş tacı = Solar corona ; Plazma = Plasma

Özet:
Güneş'in renkküresinde sıcaklık 5500-6000 K mertebesinde iken, güneştacında ortalama sıcaklık 10^6 K olmaktadır. Güneştacı sıcaklığının aşırı yüksek olmasının nedeni henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Güneştacının ısınması için önerilen mekanizmalardan biri iyon-cyclotron rezonans sürecidir. Uydu gözlemleri ve bu gözlemlere dayanan çeşitli çalışmalar, güneştacı plazmasında sol çembersel polarize iyon-cyclotron dalgaları ile ortamdaki iyonların rezonansa girdiğine işaret etmektedir. Uydu verilerine göre güneştacında herhangi bir iyonun manyetik alanlara dik ve paralel yönde iki farklı sıcaklığı bulunmaktadır. Ayrıca uydu verileri bu sıcaklık dağılımlarının bi-maxwellian olduğu varsayımını desteklemektedir.Bu tez çalışmasında soğuk plazma temelinde geçerli olan dalga denklemi, güneştacı plazmasına uygulanmıştır. Dalga denklemindeki dielektrik sabit, Vlasov eşitliği kullanılarak bulunmuştur. Böylece güneştacında sol çembersel iyon-cyclotron dalgalarının dağınım bağıntısı elde edilmiştir. Bu hesaplamaları yapabilmek için iyon- cyclotron dalgalarının en azından bir kısmının güneştacı tabanında üretildiği ve sıcaklık dağılımının bi-maxwellian olduğu varsayımları yapılmıştır. Elde edilen dağınım bağıntısının grafiği O VI iyonları için çizdirilmiş ve sol çembersel polarize dalgaların O VI iyonlarıyla rezonansa girdiği frekans aralığı 1.5-3 R uzaklığında 2000-8000 Hz olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, sol çembersel polarize dalgalarla O VI iyonlarının rezonansa girmesi, güneştacını ısıtan etmenlerden biri olabilir.

Abstract:
Temperature of solar chromosphere is in the order of 5500-6000 K while temperature of solar corona is approximately 106 K. Reason of extremely high temperature of solar corona has not been understood exactly. One of the proposed mechanisms about coronal heating problem is ion-cyclotron resonance model. Satellite observations and various studies based on these observations indicate that left circularly polarized ion-cyclotron waves come into resonance with ions in the environment in the solar coronal plasma. According to satellite data, any ion in the solar corona have two different temperatures: perpendicular and parallel temperature. In addition, satellite data supports the assumption that the temperature distributions are bi-maxwellian.In this thesis, wave equation which is valid for cold plasma was applied to the solar coronal plasma. Dielectric constant at the wave equation was found by using Vlasov equality. In this way, dispersion relation of left circularly polarized ion-cyclotron waves in the solar corona were obtained. For these calculations two assumptions were made: One of them is that some of the ion-cyclotron waves are generated at the bottom of solar corona and the other is that temperature distribution is bi-maxwellian. The graph of dispersion relation was drawn for O VI ions and frequency band was found 2000-8000 Hz between 1.5-3 R that left circularly polarized ion-cyclotron waves come into resonance with O VI. As a result, left circularly polarized ion-cyclotron waves come into resonance with O VI is maybe one of the factors of coronal heating.