‘Uzay dalgaları’ uzay havasına yeni ipuçları sunuyor

Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi’ndeki araştırmacıların bildirdiğine göre, daha doğru uzay-hava durumu tahminleri ve radyasyon kuşakları aracılığıyla daha güvenli uydu navigasyonu, bir gün “uzay dalgaları” konusundaki yeni anlayışlardan kaynaklanabilir.

Dergi tarafından 4 Mayıs 2023’te yayınlanan grubun son araştırması Doğa İletişimiDünya’nın güneşe doğru veya güneşten uzağa manyetik eğimindeki mevsimsel ve günlük değişimlerin, büyük dalga boylu uzay dalgalarındaki değişiklikleri tetikleyebileceğini gösteriyor.

Kelvin-Helmholtz dalgaları olarak bilinen bu kırılma dalgaları, güneş rüzgarı ile Dünya’nın manyetik kalkanı arasındaki sınırda meydana gelir. Araştırmacılar, dalgaların ilkbahar ve sonbahar mevsimlerinde çok daha sık meydana geldiğini, dalga aktivitesinin ise yaz ve kış aylarında zayıf olduğunu bildirdi.

Plazma veya güneş rüzgarı güneşten saatte 1 milyon mile varan hızlarda akarken, enerjiyi, kütleyi ve momentumu gezegenin manyetik kalkanına doğru iter. Aynı zamanda uzay dalgalarını da kamçılıyor.

Hızlı hareket eden güneş rüzgarı doğrudan Dünya’nın manyetik kalkanından geçemez, bu nedenle manyetosfer boyunca gümbürderek Kelvin-Helmholtz dalgalarını 15.000 kilometre (km) yüksekliğe ve 40.000 km uzunluğa kadar devasa zirvelerle iter.

Astronot güvenliği ve uydu iletişimi

Bir araştırma görevlisi olan Dr. Shiva Kavosi, “Bu dalgalar aracılığıyla, güneş rüzgarı plazma parçacıkları manyetosfere yayılabilir ve enerjik parçacıkların radyasyon kuşağı akışlarında – tehlikeli radyasyon bölgeleri – varyasyonlara yol açabilir, bu da astronot güvenliğini ve uydu iletişimini etkileyebilir” dedi. Embry-Riddle’da ve ilk yazarı Doğa İletişimi kağıt. “Yerde, bu olaylar elektrik şebekelerini ve Küresel Konumlandırma Sistemlerini etkileyebilir.”

Uzay dalgalarının özelliklerini ve yoğunlaşmalarına neden olan mekanizmaları açıklayan uzay havasını anlamanın ve tahmin etmenin anahtarı olan Kavosi, “Uzay hava olayları artan bir tehdit oluşturuyor, ancak çoğu durumda onu tam olarak neyin kontrol ettiğini anlamıyoruz. Uzay havası rahatsızlıklarının ardındaki mekanizmaları anlamada yapabileceğimiz herhangi bir ilerleme, tahmin ve uyarı sağlama yeteneğimizi geliştirecektir.”

Jeomanyetik aktivitenin mevsimsel ve günlük değişimlerinin nedenlerini anlamaya çalışırken, alandaki araştırmacılar birkaç farklı hipotez öne sürdüler. Örneğin, ilk olarak 1973’te açıklanan Russell-McPherron (RM) etkisi, Dünya’nın dipol eğimi ile güneş ekvatorunun yakınındaki küçük bir manyetik alanın etkileşimine dayanarak, kutup ışıklarının ilkbahar ve sonbaharda neden daha sık ve daha parlak olduğunu açıklıyor.

Embry-Riddle’da Fizik Profesörü ve Uzay ve Atmosfer Araştırmaları Merkezi’nin müdür yardımcısı Dr. jeomanyetik aktivitelerin mevsimsel değişiminin açıklaması. Dünya’nın dipol eğimine dayanan ekinoks kaynaklı olaylar ve RM etkileri aynı anda işleyebilir.”

Nykyri, gelecekte, güneş rüzgarı ve manyetosferdeki uzay aracı takımyıldızlarının, uzay havası olaylarının karmaşık, çok ölçekli fiziğini daha tam olarak açıklayabileceğini ekledi. “Böyle bir sistem, uzay hava durumuyla ilgili gelişmiş uyarıların operatörleri roket fırlatmaları ve elektrik şebekeleri hakkında bilgilendirmesine izin verecektir” dedi.

Makale, “KH dalgaları aktivitesinin, zamanın bir fonksiyonu olarak manyetopoz boyunca KHI’yi modüle etmede dipol eğiminin kritik rolünü gösteren mevsimsel ve günlük varyasyonlar gösterdiği” sonucuna varıyor.

“Terrestrial Magnetopause’da Kelvin-Helmholtz Instability’nin Mevsimsel ve Günlük Varyasyonları” adlı araştırma makalesi, Embry-Riddle araştırmacıları Nykyri ve Kavosi tarafından yazılmıştır; New Hampshire Üniversitesi Dünya, Okyanuslar ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nden CJ Farrugia ve Jimmy Raedar; ve Andrews Üniversitesi’nden JR Johnson.