Fotoğraf kredisi: NASA
Yeni araştırmalar, elektronların güneş rüzgarı tarafından yönlendirilen manyetik dalgalarda sörf yapabileceğini ve Dünya'nın etrafında dönen uzay aracında ciddi hasarlara neden olabilecekleri noktaya kadar hızlanabileceğini gösteriyor. Süreç, Dünya'nın manyetik alanı ile güneş rüzgarının yoğunluğundaki dalgalanmalar arasındaki etkileşimin bir sonucudur. Güneş rüzgarının yoğunluğu değiştikçe, manyetik alandaki dalgaların Dünya'ya geri dönmesine neden olur. Elektronlar bu dalgalanmalara yakalanabilir ve yeryüzüne geri dönebilirler, böylece uzaydaki hassas elektroniklere zarar verebilirler.
Bir uzay bilim insanı ekibine göre, yörüngede dönen uzay aracını tahrip edebilecek “katil” elektronlar, güneş rüzgârının yönlendirdiği manyetik dalgaları “sörf edebilir”.
Boston Üniversitesi ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) ekibi, güneş rüzgârının Dünya'nın manyetik alanında (manyetosfer) nasıl dalga yaptığını açıklayan bir fenomeni tanımlamak için NASA ve NOAA uzay aracından gözlemleri birleştirdi. Van Allen radyasyon kayışlarında Dünya'nın etrafında dönen sıradan elektronlar, dalgaları dalgalandırabilir, ışık hızına yakın bir hıza ulaşabilir, enerjiler televizyon ekranındaki elektronlardan 300-500 kat daha büyük olabilir.
Güneş rüzgarı, Güneş'ten sürekli olarak üflenen elektrik yüklü parçacıkların akışıdır. Manyetosfer, güneş rüzgarı Dünya'nın manyetik alanıyla karşılaştığında oluşan bir oyuktur. Güneş rüzgarı yoğunluğu yüksek olduğunda ve manyetosferle karşılaştığında, manyetosfer sıkıştırılır. Rüzgar yoğunluğu düşük olduğunda manyetosfer genişler. Araştırmacılar, güneş rüzgârının yüksek ve düşük yoğunluklu periyodik yapılar içerdiğini keşfetti, bu da manyetosferin periyodik bir “nefes” eylemini ve küresel manyetik dalga üretimini tetikledi.
Bu dalgaların frekansı, Van Allen kuşağındaki hareketlerindeki elektronların frekansıyla eşleşirse, elektronların hızlandırılabileceği ve enerjilerini önemli ölçüde artırabileceği bilinmektedir. İşlem, bir dalga yakalayan bir boogyboarder benzer. Bazı elektronlar “dalgaya biner” ve o kadar çok enerji kazanırlar ki pahalı uzay aracına zarar verebilirler.
“Bunu 'katil' elektronları hızlandıran dalgaları yapmak için önemli bir mekanizma olarak onaylayabilirsek, Rüzgar gibi uydulardan gelen verileri kullanan bilim adamları, uzay aracı operatörleri için uzay araçlarının aşırı ve zararlı radyasyona maruz kalma tehlikesi olabileceği konusunda önceden uyarı geliştirebilirler, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, Md.
Elektronlar bu enerjik hale geldiğinde, uzay aracının içine nüfuz edebilirler. Elektronik parçalara girdikten sonra, kritik bir parçayı kısa devre yapabilen veya uzay aracını kötü bir çalışma moduna sokabilen statik elektrik oluştururlar.
Boston Üniversitesi'nde araştırma görevlisi ve bu araştırma hakkında iki makalenin baş yazarı Dr. Larry Kepko, “Bu araştırma hakkında yeni ve heyecan verici olan şey, insanların her zaman bu dalgaları üretmek için manyetosfer içindeki mekanizmaları aramış olmalarıdır” dedi. Haziran 2003'te Jeofizik Araştırmaları Dergisi ve 2002'de Jeofizik Araştırma Mektupları'ndaki diğeri. “Ama burada harici bir mekanizma bulduk - güneş rüzgarı.”
NASA’nın Polar ve Wind uyduları ile NOAA’nın Geostationary Operasyonel Çevre Uydusu (GOES), takımı bu sonuca götüren önemli gözlemleri sağladı. Polar, dalgaların yerel değil küresel olduğunu doğruladı. Rüzgar uydusu, manyetosferi yönlendiren güneş rüzgârındaki yoğunluk yapılarını tanımlamak için birincil kaynaktı. GOES, büyüyüp küçüldükçe Dünya'nın manyetosferi hakkında veri sağlamıştır.
Boston Üniversitesi'nde astronomi doçenti ve bu araştırmadaki iki makalenin ortak yazarı Dr. Harlan Spence “Güneş rüzgârının yoğunluk yapılarına sahip olduğunu ve manyetik dalgaların elektronları hızlandırabileceğini zaten biliyorduk” dedi. “Bilmediğimiz şey, güneş rüzgarı yapılarının periyodik olabileceği ve manyetik dalgalar sürdüğü yönündeydi. Bu yeni gözlemler ikisi arasında eksik bir bağlantı sağlayabilir. ”
Bu yeni keşfedilen güneş rüzgarı yapılarının nihai kaynağı hala bir gizemdir, ancak ekip Güneş'in doğrudan bir rol oynayabileceğini tahmin ediyor. Kepko, “Güneş rüzgarı yoğunluğu değişimleri kısmen manyetik yeniden bağlanma paterni, manyetik alan çizgilerinin Güneş'in yüzeyinde bükülmesi ve yakalanmasıyla kontrol ediliyor” diyor. “Sistematik, periyodik bir şekilde meydana gelen yeniden bağlanma, güneş rüzgârında gözlemlenen periyodik yoğunluk yapılarını üretebilir. Bunun olabileceğine dair bazı kanıtlar var, ancak kesin bir bağlantı kurmak için daha fazla araştırma gerekiyor. ”
Van Allen radyasyon kemerleri, 1958'de Dr. James Van Allen ve Iowa Üniversitesi'ndeki ekibi, Kaşifler 1 ve 3 ile keşfedildi; ABD tarafından başarıyla başlatılan ilk uydular. Bunlar, Dünya'nın manyetik alanı tarafından hapsolmuş elektrik yüklü parçacıkların kemerleridir. Parçacıklar elektriksel olarak yüklendiğinden (çoğunlukla protonlar ve elektronlar), manyetik kuvvetler hissederler ve Dünya'nın manyetik alanını oluşturan görünmez manyetik kuvvet çizgileri etrafında spiralle kısıtlanırlar. Aslında Van Allen sisteminde biri içte diğeri iç kemerin “deliğinde” olmak üzere iki çörek şekilli kemer vardır. Yüksek hızlı protonlardan oluşan iç kayış, Dünya'nın 430 ila 7.500 mil (yaklaşık 700 ila 12.000 km) üzerindeki yüksekliklerde bulunur. Dış kayış yüksek hızlı elektronlardan yapılmıştır ve Dünya'nın 15.500 ila 25.000 mil (yaklaşık 25.000 ila 40.000 km) üzerindeki yüksekliklerde görünür. Uzay aracı operatörleri bu bölgelerde yörüngelerden kaçınmaya çalışır, ancak bazen bu rakımlar belirli bir görev için en iyisidir veya uzay aracı yörüngesinin bir kısmı sırasında veya Dünya'dan tamamen kaçmak için kayışlardan geçmelidir.
NASA’nın “Küresel Geospace Bilim Programı” olarak bilinen Polar ve Wind uyduları, bilim insanlarının Güneş'ten gelen parçacıkların ve enerjinin Dünya'nın uzay ortamından nasıl aktığını ve onlarla nasıl etkileşime girdiğini anlamalarına yardımcı olmaya adanmıştır.
NOAA, okyanuslar, atmosfer, uzay ve Güneş hakkında veri toplamaya kendini adamıştır. GOES uydu sistemi ABD hava durumu izleme ve tahmini için temel unsurdur. NOAA'dan Dr. Howard Singer, 2002 araştırmasında bu araştırma hakkında üçüncü bir ortak yazardır.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
