Dünya, manyetosfer olarak bilinen bir manyetik alan sistemi ile çevrilidir. Bu devasa kuyruklu yıldız şeklindeki sistem güneşten gelen yüklü parçacıkları saptırarak gezegenimizi zararlı parçacık radyasyonundan korur. Güneş rüzgarının yani güneşin üst atmosferinden salınan yüklü parçacıkların, atmosferi aşmasını önler.
Geçmiş çalışmalar, güneş rüzgarının Dünya’nın manyetosferi üzerindeki etkilerine dair önemli kanıtlar toplasa da, Güneş patlamalarının etkisi tam olarak anlaşılamamıştır. Yeni bir araştırma bu gizemi ortaya çıkardı. Patlamaların dünyadaki yağışları bile etkilediği belirlendi.
Güneş patlamaları nedir?
Güneş patlamaları, birkaç dakikadan birkaç saate kadar sürebilen X ışınları veya optik cihazlar kullanılarak tespit edilebilen büyük patlamalardır. Çin’deki Shandong Üniversitesi ve ABD’deki Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi‘ndeki araştırmacılar, yakın zamanda güneş patlamalarının Dünya’nın manyetosferi üzerindeki etkilerini araştıran bir çalışma yürüttüler.
Nature Physics dergisinde yayınlanan makaleler, jeo uzay dinamiklerinin daha iyi anlaşılmasına sağlayarak yeni ve değerli bilgiler sunuyor. Uzay boşluğunun Dünya’ya en yakın kısmı olan jeo-uzay, üst atmosfer, iyonosfer (yani atmosferin iyonize kısmı) ve manyetosferi içeriyor. Manyetosfer, iyonosferin üzerindeki bölgede yer alır ve yerden 1000 km‘nin üzerinde tamamen iyonlaşmış uzay bölgesidir. Bölge güneş rüzgârıyla çevrilidir. Dünyanın manyetik alanı ve güneş rüzgârının manyetik alanı tarafından etkilenir ve kontrol edilir.
Manyetosfer, bu parçacıkların gezegenin diğer koruyucu katmanlarına girmesini engellediği için genellikle Dünya’nın güneş rüzgarı ve diğer güneş parçacıklarına karşı koruyucu bariyeri olarak tanımlanır. Bununla beraber geçmiş çalışmalar, güneş rüzgârının yönü manyetosferin manyetik alanına zıt olduğunda, bu iki bölgeden gelen manyetik çizgilerin “bağlanabileceğini” göstermiştir. Bu, bazı güneş rüzgarı parçacıklarının doğrudan Dünya’yı çevreleyen alana iletilebileceği anlamına gelir.
Güneş patlamasının tüm jeo uzay üzerindeki etkilerini gösteren bir örnek.
Patlamaların Dünya manyotesferine etkileri nelerdir?
Çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılardan Profesör Jing Liu ve meslektaşları, 6 Eylül 2017′de gerçekleşen bir güneş patlaması olayı sırasında farklı cihazlar ve uydular tarafından toplanan verileri analiz ettiler. Bunu yapmak için, Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi‘nde yeni geliştirilmiş bir sayısal jeo-uzay modelini benimsediler. Yüksek uzay-zaman çözünürlüklü manyetosfer-iyonosfer-termosfer modeli (LTR) olarak adlandırılan bu model, manyetosfer-iyonosfer bağlantı sistemindeki güneş patlamaları tarafından tetiklenen değişiklikleri yeniden üretti.
Araştırmacılar, LTR modelini ve önceden toplanan verileri kullandı. Bu sayede manyetosferik dinamikler ve manyetosfer ile iyonosfer arasındaki elektrodinamik bağlantı üzerindeki güneş patlaması etkilerini ortaya çıkardı. Daha spesifik olarak, 90 ila 150 km arasındaki irtifalarda kutupsal iyonosferik E-bölgesinin parlamayla indüklenen fotoiyonizasyonunda hızlı ve büyük bir artış gözlemlediler.
Liu ve meslektaşları tarafından gözlemlenen fenomenin, Dünya’nın üst atmosferinin daha düşük Joule (Jul: Enerji birimi) ısınması, manyetosfer konveksiyonunun yeniden yapılandırılması ve auroral (kutup ışıkları) yağıştaki değişiklikler dahil olmak üzere jeo uzay bölgesi üzerinde bir dizi etkisi olduğu görüldü.