Yeni araştırma, Mayıs ayındaki jeomanyetik süper fırtına sırasında benzeri görülmemiş atmosfer değişiklikleri olduğunu gösteriyor

11 Mayıs’ta muhteşem bir aurora, güney Amerika Birleşik Devletleri’ndeki yıldız gözlemcilerini şaşırttı. Aynı hafta sonu, GPS ile yönlendirilen traktör hedefini kaçırdı.

Kuzey ışıklarının görünürlüğünün Ortabatı’daki tarım ekipmanlarının bozulmasıyla ne gibi bir ortak noktası var?

Virginia Tech’ten Scott England’ın ortak yazdığı iki makaleye göre, benzersiz derecede güçlü bir jeomanyetik fırtına.

Kevin T. Crofton Uzay ve Okyanus Mühendisliği Bölümü’nde doçent olan England, “Kuzey ışıkları, uzaydaki çok sayıda faktörden, özellikle de güneşten etkilenen, üst atmosfere çarpan enerjik, yüklü parçacıklardan kaynaklanıyor.” dedi.

“Güneş jeomanyetik fırtınaları sırasında, Dünya etrafındaki uzayda bu enerji yüklü parçacıklardan çok daha fazla oluyor, bu yüzden kuzey ışıklarında bir parlaklık görüyoruz ve onları görebileceğiniz bölge, genellikle bu görüntüyü görmeyen 48 eyalet gibi yerleri de kapsayacak şekilde yayılıyor.”

İngiltere ve üniversite ve endüstri işbirlikçilerinden oluşan bir ekip, NASA’nın 11 Mayıs’taki üst atmosfer olayını takip etti ALTIN enstrüman. Son 20 yılda yakalanan en güçlü jeomanyetik fırtına olduğu ortaya çıktı.

Bulguları şu şekilde yayınlandı: Jeofizik Araştırma Mektupları İngiltere’nin ortak yazarlığını yaptığı iki çalışmada. Birinci Colorado Üniversitesi, Boulder’dan ilk yazar Deepak Karan’ın yaptığı çalışma, üst atmosferdeki parçacıkların konumu ve yayılımında benzeri görülmemiş değişiklikler gösterdi. İlk yazar ve Virginia Tech mezunu J. Scott Evans’ın ikinci çalışması, kompozisyon ve sıcaklık değişikliklerini belgeledi.

Toplanan veriler arasında, England ilk kez bazı “hoş girdap desenlerine” tanık olduğunu ve auroradan uzaklaşan havanın dramatik bir şekilde hareket ettiğini ve havayı bir kasırgadan daha büyük bir spiral içinde hareket ettiren muazzam girdapların oluşumuna neden olduğunu belirtti. Belirli gözlemler şunları içeriyordu:

• Ekvatorun etrafından auroralara doğru düşük enerjili yüklü parçacıkların öngörülemeyen hareketi
• İki gruba ayrılabilen yüklü parçacıklar: düşük enerjili ve yüksek enerjili, ikincisi uzayda çalışan insanlara zarar verebilir ve elektronik cihazlara zarar verebilir
• Muhtemelen görülen girdaplara ve girdaplara yol açan sıcaklık ve basınç değişiklikleri
• GPS, uydular ve hatta elektrik şebekesini olumsuz etkileyebilecek düşük enerjili parçacıkların konumlarındaki değişiklikler ve yayılmaları

England, “Kuzey ışıkları yoğunlaştıkça daha fazla ışık görüyorsunuz, ancak bununla birlikte atmosfere giren enerji de artıyor, bu da kutuplara yakın atmosferin çok ısınmasına neden oluyor ve bu da havayı kutuplardan ekvatora doğru itmeye başlıyor” dedi.

“Bu veriler pek çok soruyu gündeme getiriyor: Bu jeomanyetik fırtına sırasında daha önce yaşananlardan farklı bir şey mi oldu, yoksa değişiklikleri ölçmek için daha iyi araçlarımız mı var?”

Dahası, bu değişiklikler atmosferin o bölgesinde yörüngede bulunan insan yapımı teknoloji için ne anlama gelebilir?

Kuzey ışıkları gösterisinden daha fazlası

Dünya’nın üst atmosferi, yaklaşık 60 ila 400 mil yukarıda uzanır, uzayı sınırlar ve uydular ve Uluslararası Uzay İstasyonu için takılma bölgesidir. Üst atmosfer, yaşadığımız ve nefes aldığımız alt atmosferle aynı parçacıklardan oluşur.

Ancak bunun bir de iyonosfer adı verilen, neredeyse elektrikli bir battaniye gibi düşünülebilecek, yüksek oranda yüklü ve sürekli dalgalanan başka bir tarafı daha var. İyonosferdeki bu yüklü parçacıklar, uzayın bu bölgesini bu kadar dinamik yapan şeylerden biridir. Üst atmosferin ve iyonosferin sıcaklığının ve bileşiminin değişmesi yaygındır. Aslında, bunu gece ve gündüz öngörülebilir bir şekilde yapar ve hatta mevsimlere göre zaman içinde değişir.

England, Dünya atmosferindeki parçacıkların uzaydaki çok sayıda faktörden etkilendiğini, buna güneşin aktivitesinin de dahil olduğunu söyledi. Güneş jeomanyetik fırtına parlaması sırasında, güneşten gelen yoğun bir radyasyon patlaması Dünya atmosferindeki parçacıkların bileşimini ve hızını değiştirir. Peki, son aylarda, neden tüm dünyada kuzey ışıkları daha önce görülmeyen yerlerde görülebiliyor?

“Güneş lekeleri, parlamalar ve fırtınaların sayısı, güneş döngüsü adını verdiğimiz 11 yıllık bir döngüyle değişir,” dedi England. “Güneş döngüsünün zirvesine doğru ilerlerken gördüğümüz parlamaların sayısı son birkaç yıldır kademeli olarak artıyor.”

Kuzey ışıklarının görünürlüğüne ek olarak, jeomanyetik fırtınaların teknolojimiz üzerinde çeşitli etkileri vardır. Radyo ve GPS sinyalleri bu sürekli dalgalanan “elektrikli battaniye”den geçtiğinden, atmosferin bu katmanındaki değişiklikler sinyalleri bozabilir ve GPS gibi navigasyon ve iletişim sistemlerini engelleyebilir.

Hem Dünya’nın hem de uzayın hava koşullarından gelen çeşitli faktörler bu kritik tabakayı etkileyebilir, ancak üst ve alt atmosferdeki değişikliklerin neden meydana geldiği ve bunların bildiğimiz şekliyle yaşamı nasıl etkileyebileceği hakkında öğrenilecek çok şey var.

“Bu fırtınalar ayrıca Dünya’nın etrafında akan elektrik akımlarını artırabilir ve bu da çok uzun kablolar kullanan teknolojik cihazları etkileyebilir. Son yıllarda, kablolardan çok fazla akım geçtiğinde elektrik şebekesinde etkiler meydana geldi. Kaydedilen en büyük jeomanyetik fırtına olan 1859’daki Carrington Olayı sırasında, bunlar o dönemdeki en yüksek teknoloji olan telgraf sistemlerinin alev almasına neden oldu,” dedi England.

Bilim insanları, 1859 Carrington Olayı’na benzer bir fırtınanın bugün gerçekleşmesi durumunda internet kıyametine yol açabileceğinden ve çok sayıda insanı ve işletmeyi çevrimdışı bırakabileceğinden şüpheleniyor. 11 Mayıs fırtınası büyük kesintilere neden olmasa da, güneş döngüsünün zirvesinin Temmuz 2025’te gerçekleşmesi bekleniyor, bu olası etkileri bilmemize hala yaklaşık bir yıl var.

“Jeomanyetik fırtınaları incelememizin bir nedeni, etkilerini tahmin etmek için modeller oluşturmaya çalışmaktır,” dedi England. “Güneş döngüsüne dayanarak, bu yıl gördüğümüz koşulların önümüzdeki iki yıl boyunca da devam etmesini bekliyoruz.”