SPICES uzaydaki plazmayı ölçecek ve kökenini güneşe, gezegen atmosferlerine, kuyruklu yıldız kuyruklarına ve yıldızlararası uzaya kadar izleyecek. Kredi bilgileri: Stephen Alvey, Michigan Üniversitesi
Etrafınızdaki şeyler hakkında önemli ipuçları içeren gizli bir mesajı çözmek için kullanabileceğiniz gizli bir şifre çözücü yüzüğünüz olduğunu hayal edin: nereden geldikleri, neden orada oldukları ve gelecekte onlara ne olacağı. Şimdi gizli kod çözücü halkasının aslında güneş sistemindeki maddeyle ilgili sırları açığa çıkarmak için uzaya uçabilen bir sensör olduğunu hayal edin. Bu madde nereden kaynaklandı, nasıl enerjilendi ve Dünya’da yaşayan ve uzayda seyahat eden insanları nasıl etkileyebilir?
Güneş Rüzgarı Toplama İyon Bileşimi Enerji Spektrometresi (SPICES), güneş sistemindeki plazma (elektrik yüklü parçacıklardan oluşan gaz) için bir kod çözücü halka gibidir. Güneş’in gezegenler ve atmosferleri ile nasıl davrandığı ve etkileşime girdiği ve güneş sisteminin yıldızlararası uzaydaki kendi hareketinden nasıl etkilendiği hakkında önemli bilgileri ortaya çıkarma potansiyeline sahiptir.
Evrenin büyük bir kısmı hidrojenden oluşuyor ancak yaşamı oluşturan elementler, gezegenler, kuyruklu yıldızlar ve diğer birçok gök cismi hidrojenden daha ağırdır. Aslına bakılırsa, bu daha ağır elementler, o kadar bol olmasa da, evrende ne kadar çok sürecin çalıştığını anlamanın anahtarını taşıyabilir. Güneş sistemimizde, elektrik yüklü olduklarında “ağır iyonlar” olarak adlandırılan bu “ağır elementler”, plazmanın kökenini gezegenlere, kuyruklu yıldızlara, güneşe ve güneş atmosferine ve hatta yıldızlararası uzaya kadar izlememize yardımcı olabilir.
Ağır iyonlar, güneş sisteminin yaşamı nasıl desteklediğini ve sürdürdüğünü açıklayan bulmacanın önemli bir parçasıdır. Ayrıca güneşte fırtınalara neden olan büyük patlamalarda da rol oynarlar. Örneğin, büyük miktarda X-ışını yayan güneş patlamaları çoğunlukla güneşteki ağır iyonların uyarılmasından kaynaklanmaktadır. Güneş fırtınalarını tahmin edebilmek ve bunlara hazırlanabilmek, insanları ve robotları uzay görevlerinde güvende tutmak için önemlidir. SPICES, bilim insanlarına güneşte patlamaların nasıl oluştuğu ve plazmayı nasıl hızlandırdığı hakkında bilgi vererek bu güneş fırtınalarının nasıl oluştuğunu daha iyi anlamamızı sağlayacak. Bu bilgiyle bilim insanları güneş fırtınalarının ne zaman ve ne kadar şiddetli olacağını daha iyi tahmin edebiliyor.
SPICES, uzayda esen elektrik yüklü parçacık akışlarının (rüzgar da denir) kimyasal yapısını ölçmek için tasarlanmıştır. SPICES, güneş rüzgarını (en şiddetli güneş fırtınalarından kaynaklanan rüzgar da dahil olmak üzere güneşten uzaklaşan rüzgarı) ölçecek. Ayrıca yıldızlararası uzaydan güneş sistemine esen ve güneşle karşılaştığında yüklenen nötr rüzgarı ve gezegen yüzeylerinden ve gezegen atmosferlerinden dışarı esen rüzgarı da ölçecek. Bu parçacık akışlarının kimyasal bileşimini ölçmek, güneş sisteminin nasıl yaratıldığını, bugünkü davranışını ve gelecekte nasıl davranacağını anlamamıza yardımcı olabilir.
SPICES, mevcut uzay sensörleri tarafından iyi ölçülemeyen, düşük yüklü iyonlar ve izotoplar gibi daha az yaygın olan ağır iyonları tespit edecek şekilde optimize edilmiştir. SPICES tasarımı, gelen iyonların enerjisini artıran yeni ve son teknoloji ürünü bir yöntemi içeriyor, böylece parmak izleri daha net bir şekilde tanımlanabiliyor ve bu nadir türlerin bolluğunun ve değişkenliğinin doğru bir şekilde ölçülmesine olanak tanıyor. Bu daha nadir türlerin bazıları yalnızca güneş fırtınalarında bulunur ve bu fırtınaların Dünya’nın uzay ortamıyla etkileşimini değiştirebilir.
Ancak gelen bu iyonların enerjisini artırmak zordur; bu işlem, SPICES elektroniklerini veya diğer cihazları riske atmadan ve sensörü çok fazla ısıtmadan güvenli bir şekilde yapılmalıdır. İyon enerjisini artırmak için SPICES’ta kullanılan yöntemler geleneksel yöntemlere dayanıyor ancak yeni tasarım, istenen maksimum seviyeye ulaşmak için enerjiyi her seferinde bir aşama artırarak iyon enerjisini önceki uzay sensörlerine göre %60 daha fazla artırabiliyor. Tasarım aynı zamanda elektronikleri ve diğer yerleşik sistemleri SPICES tarafından üretilen yüksek enerjili iyonlardan korumak için koruyucu bir baloncuk da içeriyor. SPICES yakında güneşin küresel davranışını, gezegen atmosferlerini inceleyen, uzay havasını izleyen veya güneş sisteminin kenarlarına yıldızlararası uzaya uçacak yaklaşan görevlerde uçmaya hazır olacak.
Alıntı: Heliosferdeki plazmanın kökeninin ve enerjilenmesinin izlenmesi (2023, 11 Ekim) 12 Ekim 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-10-energization-plasma-heliosfer.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.