Güneş fırtınaları dünya için tehlikeli olabilir

Kenan

Member
Planlanan “ESA Vigil” projesinde, erken uyarıların yapılabilmesi için güneşten yaklaşık 150 milyon kilometre uzağa bir uydu yerleştirilecek.ESA


Bir süre önce, bir güneş fırtınasından sonra, kuzey ışıkları Almanya’nın kuzeyinde de görülebiliyordu. Bu tür hayaletler büyüleyici bir manzara sunar. Ancak, altta yatan güneş patlamaları da Dünya’yı kasıp kavurabilir, yaygın elektrik kesintilerine neden olabilir ve navigasyon ve iletişim için kritik olan uyduları yok edebilir.

Neustrelitz’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) Jens Berdermann, “ör. tıp teknolojisinde veya ultra hızlı borsa ticaretinde kullanılan son derece hassas uydu zaman sinyali ile” dolaylı etkiler de mümkündür. Olası kesintiler çok çeşitlidir.

Muhteşem çekim: astrofotoğrafçı, güneşte büyük bir plazma kasırgası yakaladı

Muhteşem çekim: astrofotoğrafçı, güneşte büyük bir plazma kasırgası yakaladı
  • hisseler
Bu tür olayların sayısı ve gücü, yaklaşık on bir yıllık bir döngü içinde maksimuma dönmek üzere olan güneşin etkinliğine bağlıdır. Bu, 2024-2026 yıllarında başarılabilir. Temel olarak güneşten gelen radyasyon, parçacıklar ve manyetize plazmadan kaynaklanan uzay havasını tahmin etmek, bu nedenle önümüzdeki dönemde muhtemelen giderek daha önemli hale gelecek. Ancak tahminler, dünyadaki hava durumuna göre çok daha zordur.

6000 ila 15 milyon derece arasındaki sıcaklık farkları


Araştırmacılara göre, bilimsel ilerlemeye ve büyük miktarda veriye rağmen, merkezi yıldızımız hakkında nispeten az şey biliniyor. Freiburg’daki Leibniz Güneş Fiziği Enstitüsü’nden Svetlana Berdyugina, “Örneğin, güneş içindeki ve üzerindeki sıcaklıkların onları modelleme ve ölçme şeklimizde neden dağıldığını bilmiyoruz” diyor. Merkezde yaklaşık 15 milyon derece, güneş yüzeyinde ise 6000 derecenin biraz altında iken, korona olarak da adlandırılan güneş atmosferi iki milyon dereceye kadar sıcak olabiliyor.

Berdyugina’nın ana araştırma konusu, güneşin ve diğer yıldızların manyetik alanıdır. Güneş’in güçlü manyetik alanındaki yerel değişiklikler, güneş patlamalarının uzaya radyasyon ve yüklü parçacıklar fırlatmasına neden olan şeydir. Dünyanın manyetik alanı, manyetik kutuplar ve ekvator arasında oldukça yumuşak geçişlere sahipken, güneşin manyetik alanı çok daha karmaşıktır.

Ateşli final: Dünya, güneşin ateşli fırınında buharlaşıyor

Ateşli final: Dünya, güneşin ateşli fırınında buharlaşıyor
  • hisseler
Bir yandan bu, konveksiyondan, yani sıcak plazmanın güneşte dolaşımından kaynaklanmaktadır. Öte yandan, sıcak gaz topunun farklı bölgeleri kendi ekseni etrafında farklı hızlarda döner: ekvatorda tam dönüşü yaklaşık 25 gün sonra tamamlanır, kutupların yakınında ise yaklaşık 31 gün sürer. Enleme bağlı olarak, daha derin katmanlar da yüzeyden daha hızlı veya daha yavaş döner. Bu, güneş manyetik alanında çalkantılı girdaplara yol açar.

Carrington olayı Hawaii’deki ofislerde ve auroralarda kıvılcımlar yarattı


Svetlana Berdyugina, “Güneşin manyetik alanındaki değişiklikleri simüle etmek çok zor çünkü bunun için büyük hesaplama kapasitelerine ihtiyacınız var” diyor. Bilgi işlem kapasitesi, tüm güneşin simülasyonu için yeterli olmaktan uzaktı. Bu nedenle güneşin kesitlerinin anlamlı açıklamalar yapılabilecek şekilde simüle edilmesi gerekir. Araştırmacı, güneş fırtınalarının ne zaman güvenilir bir şekilde tahmin edilebileceğini tahmin etmeye cesaret edemiyor. Belki de güneş fırtınalarının habercilerini bulmak için yapay zekanın yardımıyla mevcut veriler de aranmalıdır.

Diğer şeylerin yanı sıra, savunmasız altyapının en azından bir kısmını zamanında koruyabilmek için erken bir tahmin önemli olacaktır. Son birkaç on yılda güneş, yıkıcı potansiyelini hiçbir zaman tam olarak göstermedi – ancak sözde Carrington olayının sonuçlarından tahmin edilebilir. Göttingen Üniversitesi’nden astrofizikçi Volker Bothmer, “Carrington olayı, 1932’den beri kaydettiğimiz en güçlü 30 güneş fırtınasından yaklaşık üç kat daha güçlüydü” diyor.

Araştırmacı uyarıyor: dünya çapında internet arızası olabilir

Araştırmacı uyarıyor: dünya çapında internet arızası olabilir
  • hisseler
Eylül 1859’un başlarında, Kuzey Avrupa ve Kuzey Amerika’daki telgraflar alt üst oldu: Çalışanlar, onlara dokunurlarsa elektrik şoku aldılar. Bazı ofislerde cihazdan kıvılcımlar çıktı ve üzerine telgrafların yazıldığı kağıdı tutuşturdu. Telgraflar kapatıldıktan sonra bile hala telgraf gönderecek kadar ücretlendiriliyordu. Olaylar korku ve dehşeti tetikledi. Ek olarak, genellikle yalnızca kuzey veya güney kutup bölgelerinde görülen auroralar, Bahamalar, Hawaii ve Jamaika gibi tropik bölgelerde bile aniden görünür hale geldi.

En hızlı güneş fırtınaları Dünya’ya bir günden daha kısa sürede ulaşır


Daha önce, 1 Eylül 1859’da, İngiliz astronom Richard Carrington, güneş lekelerini tasvir etmek için teleskopik görüntülerini bir ekrana yansıttığında, Güneş’te iki parlak ışık parlaması tespit etmişti. O zamanlar kimse tüm olayların tek bir nedenden kaynaklandığını bilmiyordu: şimdiye kadar insanlar tarafından kaydedilen en güçlü güneş fırtınası. DLR bilimcisi Jens Berdermann, “Şu anda kaç tane elektrikli cihaz olduğunu düşünürseniz, o zaman bir Carrington olayının bugün neyi tetikleyeceğini makul bir şekilde hayal edebilirsiniz” diyor.

Güneş patlamaları sırasında tam olarak ne olur? Güneşin manyetik alan çizgileri kırıldığında, önce yüksek enerjili parçacıklar, özellikle de protonlar kaçar. Bazıları ışık hızının yaklaşık yüzde 15’i ile seyahat eder ve yaklaşık bir saat içinde Dünya’ya ulaşır. Patlama güneş koronasında meydana geldiğinden, parçacıkların başka bir kısmı güneşin yüzeyini etkileyerek X-ışınları yayar – buna X-ışını parlaması veya parlaması denir. Bu radyasyon ışık hızında hareket eder ve yaklaşık sekiz dakika sonra Dünya’ya ulaşır.

Dünyanın sonu yakın mı?  En azından genel panik bunu gösteriyor

Dünyanın sonu yakın mı? En azından genel panik bunu gösteriyor
  • hisseler
Bir güneş patlamasının ara sıra meydana gelen önemli bir sonucu, elektronlar, protonlar ve atom çekirdeklerinden oluşan koronal kütle fırlatmasıdır. Saniyede 2000 kilometrenin üzerindeki hızlara ulaşabilir ve genellikle bir veya iki gün sonra Dünya’ya varır. En hızlı güneş fırtınaları Dünya’ya bir günden daha kısa sürede ulaşır, örneğin Carrington olayı 17 saat sürdü.

Araştırmacılar ulusal bir uzay hava durumu merkezi kurmayı öneriyor


Plazma, güneş fırtınalarının etkilerinden esas olarak sorumludur: Bileşenler elektrikle yüklü olduklarından, dünyanın manyetik alanıyla etkileşirler ve adeta onu sıkıştırırlar. Dünyanın manyetik alanının kuyruğundaki manyetik kısa devreler, kutup bölgelerinde, hava parçacıklarını aurora borealis olarak görünür hale gelen parlamaya teşvik eden parçacık akışları üretir. Dünyanın manyetik alanının bozulması, uzun hatlarda jeomanyetik olarak indüklenen bir akım da üretir. Ortaya çıkan elektrik alanlarının güçlerinin, bir yıldırım çarpmasından kaynaklanan yerel alanlardan oldukça düşük olduğu doğrudur. Bununla birlikte, yüksek voltajlar ve yüksek akımlar, bir havai elektrik hattı veya boru hattı boyunca akarak trafoları tahrip edebilir ve elektrik kesintilerine neden olabilir.

Ayrıca plazma, uyduların yörüngelerine kadar uzanan ve artan sürtünme nedeniyle uyduları yavaşlatan üst atmosferi ısıtır. Yol düzeltmeleri gereklidir. Ancak operatörler, sonunda çöken uydularının kontrolünü de kaybedebilir. Küçük parazitlerin bile etkisi olabilir: Uydu navigasyonu ile yerdeki cihaz, çeşitli uydu sinyallerinin yayılma sürelerine göre konumunu belirler. Uyduların yörüngeleri çok az da olsa değişirse veya iyonosferde sinyaller gecikirse, bunun konum belirlemenin doğruluğu üzerinde sonuçları olur.

Kuzey ışıkları Almanya'nın bazı bölgelerinde parlıyor

Kuzey ışıkları Almanya’nın bazı bölgelerinde parlıyor
  • hisseler
Ancak insanlık tamamen çaresiz değildir: X-ışınları ve yüksek enerjili parçacıklar, bir koronal kütle fırlatmasının plazma bulutundan çok daha önce yeryüzüne ulaştığı için, böyle bir bulut gelmeden önce bir uyarı verilebilir. Ancak iyileştirmeler gereklidir. 2022’de Jens Berdermann, Volker Bothmer ve diğerleri gibi araştırmacılar, diğer şeylerin yanı sıra bir ulusal uzay hava durumu merkezinin kurulmasını tavsiye ettiler. Ayrıca, yer ve uydu tabanlı gözlem sistemlerinin inşası ve genişletilmesi ile etkilenen tüm sistem ve hizmetler için bir risk değerlendirmesi.

Güçlü güneş fırtınaları astronotlar için yaşamı tehdit ediyor


Enerji arzının (trafo merkezleri, trafolar) yanı sıra otonom sürüş ve e-mobilite alanındaki yeni gelişmelerin güvence altına alınmasına özel dikkat gösterilmelidir. Avrupa Uzay Ajansı Esa, diğer şeylerin yanı sıra “ESA Vigil” projesini planlıyor. Birkaç yıl içinde, güneşten ve dünyadan yaklaşık 150 milyon kilometre uzaklıkta belirli bir noktaya bir uydu yerleştirilerek erken uyarı yapılmasına olanak sağlayacak.

Uzaydan gelen tehlike: güneş fırtınaları dünyadaki yüksek teknolojiyi yok edebilir

Uzaydan gelen tehlike: güneş fırtınaları dünyadaki yüksek teknolojiyi yok edebilir
  • hisseler
İnsanların kendileri, manyetik alan sayesinde Dünya’daki güneş fırtınalarından oldukça iyi korunmaktadır. Ancak kutup bölgesindeki uçuşlar sırasında bile, artan dozda yüksek enerjili parçacıklar alabilirler. Dünyanın manyetik alanının dışında kalan astronotlar için daha da tehlikeli hale geliyor. Bothmer, “Bu nedenle uzay havası, ay ve Mars görevlerinde önemli bir faktördür” diyor. Örneğin, 1972’de NASA’nın Apollo programının ortasında meydana gelen bir güneş fırtınasına ilişkin veri değerlendirmelerinin, o sırada bir uzay uçuşu gerçekleşmiş olsaydı astronotların ölümcül bir tehlike altında olacağını gösterdiği söyleniyor.