Bilim İnsanları Dünya’nın Manyetik Alanında Şaşırtıcı Bir Değişim Keşfetti
Simülasyonlar ve uydu verileri, Dünya’nın manyetik alanının bilim insanlarının düşündüğünden daha karmaşık olduğunu ortaya koyuyor.
Dünya’nın manyetik alanını inceleyen bilim insanları, elektriksel kalp atışlarının uzun süredir var olan modellerin öngördüğünden ters yönde aktığını keşfettiler.
Dünya, gezegeni güneşten sürekli esen yüklü parçacık akışı olan güneş rüzgarından koruyan manyetosfer adı verilen geniş bir manyetik balonla çevrilidir. Güneş rüzgarı Dünya’nın manyetik alanıyla çarpıştığında, rekor kıran auroralardan uyduları, elektrik şebekelerini ve iletişimi aksatabilecek fırtınalara kadar uzay havasını yönlendiren elektrik akımlarını ve manyetik kuvvetleri harekete geçirir.
Onlarca yıl boyunca bilim insanları, manyetosferin basit bir elektriksel düzene sahip olduğuna, pozitif yükün Dünya’nın sabah (“şafak”) tarafında, negatif yükün ise akşam (“alacakaranlık”) tarafında olduğuna inanıyorlardı. Bu, elektrik alanlarının normalde yüklü parçacıkları pozitif bölgelerden negatif bölgelere nasıl ittiğini yansıtıyordu. Ancak yeni uydu verileri ve bilgisayar simülasyonları, tablonun daha karmaşık ve kısmen ters olduğunu gösteriyor.
Japonya’daki Kyoto Üniversitesi Sürdürülebilir İnsan Küresi Araştırma Enstitüsü’nde profesör olan Yusuke Ebihara liderliğindeki bir ekip, manyetosferin sabah tarafının aslında negatif yük taşıdığını, akşam tarafının ise pozitif yük taşıdığını buldu.
Bu yılın başlarında Journal of Geophysical Research: Space Physics dergisinde yayınlanan bir makalede açıklanan bulgular, bilim insanlarının elektrik ve manyetik kuvvetlerin Dünya’nın uzay ortamında nasıl aktığına dair anlayışlarını geliştiriyor. Bu bilgiler, uzay hava durumu tahminlerini ve yörüngede ve yerdeki teknolojinin korunmasını geliştirebilir.
Ebihara ve ekibi, sonuçlarına ulaşmak için NASA’nın Manyetosferik Çok Ölçekli (MMS) görevinden elde edilen verileri analiz etti. Bu görev, Güneş ve Dünya’nın manyetik alanlarının nasıl bağlanıp ayrıldığını inceleyerek güneş enerjisinin Dünya’ya yakın uzaya nasıl patlayıcı bir şekilde aktarıldığını araştırıyor. Manyetik yeniden bağlanma adı verilen bu süreç, güneş enerjisini Dünya’ya yakın uzaya patlayıcı bir şekilde salarak fırtınaları ve auroraları tetikliyor.
Araştırmacılar ayrıca, sabit bir güneş rüzgarı akışı altında Dünya çevresindeki koşulları yeniden oluşturmak için ayrıntılı bilgisayar simülasyonları da gerçekleştirdiler. Sonuçlar, kutupların beklendiği gibi davrandığını, ancak ekvatora yakın bölgelerin ters olduğunu ve geniş bir alana yayılan zıt yük örüntülerine sahip olduğunu doğruladı.
Ebihara yaptığı açıklamada, “Geleneksel teoride, ekvator düzlemindeki ve kutup bölgelerinin üzerindeki yük kutupluluğu aynı olmalıdır,” dedi. “Öyleyse neden bu bölgeler arasında zıt kutupluluklar görüyoruz?”
Ebihara, bu tersine dönüşün statik elektrik birikiminden ziyade yüklü parçacıkların hareketiyle açıklanabileceğini ekledi. Güneşten gelen enerji Dünya’nın manyetik alanına çarptığında, plazmanın gezegenin etrafında dönmesine neden olur. Dünya’nın alacakaranlık tarafında, bu plazma saat yönünde akar ve kutuplara doğru hareket eder. Bu arada, Dünya’nın manyetik alan çizgileri Güney Yarımküre’den Kuzey Yarımküre’ye doğru uzanır; ekvatora yakın yerlerde yukarı, kutuplara yakın yerlerde ise aşağı doğru.
Plazmanın hareketi ve manyetik alan çizgileri zıt yönlerde olduğundan, etkileşimleri manyetosferin farklı bölgelerinde elektrik yükünün birikme şeklini değiştirerek bilim insanlarının gözlemlediği “tersine dönüşü” yaratır.
Ebihara aynı açıklamada, “Elektrik kuvveti ve yük dağılımı, plazma hareketinin nedenleri değil, sonuçlarıdır,” dedi.
Manyetosferin farklı bölümlerinin zıt şekillerde davranabileceğini göstererek, çalışma, güneşten gelen enerjinin Dünya’nın üst atmosferine nasıl girdiğine dair modellere nüans katıyor.
Bilim insanları, bu bulguların, dev manyetosferleri güneş rüzgarıyla benzer şekillerde etkileşime giren Jüpiter ve Satürn gibi diğer gezegenlerin manyetik ortamlarına da ışık tutabileceğini söylüyor.
Kaynak: https://www.space.com
Yeni Bulgular, Dünya’nın Manyetik Alanı Hakkındaki Tüm Bildiklerimizi Değiştiriyor