NASA UZAY ARACI KUZEY IŞIKLARI İLE İLGİLİ YENİ KEŞİFLER YAPTI

12.11.2007

NASA’nın THEMIS uzay aracının ekibi “substorm (alt-fırtına)” olarak adlandırdığı Kuzey Işıklarının muhteşem patlamaları ve güçlerinin kaynağı ile ilgili üç önemli keşif yaptı. Keşfiler Dünya’nın üst atmosferini Güneş’e bağlayan dev manyetik ipleri ve Dünya’nın manyetik alanının civarındaki patlamaları içeriyor.

Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi’nde misyonun yönetici araştırmacısı olan Vassilis Angelopoulos, “misyon başlangıç aşamasında, ama THEMIS bizi şimdiden şaşırtıyor” diyor.

Keşifler Mart ayında beş adet THEMIS uydusu aktive edildikten hemen sonra başladı. “23 Mart 2007’de, Alaska ve Kanada üzerinde bir alt – fırtına oluştu ve iki saatten fazla süren canlı auroralar üretti.” Uydular yukarıdan parçacıkları ve alanları ölçerken, bir yer kameraları ekibi THEMIS fotoğraflarını desteklemek için organize oldu.

Fırtına hemen araştırmacıları şaşırttı: “Auroralar batıya doğru herhangi birinin mümkün olduğunu düşünebileceğinden iki kat hızlı yükseldi, bir dakikadan kısa sürede boylamda 15 derece ilerledi” diyor Angelopoulos. Fırtına tüm kutup bölgesini 60 saniyede geçti!

Ayrıca, “gösterge şaşırtıcı şekilde ileri fırladı”. Yer kameraları ve NASA’nın Kutup uydusu tarafından alınan fotoğraflar her biri 10 dakika süren bir seri kesik ve kuvvetli patlamaları ortaya çıkardı. “Patlamaların bazıları sönüp giderken, diğerleri birbirlerini güçlendirdi ve büyük olaylar haline gelerek devam etti.”

Bilim adamları yüzyıldan bu yana alt – fırtınaları izliyor ve inceliyor, ama THEMIS eyleme geçene kadar bu fenomen çoğunlukla bilinemez kaldı.

Daha da etkileyici olan fırtınanın gücü idi. Angelopoulos iki saat süren olayın toplam enerjisinin 5 x 1014 Joules (Jul) olduğunu tahmin ediyor. Bu yaklaşık olarak 5,5 büyüklüğündeki bir depremin enerjisine eşdeğerdir.

Bu enerji nereden geliyor? THEMIS bir yanıt bulmuş olabilir:

Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki misyonun proje mühendisi Dave Sibeck, “Uydular Dünya’nın üst atmosferini direkt olarak Güneş’e bağlayan manyetik ipliklerin kanıtını buldu.” diyor. “Solar rüzgar parçacıklarının bu iplikler boyunca aktığına ve jeomanyetik fırtınalar ve auroraların enerjisini sağladığına inanıyoruz”.

“Manyetik bir iplik” bir denizcinin halatının kenevirinin büküldüğü gibi organize olan manyetik alanların bükülmüş (kıvrılmış) demetidir. Uzay aracı daha önce bu iplerin ipuçlarını belirledi, ama tek bir uzay aracı bu ipliklerin 3B yapısını haritalamak için yetersizdir. THEMIS’in beş uydusu bu başarıyı gerçekleştirebildi.”

“THEMIS ilk manyetik iplik ile 20 Mayıs 2007’de karşılaştı” diyor Sibeck. “Çok büyüktü, yaklaşık Dünya kadar genişti ve Dünyanın yüzeyinde Magnetopause denen bir bölgenin 40,000 mil üzerinde yerleşikti.” Magnetopause solar rüzgar ve Dünya’nın manyetik alanının karşılaştığı ve birbirlerini ittiği yerdir. Orada, ip oluştu ve sadece birkaç dakikada çözüldü, solar rüzgar enerjisi için kısa ama önemli bir iletken sağladı. Bunu hızla diğer ipler izledi: Sibeck “Bunların her zaman gerçekleştiği görülüyor” diyor.

THEMIS ayrıca Dünya’nın manyetik yay (kavis) sarsıntısında (vuruşunda) [bow shock] bir sayıda göreceli olarak küçük patlamalar gözledi. “Bunlar bir geminin önündeki dalgaya benziyor” diyor Sibeck. “Burası solar rüzgarın Dünya’nın manyetik alanının etkilerini ilk hissettiği yerdir”. Solar rüzgardaki manyetizma düğümü kavis vuruşuna çarptığı zaman – Bang ! – bir patlama oluyor.”

Bu patlamaların teknik terimi “sıcak akış anormallikleri” veya HFA’dır (Hot flow anomalies). “HFA’lar solar rüzgar parçacıklarının sıcaklığını on kat (10 milyon dereceye dek) artırır ve solar rüzgarı kendi yolu üzerinde durdurabilir. Bu, solar rüzgarın saatte bir milyon mil süpersonik hızda ilerlediği gerçeğini düşününce kesinlikle bir başarıdır.”

Bunları inceleyen Kaliforniya Üniversitesinden Jonathan Eastwood ekliyor: “Sıcak akış anomalileri auroralar ile ilgili fırtınalarda büyük bir rol oynamayabilir – bunlar nadiren gerçekleşir, günde bir kereden az”. “Bununla birlikte ilgi çekiyor. Bu parçacıkları yüksek enerjilere hızlandıran temel fizik işlemidir ve bunu incelemekten keyif alıyoruz”

Güçlü fırtınalar, dev manyetik ipler, solar rüzgarı kendi yolunda durduran patlamalar: “Tüm bu şeyler ile ilgili öğrenmemiz gereken çok şey var” diyor Angelopoulos. “Bundan sonra neyin geleceğini bekleyemiyorum”