İşte bu durumun daha fazla aurora ve güneş fırtınası yaratma potansiyeli…
Çeviren: Berkut Kerem Bozkurt
Son zamanlarda dünya çapında birçok insan kuzey ve güney ışıklarını çıplak gözle görebilecek durumda. Bu alışılmadık olay, Dünya’nın manyetik alanının hareketinden etkilenen çok güçlü Güneş fırtınalarından tetiklendi.
Güneş, 11 yıllık döngüdeki en yüksek aktivite noktasına ulaşıyor. Bu, daha fazla patlayıcı fışkırma parçacıkları bekleyebiliriz demek oluyor. Bu da doğru koşullarda gökyüzündeki güzel auroraların yanı sıra elektrik şebekeleri ve yörüngedeki uydular gibi altyapılara hasar veren jeomanyetik fırtınaların ortaya çıkmasına sebep oluyor.
Peki sözünü ettiğimiz fenomene sebep olan şeyler aslında ne? Kuzey ve Güney ışıkları, genelde çok düşük ve çok yüksek enlemlerle sınırlıdır. Güneş manyetik alanı tarafından yönlendirilen yüksek enerjili tanecikler Güneş’ten Dünya’ya doğru akar. Manyetik olarak yeniden bağlanma (magnetic reconnection) şeklinde bilinen bir süreçte Dünya’nın manyetik alanına aktarılır.
Bunlar daha sonrasında oksijen, hidrojen ya da nitrojen gibi nötral ve soğuk atmosferik parçacıklara çarpana kadar Dünya’nın manyetik alan çizgilerinde (Manyetik kuvvetten dolayı oluşan yollar) koşuşturan çok hızlı ve çok sıcak parçacıklardır.
Fakat atmosferik parçacıklar enerji dolu olmaktan hoşlanmazlar; bu yüzden enerjilerinin bir kısmını görünür ışık aralığında serbest bırakırlar. Şimdi, hangi elementin daha sıcak olduğuna bağlı olarak elektromanyetik spektrumun görünür ışık aralığından yayılan farklı bir dalga boyu (yani renkler) dizisi göreceksiniz. Bu, yüksek enlemlerde ve güçlü Güneş olayları sırasında daha düşük enlemlerde de görebildiğimiz auroraların kaynağıdır.
Auroradaki yeşiller ve kırmızılar oksijenden gelirken, maviler ve morlar nitrojenden gelir. Bu özel süreç her daim gerçekleşir fakat Dünya’nın manyetik alanının çubuk mıknatısa benzemesi yüzünden gelen parçacıkların enerjilendiği alan çok yüksek ve alçak enlemlerdedir (Kuzey kutup dairesi ya da genel olarak Antarktika).
Peki Kuzey Yarım Küre’de aurorayı daha güneyde görmemizi sağlayan nedir?
Belki okulda manyetik alanda nasıl sıralanacaklarını görmek için bir mıknatısın üstündeki bir kâğıdın üzerine demir tozları serpmeyi hatırlarsınız. Bu deneyi birçok kez tekrarlayabilir ve her seferinde aynı şekli görebilirsiniz.
Güneş’in manyetik alanı aynı zamanda sabittir ama Güneş’in ne kadar güçlü olduğuna bağlı olarak sıkışabilir ve serbestleyebilir. Bunu düşünmek için kolay bir yol, birbirine bastırılmış iki yarım şişirilmiş balonu hayal etmektir.
Eğer bir balonu şişirseniz ve içine daha fazla gaz eklerseniz, basıncı artar ve diğer balonu geri iter. İçine eklediğiniz fazla gazı dışarı saldığınızda küçük balon gevşer ve geri iter.
Bizim için, basınç ne kadar kuvvetliyse ilgili manyetik alan çizgileri o kadar yakınlaşır ve bu da aurora ışıklarının görülmesi demektir.
İstisna fırtınalar
İşte burada potansiyel problemler işin içine giriyor: Hareket eden bir manyetik alan, elektriği ileten herhangi bir şeyde akım üretebilir.
Modern altyapılar için en büyük akımlar; gerilim hatları, tren yolları ve yer altı boru hatlarında üretilir.
Bu hareketin hızı da önemlidir ve manyetik alanın “normalden” ne kadar saptığını ölçerek takip edilir. Araştırmacılarca “Sapmış fırtına zamanı indeksi” (disturbed storm time index) diye adlandırılan bir ölçü var.
Bu ölçüye göre 10 ve 11 Mayıs’taki jeomanyetik fırtınalar istisnai olarak son derece güçlüydü. Bu kadar güçlü bir fırtına varken elektrik akımlarının indüklenmesi için potansiyel bir tehlike vardır. En fazla elektrik hatları risk altındadır ancak güç santrallerine inşa edilmiş korumalardan yararlanılmıştır. Bunlar Quebec, Kanada’da güç trafosunu eritip saatlerce güç kesintisine sebep olan 1989 Jeomanyetik Fırtınası’ndan beri odak noktası oldu.
İçlerinden elektrik akımı geçtiği zaman aşınan metal boru hatlar daha çok risk altındadır. Ani bir aşındırma değildir fakat aşınan malzemenin yavaşça birikmesi vardır. Bunun, altyapı üzerinde tespit edilmesi zor ve güçlü bir etkisi olabilir.
Yerdeki akımlar problem olsa da uzaydakiler daha da zorlayıcıdır. Uyduların içinde sınırlı miktarda topraklama vardır ve bir elektrik dalgalanması, aletleri ve iletişimi mahvedebilir. Bu şekilde bir uydu iletişimi kaybeder, bu durumda zombi uydu olarak anılır ve tamamen kaybolur; çok yüksek miktarda yatırım kaybına neden olur.
Dünya’nın manyetik alanındaki değişimler aynı zamanda içinden geçen ışığı da etkileyebilir. Biz bu değişimi göremeyiz ama GPS tarzı sistem doğruluğu, konum okuması cihazınız ve uydu arasında geçen süreyle bağlantılı olduğu için kuvvetli şekilde etkilenebilir. Elektron yoğunluğundaki (sinyal güzergahındaki parçacık sayısı) artış, dalganın bükülmesine yani cihazınıza ulaşmasının daha uzun süre almasına neden olur.
Aynı değişimler ayrıca uydu internetin bant genişliği hızını ve gezegenin radyasyon kuşağını etkileyebilir. Bunlar, yüzeyden yaklaşık 13.000 km uzaklıkta bulunan yüksek enerji yüklü parçacıklar, genel olarak elektronlar, torusudur (simidi). Bir jeomanyetik fırtına bu parçacıkları daha alçak atmosfere itebilir. Burada parçacıklar uçaklar tarafından kullanılan yüksek frekanslı (HF) radyo dalgalarına karışabilir ve ozon yoğunlaşmalarını etkiyebilir. Auroralar Dünya’ya özgü değildir, pek çok gezegende de vardır ve bize gökcisimlerindeki manyetik alan hakkında daha çok şey anlatabilir. Auroraları simüle etmek için kullanılan “planeterella” denilen özel bir aparat, ilk olarak Norveçli bilim insanı Kristian Birkeland tarafından 1900’lerin başında geliştirilmiştir. Vakum içerisine yerleştirilen manyetik bir küre (Dünya’yı temsilen) ve küreye elektron ateşlenerek Güneş rüzgârı simüle edilir. Birleşik Krallık’taki üniversitelerde iki tane bu alete sahibiz ve Nottingham Trent Ünivesitesinde daha güncel olarak bir öğrenciye yüksek lisans projesi için uygun bütçeli versiyonunu yapmasında yardımcı oldum.
Manyetik alanın gücünü ve objeler arası mesafeyi değiştirerek auroraların nasıl değiştiğini gözlemleyebilirsiniz. %72 nitrojen atmosferinde bekleneceği gibi emisyon çoğunlukla mor… Tepesinde güçlü bir emisyon halkası beliriyor, auroranın Dünya’da görüldüğü yer ve halka manyetik alan şiddetine bağlı olarak yukarı ve aşağı hareket ediyor.
Doğa olayı olarak auroralar harikadır. Daha da iyisi; her güçlü jeomanyetik fırtınada gelecekteki olaylardaki potansiyel hasarlara karşı korunmaya yardımcı iyileştirmeler yapıyoruz.
Kaynak: https://theconversation.com/the-sun-is-reaching-the-peak-of-its-activity-heres-how-that-could-cause-more-auroras-and-solar-storms-229967 (son erişim tarihi: 22.06.2024).
