Sanatçının ESA’nın Dünya üzerinde yüzen Küme uzay aracı resmi. İmaj kredisi: ESA Ayrıntı için tıklayınız
ESA’nın Kümelenme görevi, uydulara zarar vermekten ve astronotlar için ciddi bir tehlike oluşturmaktan sorumlu olan son derece enerjik elektronlar olan yeni bir 'katil elektronlar' yaratma mekanizması ortaya çıkardı.
Geçtiğimiz beş yıl boyunca, çok uzaylı Küme misyonunun bir dizi keşfi, bu katil elektronların Dünya'nın manyetosferinde nasıl, nerede ve hangi koşullar altında yaratıldığına dair bilgilerimizi önemli ölçüde artırdı.
1950'lerde yapılan erken uydu ölçümleri, Dünya çevresinde enerjik parçacıkların iki kalıcı halkasının varlığını ortaya çıkardı.
Genellikle 'Van Allen radyasyon kayışları' olarak adlandırılırlar, Dünya'nın manyetik alanı tarafından hapsolmuş parçacıklar ile doldurulurlar. Gözlemler, iç kuşağın oldukça kararlı bir proton popülasyonu içerdiğini, dış kuşağın ise daha değişken bir miktarda elektronlardan oluştuğunu göstermiştir.
Dış kayış elektronlarının bazıları çok yüksek enerjilere hızlandırılabilir ve kalın ekranlara nüfuz edebilen ve hassas uydu elektroniğine zarar verebilen bu 'katil elektronlardır. Bu yoğun radyasyon ortamı astronotlar için de bir tehdittir.
Bilim adamları uzun zamandır kayışların içindeki yüklü parçacık sayısının neden bu kadar değiştiğini açıklamaya çalışıyorlar. Büyük atılımımız, iki nadir uzay fırtınasının Ekim ve Kasım 2003'te neredeyse arka arkaya meydana gelmesiyle geldi.
Fırtınalar sırasında, Van Allen radyasyon kuşağının bir kısmı elektronlardan boşaltılmış ve daha sonra genellikle uydular için nispeten güvenli olduğu düşünülen bir bölgede Dünya'ya çok daha yakın bir şekilde yeniden düzenlenmiştir.
Radyasyon kayışları yeniden şekillendiğinde, 'radyal difüzyon' adı verilen uzun süredir tutulan parçacık hızlanma teorisine göre artmadılar. Radyal difüzyon teorisi Dünya'nın manyetik alan çizgilerini elastik bantlar gibi ele alır.
Eğer bantlar koparsa, yalpalarlar. Dünyanın etrafında sürüklenen parçacıklarla aynı oranda sallanıyorlarsa, parçacıklar manyetik alan boyunca sürülebilir ve hızlandırılabilir. Bu süreç güneş aktivitesi tarafından yönlendirilir.
Bunun yerine, İngiliz Antarktika Araştırması, Oxford, İngiltere'den Dr. Richard Horne liderliğindeki Avrupalı ve Amerikalı bilim adamları, Antarktika'daki Küme ve yer alıcılarından gelen verileri kullanarak çok düşük frekanslı dalgaların parçacık hızlanmasına neden olabileceğini ve kemerleri yoğunlaştırabileceğini gösterdi.
“Koro” adı verilen bu dalgalar, ses frekansı aralığındaki doğal elektromanyetik emisyonlardır. Güneş doğarken şarkı söyleyen kuşların korosu gibi görünen kısa süreli (bir saniyeden az) ayrı elemanlardan oluşurlar. Bu dalgalar dış manyetosferdeki en yoğun dalgalardan biridir.
'Katil elektronların' sayısı manyetik fırtınanın zirvesinde ve sonraki günlerde bin kat artabilir. Yoğun güneş enerjisi aktivitesi, dış kayışı Dünya'ya çok daha yakın bir yere itebilir, bu nedenle daha düşük irtifa uydularını tasarlandıklarından çok daha sert bir ortama maruz bırakır.
Radyal difüzyon teorisi bazı jeofizik koşullarda hala geçerlidir. Bu keşiften önce, bazı bilim adamları koro emisyonlarının dış radyasyon kuşağının reformunu açıklamak için yeterince verimli olmadığını düşünüyorlardı. Kümenin ortaya koyduğu şey, bazı oldukça rahatsız edici jeofizik koşullarda koro emisyonlarının yeterli olduğudur.
Kümenin eşsiz çok noktalı ölçüm kabiliyeti sayesinde, bu koro kaynak bölgelerinin karakteristik boyutları ilk kez tahmin edilmiştir.
Tipik boyutların Dünya'nın manyetik alanına dik yönde birkaç yüz kilometre ve buna paralel yönde birkaç bin kilometre olduğu bulunmuştur.
Ancak, şimdiye kadar bulunan boyutlar vaka çalışmalarına dayanmaktadır. “Bozulmuş manyetosferik koşullar altında, koro kaynak bölgeleri uzun ve dar spagetti benzeri nesneler oluşturur. Şimdi soru şu ki, çok düşük dikey ölçekler koro mekanizmasının genel bir özelliği mi, yoksa analiz edilen gözlemlerin sadece özel bir vakası mıdır? ”Dedi.
Uzay tabanlı teknolojilere ve iletişime olan güvenin artması nedeniyle, özellikle manyetik fırtına dönemlerinde bu öldürücü elektronların nasıl, hangi koşullar altında ve nerede oluştuğunun anlaşılması büyük önem taşımaktadır.
Orijinal Kaynak: ESA Portalı
