Güneş patlamaları tam olarak nedir? Ne etkisi var? Dünyadaki iletişimi bozacak mı?
Hy Zaret ve Lou Singer, daha sonra They Might Be Giants grubu tarafından söylenen ve popüler olan bir şarkı yazdılar. Şöyle yazdılar: "Güneş, sıcak parlayan bir gaz, devasa bir nükleer füzyon fırını." Modern bilim için Bununla birlikte, güneş sınıflandırmaları biraz fazla dar. Şimdiye kadar güneşin tüm süreçlerini tam olarak anlayamıyoruz.
Ama bildiğimiz şey, güneşimizin aşırı sıcak iyonize gaz ve manyetik alan karışımından oluşan bir dev olduğu. Bu gaz plazması, aynı zamanda evrendeki maddenin en yaygın hali olarak adlandırılır. Bu gazı oluşturan atomların sıcaklığı o kadar yüksektir ki çevrelerindeki elektronları kontrol edemezler. Plazma gazı, elektrik akımı formundaki elektronlarla güneşin içinden geçer.
Elektromanyetizma hakkında biraz anlayışınız varsa, bir elektrik akımı ışınının bir elektromanyetik alan yarattığını bilirsiniz ve güneş de öyle. Güneşin etrafında devasa bir manyetik alan vardır ve dönüşü onu kalıcı kılar.
Daha karmaşık maddeleri sentezlemek için sıcak nesnelerin genişlemesi gerekir. Güneş çok sıcak bir nesnedir. Ancak güneş sadece çok büyük değil, aynı zamanda yoğundur, bu da güçlü bir çekim kuvvetine sahip olduğu anlamına gelir. Güneşin yerçekimi, genişleme eğilimini engeller ve yerçekimi ile genişleme arasında denge sağlar.
Bu farklı kuvvetler, güneş yüzeyinde yoğun aktiviteyi tetikler. Hava akımları, güneşin manyetik alan hatlarının bükülmesine neden olacak ve aynı zamanda güneşten üretilen yüksek sıcaklıktaki gazın güneş yüzeyine yükselmesini engelleyerek güneş lekeleri oluşturacaktır. Aksine, güneş lekeleri güneş yüzeyinin diğer kısımlarından daha koyu ve aynı zamanda çevre sıcaklığından daha düşüktür.
Manyetik alan ısının yükselmesini engeller ve güneş lekelerinin altında kalan ısı da manyetik alana baskı yapar. Bu hava akışları, manyetik kuvvet hatlarını sıkı spiraller halinde yoğunlaştıracak, hatta bazen daha fazla manyetik alanı etkileyecektir. Bazen, bu sıkı manyetik kuvvet çizgileri çok fazla zincirleme reaksiyon olmaksızın kendi kendine çözülür, güneş lekeleri yavaş yavaş kaybolur ve ısı güneşin yüzeyine yükselir. Ancak bazen basınç genişlemeye devam eder ve sıkıştırılmış manyetik alan aniden zıplar ve bu da güneş patlamaları yaratır.
Güneş patlamaları ve koronal kütle fırlatma (CME)
Güneş patlaması, bir ısı patlamasından daha fazlasıdır. Güneş patlamaları tarafından yayılan ışık, göremediğimiz ışık dahil olmak üzere tüm spektrumu kapsar - X ışınları ve gama ışınları biçimindeki radyasyon dahil. Bu tür ışınlar insanlar için tehlikelidir. Neyse ki, Dünya'nın atmosferi yüksek enerjili ışınların çoğunu emer.
Bu, herkesin güneş patlamaları altında kesinlikle güvende olduğu anlamına gelmez. Uçaklar gibi yüksek rakımlı insanlar, güneş patlamalarına maruz kalma riski altındadır. Kısa süreli ışınlama ciltte kızarıklık ve alerjiye neden olabilir ve uzun süreli ışınlama cilt kanseri olasılığını artıracaktır. Ancak genel olarak konuşursak, etkilenen insanlar sonunda kendi başlarına iyileşebilirler.
Elektrikli aletler de yüksek enerjili ışınlar altında çok kırılgandır. Yüksek enerjili ışınlar bir uyduya çarptığında, ışınlar orijinal metaldeki metalden elektronları ayırma yeteneğine sahiptir. Serbest elektron olduklarında, uydudaki elektronik bileşenlere kısa devre yapabilirler. Elektronlar ayrıca uydulara da zararlı olan manyetik alanlar oluşturur. Bazı uyduların radyasyona karşı koruyucu katmanları vardır, ancak çoğu uydu hala savunmasızdır.
Atmosferimiz tehlikeli radyasyonun çoğunu emdiği için, yüzey sistemi nispeten güvenlidir. Ancak başka bir güneş aktivitesi türü olan koronal kütle fırlatma, yüzey elektronik sistemlerinde ciddi arızalara neden olabilir. Koronal kütle atımı meydana geldiğinde, güneş elektromanyetik alanının dalgalanması, güneşin yerel yüzeyinin şiddetli bir şekilde genişlemesine ve yüz milyonlarca parçacığı uzaya fırlatmasına neden olur. Bazen koronal kitle püskürmeleri korona eşlik eder, ancak tüm koronalar koronal kitle püskürtmeleri üretmez ve tüm koronal kitle püskürmeleri ve korona aynı anda meydana gelmez.
Koronadan farklı olarak, koronal kütle fırlatması yoğun ışık üretmez, ancak uzayda milyarlarca mil yayılan elektromanyetik bir şok dalgası üretir. Dünya şok dalgasının yolunda olursa, manyetik alanımız cevap verecektir. Bu, zayıf bir manyetik alana ve yan yana güçlü bir manyetik alana çok benzer, kendiliğinden daha zayıf bir manyetik alan ve yan yana güçlü bir manyetik alan olacaktır. Güçlü güneş manyetik alanı, dünyanın manyetik alanını yeniden düzenleyerek tahmin edilemez bir şekilde hareket etmesine neden olur.
Koronal kitlesel fırlatmanın sonuçları sadece güzel aurora değildir. Manyetik alan dalgalanmaları pusulayı geçersiz kılacaktır. Aynı zamanda manyetik alan elektrik üretebildiği için tüm iletkenler indüktördür. Güçlü bir koronal kütle atımı, büyük bir iletkenle elektriği indükleyebilir. Bu, devreyi aşırı yükleyebilir ve sorunlara neden olabilir.
Aşağıda ciddi bir koronal kitle fırlatmasının sonuçlarına bir göz atacağız.
Işık gösterisi
Dünyanın kutuplarının yakınındaki büyük ışık şovu, koronal kütle fırlatmasının dünya üzerindeki etkisinin sezgisel bir tezahürüdür. Atom altı parçacıklar inanılmaz hızlarda hareket ederek oksijen ve nitrojenin iyonlaşmasını tetikler. Atmosferdeki uyarılmış elektronlar atomla yeniden birleşirken tüm atom temel durumuna geri döner.Enerjinin açığa çıkmasıyla birlikte yeryüzünün üzerindeki gökyüzü renkli ışık ışınlarını harekete geçirir. Bu, esas olarak Dünya'nın manyetik alan çizgilerinin ve gezegen kutuplarının kesiştiği noktada meydana gelir.
Elektrikli aletleri güneşte yok edin
Güneş patlamaları tek başına dünya yüzeyinde herhangi bir etkiye sahip olmak için yeterli olmasa da, güçlü bir CME başka bir konudur. Aslında, tarihte ciddi bir CME ortaya çıktı, ancak insan elektroniği teknolojisi o zamanlar geliştirilmedi ve insanlar o zamanlar elektronik ekipmanlara tamamen güvenmiyordu ve bu zaman, insanlığı en son vurduğu zaman kadar şiddetli değildi.
1859'da şiddetli CME, Dünya'nın manyetosferinde (Dünya çevresindeki manyetik alan) devasa manyetik alan dalgalanmalarına neden oldu. Küba'nın güneyinde yaşayan insanlar kuzey ışıkları fenomenine tanık oldu. Pusula ve telgraf sistemleri felç olmuştu ve o dönemde bilim adamları ve akademisyenler bu olayın nedenini tartışıyorlardı. Artık sebebinin CME olduğunu biliyoruz. Güneş hareketi o kadar yoğundu ki, güneş süper fırtınası dediğimiz şeye dönüştü.
Bugün, elektronik ve elektrikli cihazlara 1859'dan çok daha fazla bağımlıyız. O yıla benzer bir güneş fırtınası tekrar vurursa, kaçınılmaz olarak felakete düşeceğiz. Manyetizma, güç transformatörleri ve şebekenin kendisi de dahil olmak üzere herhangi bir büyük iletkende akım üretir.
Kötü haber henüz bitmedi. Kuzey Amerika elektrik şebekesi neredeyse dolu ve artık güneş fırtınalarından daha fazla yüke dayanamıyor. Elektrik hatları ve elektrik şebekeleri hasar görebilir veya hatta tamamen felç olabilir. Kıtanın tamamı elektrik kesintisi riskine maruz kalabilir. Manyetik dalgalanmalar, yayın sinyallerini daha da etkileyecek ve iletişim sistemleri ve uydu sistemleri de birbiri ardına çökecektir.
Onarım çalışması haftalar veya aylar sürebilir. Bu süre zarfında, halkın ne olduğunu bilmesinin bir yolu yok ve kurtarma çalışmaları ciddi zorluklarla karşılaşacak. Manyetik alan, cep telefonları veya bilgisayarlar gibi tüm elektronik cihazları kısa devre yapmasa da, iletişim sistemi çalışmaya devam etmedi. Başka bir deyişle, küçük cihazlar hala çalışabilir, ancak mevcut hizmetlerin eksikliği.
CME, insanların bilgisayarlarını bile etkileyebilir ve arızalara neden olabilir. Çoğu durumda, sadece yeniden başlatmak sorunu çözebilir, ancak şebeke hasar gördüğünden, kullanabileceğiniz tek güç bataryadaki güçtür. Bittiğinde, sıkışıp kalacaksın.
Yüksek enerjili güneş fırtınalarını durdurmanın bir yolu yok, ancak CME'nin zararını sınırlamak için önlemler alabiliriz. Birincisi, şebeke sistemini elden geçirmektir. Bugünün şebeke operasyonu gibi tam yükte çalışmayacak akıllı bir şebekeye ihtiyacımız var. Ayrıca elektrik altyapımızı manyetik dalgalanmalardan olabildiğince korumak için bir koruma sistemi geliştirmemiz gerekiyor.
En kötü senaryoda bile, yüksek enerjili güneş fırtınaları dünyadaki tüm güç sistemlerini hemen yok etmeyecek. Nispeten konuşursak, bazı alanlar hala hayatta kalabilir. Küresel güç sistemini bir çırpıda felce uğratmak için, gerekli güneş aktivitesi hem boyut hem de yoğunluk bakımından eşi görülmemiş olmalıdır. Ancak sıradan CME altında bile, dünya hala kırılgan.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. bilim-JONATHAN STRICKLAND
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden baskı için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
