İnsan kaynaklı faaliyetler; GPS ve benzeri sistemleri tehdit ediyor.
Davide Castelvecchi
Çeviri: Buse Güler
Geçen yıl SpaceX’in Starship mega roketini yok eden büyük patlamalar, üst atmosferdeki ince hava tabakası olan iyonosferi de patlattı. Yapılan araştırmaya göre bu yarık binlerce kilometre boyunca uzandı ve yaklaşık bir saat boyunca varlığını sürdürdü.
Atmosfer fizikçisi Yury Yasyukevich, bozulmanın boyutunun ekibini şaşırttığını söylüyor: “Bu, atmosferde meydana gelen süreçleri anlamadığımız anlamına geliyor.” Bu tür olayların, hassas uydu navigasyonu gerektirebilecek gelecekteki otonom araçlar için etkileri olabileceğini de sözlerine ekliyor.
Rekor kıran roket
Geçtiğimiz yıl 18 Kasım’da SpaceX, bugüne kadar yapılmış en büyük ve en güçlü roket olan Starship roketini Teksas, Boca Chica’daki fırlatma rampasından fırlattı. Starship’in ilk kademesi yeniden kullanılmak üzere güvenli bir şekilde yüzeye dönecek şekilde tasarlanmıştı ancak üst kademeden ayrıldıktan kısa bir süre sonra Meksika Körfezi’nin yaklaşık 90 kilometre üzerinde patladı. Dakikalar sonra üst kademedeki kendini imha mekanizması ateşlenerek yaklaşık 150 kilometre yükseklikte ikinci bir patlamayı tetikledi.
Yasyukevich ve çalışma arkadaşları, bu tür büyük patlamaların, Güneş radyasyonunun bazı hava moleküllerini elektronlarından arındırabildiği, deniz seviyesinden yaklaşık 50 ila 1.000 kilometre yüksekliğe kadar uzanan bir atmosfer bölgesi olan iyonosferi nasıl etkileyebileceğini merak ediyorlardı. Sonuç olarak iyonosfer kütlesinin küçük bir yüzdesi elektronlardan ve pozitif yüklü iyonlardan oluşurken, hava moleküllerinin geri kalanı nötr kalıyor. İyonize moleküllerin nötr moleküllere tam oranı rakım ve enlem gibi faktörlere göre değişiyor.
Bu oran, küresel navigasyon uyduları tarafından ışınlanan radyo dalgalarının iyonosferde yayılma hızını etkiler. Önemli olan, orandaki değişikliklerin farklı radyo frekansları üzerinde farklı etkilere sahip olmasıdır. Yasyukevich, bu sayede araştırmacıların iki farklı frekanstaki radyo dalgalarının hızlarını karşılaştırarak iyonlaşma miktarını gerçek zamanlı olarak ölçebildiklerini belirtiyor.
Bu tür veriler, depremlerden yeraltı nükleer testlerine kadar çeşitli olayların iyonosferi nasıl etkilediğini ortaya çıkarmak için onlarca yıldır kullanılmaktadır. Bu doğal ve insan kaynaklı bozulmalar, elektronların ve iyonların nötr moleküller halinde yeniden birleşmesine neden olarak güneş radyasyonunun etkilerini geçici olarak geçersiz kılabilir.
Havanın nötralize edilmesi
Ekip, Kuzey Amerika ve Karayipler’de uydu navigasyon sinyallerini alan 2.500’den fazla yer istasyonundan elde edilen kamuya açık verileri inceledi. Starship patlamalarının ses hızından daha hızlı hareket eden şok dalgaları ürettiğini ve iyonosferi Meksika’nın Yucatán yarımadasından ABD’nin güneydoğusuna kadar uzanan bir bölgede yaklaşık bir saat boyunca nötr bir atmosfer bölgesini bir “deliğe” dönüştürdüğünü buldular. Yasyukevich, roket egzozunun bir patlama olmasa bile iyonosferde geçici delikler oluşturan kimyasal reaksiyonları tetikleyebileceğini, ancak bu durumda şok dalgalarının kendisinin çok daha büyük bir etkiye sahip olduğunu söylüyor.
Kosuke Heki, “Bu vaka çalışmasından çok etkilendim” diyor. Heki, deliğin 2022’nin başlarında Tonga’daki bir yanardağın patlamasıyla oluşan kadar büyük olmadığını, ancak 2013’te Rusya’nın Çelyabinsk kenti yakınlarına düşen tarihi meteorun neden olduğu deliği geçtiğini söylüyor.
İyonosferik bozulmalar sadece uydu navigasyonunu değil aynı zamanda iletişim ve radyo astronomisini de etkileyebilir. Fırlatma frekansları arttıkça bu etkiler daha büyük bir sorun haline gelebilir.
Kaynak
https://www.nature.com/articles/d41586-024-02841-4 (son erişim tarihi: 06.09.2024).
