Bilim İnsanları Dünya’ya Yağan Süper Hızlı “Elektron Yağmurları” Keşfetti!..

Bilim insanları, Dünya'ya yağan yeni bir süper hızlı elektron yağmuru keşfettiklerini duyurdu.

Elektron yağmurunun, astronotlar, uydular ve uzay araçları için büyük bir tehdit olduğu ifade ediliyor. Elektron yağmurları sonucunda hesaba katılmayan riskler oluşabilir.


California Los Angles Üniversitesi’nden (UCLA) bilim insanları, Elektron Kayıpları ve Alanları Araştırması veya ELFİN(Electron Losses and Fields Investigation) misyonunu ve THEMIS uzay aracı verilerini kullanarak düşük Dünya yörüngesinden “elektron yağışı” olarak bilinen bu yağmuru gözlemlediler.

Bilim insanları, ani sağanağın, uzayda plazmadan dalgalanan ve Dünya’nın manyetosferindeki elektronları etkileyen ve atmosfere “dökülmesine” neden olan bir tür elektromanyetik dalga olan Whistler Dalgaları’ndan kaynaklandığını belirlediler.


Elektronlar, Van Allen radyasyon kuşağı ismi verilen ve Dünya’nın güney ve kuzey kutupları arasındaki bölgede hareket ediyor. Bunlar, Dünya’ya yakın uzay bölgesinde yaşanan olayların kritik bir parçası olarak değerlendiriliyor. Bununla beraber, radyasyon kuşaklarında Whistler Dalgaları üretildiği zaman elektronlar daha da hızlanıyor ve enerjik hale geliyor.


ELFİN, CubeSats olarak bilinen bir çift küçük, küp şeklindeki uydudur. Küçük personel mentorları ekibinin rehberliğinde UCLA lisans ve yüksek lisans öğrencileri tarafından inşa edilmiş ve işletilmiştir. 2013’teki kuruluşundan bu yana, 300’den fazla UCLA öğrencisi NASA ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen ELFIN (Elektron Kayıpları ve Alanlar araştırması) üzerinde çalıştı.

Her biri yaklaşık 40 cm boyutunda ve yaklaşık 8 kilo ağırlığındaki iki mikrosatellit, 2018’de yörüngeye fırlatıldı ve o zamandan beri enerjik elektronların aktivitesini gözlemliyor ve bilim adamlarının manyetik fırtınaların etkisini daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor. Dünya’ya yakın uzayda. Uydular kampüsteki UCLA Misyon Operasyon Merkezi’nden işletiliyor.


Kutup ışıkları veya aurora polaris olarak da bilinen ağırlıklı olarak yüksek enlem bölgelerinde (Kuzey Kutbu ve Antarktika çevresinde) görülen, Dünya gökyüzünde doğal bir ışık görüntüsüdür. Auroralar, tüm gökyüzünü kaplayan perdeler, ışınlar, spiraller veya dinamik titremeler olarak görünen parlak ışıkların dinamik desenlerini oluştururlar.


Auroralar, güneş rüzgarının neden olduğu manyetosferdeki etkilerinin sonucudur. Bu etkiler manyetosferik plazmadaki yüklü parçacıkların yörüngelerini değiştirir. Bu parçacıklar, esas olarak elektronlar ve protonlar, üst atmosfere (termosfer / ekzosfer) çökelirler.


Ortaya çıkan iyonlaşma ve atmosferik bileşenlerin uyarılması, değişen renk ve karmaşıklıkta ışık yayar. Her iki kutup bölgesi etrafındaki bantlar içinde meydana gelen aurora’nın şekli, çökeltici parçacıklara verilen ivme miktarına da bağlıdır.


Nature Communications dergisinde 25 Mart’ta yayınlanan bulguları, whistler dalgalarının mevcut teorilerden ve uzay havası modellerinin öngördüğünden çok daha fazla elektron yağmurundan sorumlu olduğunu gösteriyor.

UCLA’NIN Dünya, gezegen ve uzay bilimleri Bölümü’nde baş yazar ve araştırmacı olan Xiaojia Zhang, “ELFİN, bu süper hızlı elektronları ölçen ilk uydu” dedi. “Misyon, onları üreten olaylar zincirindeki benzersiz bakış açısı nedeniyle yeni bilgiler veriyor.”

Bu olaylar zincirinin merkezinde, Van Allen radyasyon kuşakları adı verilen gezegenin etrafındaki dev halkalarda dönen yüklü parçacıklarla dolu olan Dünya’ya yakın uzay ortamı var. Bu bantlarda ki elektronlar, Dünya’nın kuzey ve güney kutupları arasındaki spirallerde hareket eder. Belirli koşullar altında, radyasyon kayışları içinde elektronları enerjilendiren ve hızlandıran whistler dalgaları üretilir. Bu, elektronların hareket yolunu o kadar etkili bir şekilde uzatır ki, kuşak ya da bant olarak adlandırılan bölgelerden düşerler ve atmosfere çökelirler ve elektron yağmuru yaratırlar.


Bilim insanları, Dünya’nın atmosferik kimyası üzerinde Whistler Dalgalarının büyük bir etkisi olabileceğini aktarıyor. Bir uydu ya da uzay aracı, düşük Dünya bölgesinden geçtiği esnada yaşanırsa hesaba katılmayan risklerin oluşabileceği iddia ediliyor.


ELFIN misyonunun bir parçası olarak bilinen mini uydulardan toplanan bulgular, Nature Communications dergisinde yayımlandı.

Kaynak: Phys.org