Uzay hava tahminlerini değiştirecek bulgu: Korus dalgalarının rolü sorgulandı.

NASA'nın THEMIS ve SAMPEX uydu verilerini kullanarak yapılan yeni bir çalışma, Dünya'nın manyetosferindeki korus dalgalarının, radyasyon kuşaklarındaki ultra hızlı elektronların atmosfere düşmesini sağlayan 'relativistik mikro patlamaların' ana tetikleyicisi olamayabileceğini gösteriyor.

Geophysical Research Letters dergisinde yayımlanan çalışma, uzay hava tahminleri ve uydu güvenliği modelleri için önemli bir gözden geçirme gerektirebilir.

Korus dalgaları ve mikro patlamalar ne anlama geliyor

Van Allen radyasyon kuşakları, Dünya manyetik alanına asılı kalan yüksek enerjili yüklü parçacıkların devasa, donut şeklinde bölgeleridir. Bu parçacıklar uydu elektroniklerini bozabilir, astronautları tehdit edebilir ve hatta yerdeki elektrik şebekelerini etkileyebilecek uzay hava olaylarını yönlendirir.

Bu kuşaklardaki elektron yoğunluğu, jeomanyetik fırtinalar sırasında dakikalar içinde artabilir veya azalabilir.

Özellikle "relativistik mikro patlama" olarak adlandırılan olaylarda, dış kuşakta asılı kalan elektronlar 1 saniyeden kısa bir sürede yoğun bir sürüşle atmosfere doğru kaçar. Bu patlamalar radyasyon riskini değiştirebilir ve hatta atmosferin kimyasal bileşimini etkileyebilir.

Bilim insanları uzun süredir bu patlamaların ana motorunun, plazma içinde yayılan ve radyo alıcılarda koru sesi gibi duyulduğundan dolayı "korus dalgaları" adı verilen doğal manyetik dalgalar olduğunu düşünüyordu.

12 Yıllık Veri Beklenenden Farklı Sonuçlar Verdi

Jorge Romero-Minaya'nın liderliğindeki araştırmacı ekibi, Haziran 2010 ile Kasım 2012 arasında toplanan THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions During Substorms) ve SAMPEX (Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer) verilerini istatistiksel olarak analiz etti.

Veri seti, uydu tarafından tespit edilen korus dalgaları ve mikro patlamaları içeriyordu.

Sonuçlar beklenenden çok farklı çıktı: Korus dalgalarının sadece çok küçük bir yüzdesi relativistik mikro patlamalarla birlikte gerçekleşmişti. Bu oran, önceki çalışmalarda görülen güçlü bağlara göre hayal kırıklığı uyandıran düzeyde düşüktü.

Yani korus dalgalarının büyük çoğunluğu, en azından bu yüksek enerjideki elektron kayıplarını tetiklememişti.

Sadece özel bir alt küme etkili

Mikro patlamalarla ilişkili bulunan nadir korus dalgalarının ortak özellikleri dikkat çekiciydi: Bu dalgalar daha büyük genliklere sahipti ve diğer ayırt edici özellikler gösteriyordu.

Bu durum, sadece korus dalgalarının çok özel bir alt kümesinin bu yüksek enerjilerde mikro patlamaları sürdürebileceğini işaret ediyor.

• Korus dalgalarının çoğu mikro patlama üretmiyor.

• İlişkili olanlar daha güçlü (büyük genlikli).

• Diğer dalga parametreleri de farklılaşıyor.

"Bu bulgular, korus dalgalarının mikro patlamalardaki rolünün çok daha seçici olduğunu gösteriyor. Tüm korus dalgaları eşit değildir." — Jorge Romero-Minaya, araştırmacı

Uzay hava modelleri için ne anlama geliyor

Mevcut uzay hava tahmin modelleri çoğunlukla korus dalgası aktivitesini mikro patlama ve dolayısıyla radyasyon kuşağı elektron kaybı için birer proxy (göstergesi) olarak kullanıyor. Eğer ilişki bu denli zayıf ve seçiciyse, modeller gereksiz yere alarm verebilir veya asıl tehlikeli anları kaçırabilir.

Bu, düşük yörüngedeki uydu operatörleri, ISS görev planlayıcıları ve jeomanyetik fırtına riski altındaki elektrik şebekesi yöneticileri için kritik bir fark yaratır.

Araştırmacılar, gelecek çalışmaların hangi korus dalgası özelliklerinin (genlik, frekans bantı, yayılma açısı) mikro patlama tetikleyicisi olduğunu tespit etmeye odaklanması gerektiğini vurguluyor.

Ayrıca, mikro patlamaları tetikleyen diğer olası mekanizmalar — örneğin manyetosferik titreşimler veya farklı plazma dalga modları — da yeniden değerlendirilmeli.