Fotoğraf kredisi: NASA
Araştırmacılar, Dünya'nın manyetik alanında, güneş rüzgârının enerjisinin bir kısmının elektronik ve iletişimden geçmesine ve bozulmasına izin verebilecek geçici çatlaklar olabileceğini keşfettiler. Bu gözlemler, NASA’nın birkaç saat boyunca büyük bir aurora izleyen Aurora Küresel Keşif (IMAGE) uydusu için Magnetopause Görüntüleyicisi kullanılarak yapıldı. ESA’nın Küme uyduları aynı yer üzerinden uçtu ve normalde Dünya’nın manyetosferi tarafından saptırılması gereken bir çatlaktan geçen bir iyon akışı gördü.
IMAGE ve Cluster uydularındaki yeni gözlemlere göre, Dünya'nın manyetik alanındaki büyük çatlaklar saatlerce açık kalır ve güneş rüzgarı fışkırmasına ve fırtınalı uzay havasına güç sağlar.
Çatlaklar daha önce tespit edilmişti, ancak araştırmacılar artık çok kısa aralıklarla açılıp kapanmak yerine uzun süre açık kalabileceklerini biliyorlar. Dünya'nın manyetik kalkanının nasıl ihlal edildiğine dair bu yeni keşfin, uzay fizikçilerinin şiddetli uzay havasının etkilerini daha iyi tahmin etmelerine yardımcı olması bekleniyor.
4 Aralık tarihinde Nature dergisinde yayınlanan bu araştırmanın baş yazarı Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi'nden Dr. Harald Frey, “Manyetik kalkanımızın fırtınada açık pencereli bir ev gibi taslak olduğunu keşfettik,” dedi. . “Ev fırtınanın çoğunu saptırıyor, ancak kanepe mahvoldu. Benzer şekilde, manyetik kalkanımız uzay fırtınalarının yükünü alır, ancak bazı enerjiler sürekli olarak çatlaklarından kayar, bazen uydular, radyo iletişimi ve güç sistemleriyle ilgili sorunlara neden olmak için yeterlidir. ”
“Çatlakların ara sıra açılıp kapanmak yerine uzun süre açık olduğu yeni bilgi, uzay havamızın Güneş'teki şiddet olaylarından nasıl daha etkili bir şekilde etkilendiğini tahmin etmek için bilgisayar hava tahminlerimize dahil edilebilir” dedi. Tai Phan, ayrıca UC Berkeley'den, Nature gazetesinin ortak yazarı.
Güneş rüzgarı, Güneş'ten sürekli olarak üflenen elektrik yüklü parçacıkların (elektronlar ve iyonlar) bir akışıdır (Resim 1). Güneş rüzgarı, taşıdığı manyetik alanlar ve yüksek hızı (saniyede yüzlerce kilometre / kilometre) ile Güneş'ten Dünya'ya enerji aktarır. Coronal Mass Ejections (CMEs) gibi şiddetli güneş olayları sırasında saatte milyonlarca mil elektrikle uzaya fırlatabilecek gusty alabilirsiniz.
Dünya, gezegeni çevreleyen ve Güneş'in CME'ler sırasında kendisine doğru patladığı parçacıklara ve hırıltılı manyetik alanlara karşı koruyucu bir bariyer oluşturan on binlerce mil uzaya uzanan manyetik bir alana sahiptir. Bununla birlikte, Dünya'nın manyetik alanına 1.000 milyar watt - Amerika'nın toplam elektrik üretim kapasitesinden daha fazla - dökülebilen uzay fırtınaları, kalkanın geçilemez olmadığını gösterdi.
1961'de, İngiltere'deki Imperial College'dan Dr. Jim Dungey, güneş rüzgarı Dünya'nın alanının bir kısmına zıt yönde yönlendirilmiş bir manyetik alan içerdiğinde manyetik kalkanda çatlakların oluşabileceğini tahmin etti. Bu bölgelerde, iki manyetik alan “manyetik yeniden bağlanma” olarak bilinen bir süreçle birbirine bağlanır ve blendajda güneş rüzgarının elektrik yüklü parçacıklarının akabileceği bir çatlak oluşturur. (Resim 2, çatlak oluşumunu göstermektedir ve Animasyon 1, güneş rüzgar parçacıklarının görünmez manyetik alan çizgilerini takip ederek çatlaktan nasıl aktığını göstermektedir.) 1979'da, Max Planck Dünyadışı Fizik Enstitüsü'nden Dr. Goetz Paschmann, çatlakları tespit etti Uluslararası Sun Earth Explorer (ISEE) uzay aracını kullanarak. Bununla birlikte, bu uzay aracı yörüngesinde sadece kısa bir süre çatlaklardan geçtiğinden, çatlakların geçici özellikler mi yoksa uzun süre stabil olup olmadıkları bilinmiyordu.
Yeni gözlemlerde, Manyetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) uydusu, kutup üst atmosferinde (iyonosfer) neredeyse California büyüklüğünde bir alanı ortaya çıkardı ve 75 megawatt'lık bir "proton" aurora saatlerce alevlendi (Resim 4). 75.000 eve güç verecek kadar enerjik olan bu aurora, Kuzey ve Güney ışıkları olarak bilinen görünür auroradan farklıydı. Üst atmosfere çarpan ve insan gözü tarafından görülemeyen ancak IMAGE'deki Far Ultraviyole Görüntüleyicisi tarafından tespit edilebilen ultraviyole ışık yaymasına neden olan ağır parçacıklar (iyonlar) tarafından üretildi. (Resim 6 ve Animasyon 4, IMAGE’nin proton aurora hakkındaki gözlemlerini göstermektedir).
Aurora IMAGE tarafından kaydedilirken, 4 uydu Kümesi takımyıldızı IMAGE'nin çok üstünde, doğrudan çatlaktan uçtu ve güneş rüzgâr iyonlarının içinden aktığını tespit etti (Resim 5). Normalde, bu güneş rüzgar iyonları Dünya'nın kalkanı tarafından saptırılır (Resim 3), bu nedenle Cluster'ın gözlemi bir çatlak olduğunu gösterdi. Bu güneş rüzgar iyonları akışı, IMAGE'nin proton aurora'yı gördüğü bölgedeki atmosferi bombaladı. IMAGE'nin proton aurora'yı, IMAGE aurora'yı gözlemleyemediği yörüngede ilerleyene kadar 9 saatten fazla izleyebilmesi, çatlağın sürekli açık kaldığı anlamına gelir. (Animasyon 2, uzay aracının çatlağı ortaya çıkarmak için birlikte nasıl çalıştığını gösterir.) GÖRÜNTÜ ve Küme verilerinden tahmin edilen çatlak, manyetik kalkanımızın sınırındaki Dünya'nın iki katı büyüklüğündeydi, gezegenin yaklaşık 38.000 mil (60.000 km) üzerinde yüzey. Manyetik alan kutup bölgelerinde Dünya'ya girerken birbirine yaklaştığından, çatlak üst atmosferin yakınında Kaliforniya boyutuna kadar daralmıştır.
IMAGE, Dünya'nın manyetik alanından etkilenen alanın küresel bir görünümünü sağlamak için 25 Mart 2000'de başlatılan bir NASA uydusudur. Avrupa Uzay Ajansı tarafından inşa edilen ve 16 Temmuz 2000'de başlatılan Küme uyduları, Dünya'nın manyetik alanının üç boyutlu bir haritasını yapıyor.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
