Uydu görevi, Tonga volkanik patlama etkilerinin uzaya ulaştığını buldu

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai yanardağı 15 Ocak 2022’de patladığında, dünya çapında atmosferik şok dalgaları, sonik patlamalar ve tsunami dalgaları gönderdi. Şimdi bilim adamları, yanardağın etkilerinin uzaya da ulaştığını buluyor.

NASA’nın İyonosferik Bağlantı Gezgini (ICON) misyonu ve ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Sürü uydularından gelen verileri analiz eden bilim adamları, patlamadan sonraki saatlerde, iyonosferde kasırga hızında rüzgarlar ve olağandışı elektrik akımlarının oluştuğunu buldular – Dünya’nın elektrikli üst atmosferik katmanı uzayın kenarında.

Berkeley’deki California Üniversitesi’nden fizikçi Brian Harding ve bulguları tartışan yeni bir makalenin başyazarı Brian Harding, “Volkan, modern çağda gördüğümüz en büyük uzay rahatsızlıklarından birini yarattı” dedi. “Alt atmosfer ve uzay arasındaki zayıf anlaşılan bağlantıyı test etmemize izin veriyor.”

ICON, Dünya’nın hava durumunun uzaydan gelen hava ile nasıl etkileşime girdiğini belirlemek için 2019’da piyasaya sürüldü – yalnızca güneş ve uzaydan gelen kuvvetlerin iyonosferin kenarında hava yaratabileceğine dair önceki varsayımların yerini alan nispeten yeni bir fikir. Ocak 2022’de uzay aracı Güney Amerika’nın üzerinden geçerken, Güney Pasifik yanardağının tetiklediği iyonosferde böyle bir dünyevi rahatsızlık gözlemledi.

NASA’nın Washington DC’deki Genel Merkezi’ndeki Heliofizik Bölümü uzay hava durumu lideri Jim Spann, “Bu sonuçlar, Dünya’yı etkileyen uzay havasına ek olarak, Dünya’daki olayların uzaydaki havayı nasıl etkileyebileceğine dair heyecan verici bir bakış” dedi. “Uzay havasını bütünsel olarak anlamak nihayetinde toplum üzerindeki etkilerini azaltmamıza yardımcı olacak.”

Volkan patladığında dev bir gaz, su buharı ve toz bulutunu gökyüzüne itti. Patlama ayrıca atmosferde büyük basınç rahatsızlıkları yaratarak kuvvetli rüzgarlara yol açtı. Rüzgarlar yukarı doğru genişleyerek daha ince atmosferik katmanlara doğru genişledikçe daha hızlı hareket etmeye başladılar. İyonosfere ve uzayın sınırına ulaştıktan sonra, ICON rüzgar hızlarını saatte 450 mil’e kadar çıkardı – bu onları görev tarafından lansmanından bu yana ölçülen 120 mil yüksekliğin altındaki en güçlü rüzgarlar haline getirdi.

İyonosferde aşırı rüzgarlar elektrik akımlarını da etkiledi. İyonosferdeki parçacıklar düzenli olarak, alt atmosferdeki rüzgarlardan güç alan, doğuya doğru akan bir elektrik akımı (ekvatoral elektrojet adı verilen) oluşturur. Patlamadan sonra, ekvatoryal elektrojet normal tepe gücünün beş katına çıktı ve kısa bir süre için batıya doğru akarak çarpıcı bir şekilde ters yöne döndü.

Berkeley’deki California Üniversitesi’nden fizikçi ve yeni çalışmanın ortak yazarı Joanne Wu, “Elektrojetin Dünya yüzeyinde meydana gelen bir şey tarafından büyük ölçüde tersine çevrildiğini görmek çok şaşırtıcı” dedi. “Bu, daha önce yalnızca güneşten gelen parçacıklar ve radyasyonun neden olduğu uzayda bir hava durumu olan güçlü jeomanyetik fırtınalarda gördüğümüz bir şey.”

Dergide yayınlanan yeni araştırma Jeofizik Araştırma Mektupları, bilim adamlarının iyonosferin yerdeki ve uzaydaki olaylardan nasıl etkilendiğine dair anlayışına katkıda bulunuyor. Güçlü bir ekvatoryal elektrojet, iyonosferdeki malzemenin yeniden dağıtılmasıyla ilişkilidir ve bu, bölge boyunca iletilen GPS ve radyo sinyallerini bozabilir.

Atmosferimizin bu karmaşık bölgesinin aşağıdan ve yukarıdan gelen güçlü kuvvetler karşısında nasıl tepki verdiğini anlamak, NASA araştırmasının önemli bir parçasıdır. NASA’nın yaklaşmakta olan Geospace Dynamics Constellation (GDC) görevi, bölgede akan elektrik akımlarını ve atmosferik rüzgarları izlemek için yerdeki hava durumu sensörlerine çok benzeyen küçük uydulardan oluşan bir filo kullanacak. Bilim adamları, iyonosferdeki elektrik akımlarını neyin etkilediğini daha iyi anlayarak, bu tür rahatsızlıkların neden olduğu ciddi sorunları tahmin etmeye daha hazır olabilirler.