Kutup Işınımı – Aurora – Kuzey Işıkları Nedir?

286

Kutup ışıkları, ya da aurora, genellikle kutup bölgelerinde görülen bir gece ışımasıdır. Aurora, gökyüzündeki doğal ışık görüntüleridir. Genelde gece görülen aurora, çıplak gözle de izlenebilir.

Yer, kendi ekseni etrafında günde bir defa döner. Fe-Ni ( Demir-nikel) karışımı bir çekirdeğe sahiptir. Ayrıca atmosferdeki iyonosfer katmanı da devreye girince Fe-Ni çekirdek mıknatıslanır ve Yer’in manyetik alanı oluşur. Bu manyetik alan yüksek enerjili parçacıkların yeryüzüne kadar ulaşmasına engel olur. Yere zırh olan bu kalkana “Van Allen” kuşakları da denmektedir.

Van Allen kuşakları iki tanedir: 

1. İç kuşağın yer merkezinden uzaklığı 1.1 – 3.3 Yer yarıçapı kadardır. Bu kuşak enerjisi 10 MeV’den fazla olan protonları içerir. Parçacık yoğunluğu Yer’den yaklaşık 2 Yer yarıçapı uzaklıkta maksimum olur.

2. Dış kuşak enerjisi 10 MeV’den fazla olan elektronları içerir. Ekvatordan uzaklığı 3-9 Yer yarıçapı kadardır.

Kutup ışınımı Yer’in manyetik alanı ve yüklü parçacıkların etkileşmesi sonucu oluşur.

Güneş’in manyetik kutupları yaklaşık 11 yılda bir ters döner. Yani bir kutup 11 yıl boyunca Kuzey Manyetik Kutup ise, sonraki 11 yıl boyunca da Güney Manyetik Kutup olur. Böylece değişimin ilk haline gelmesi için geçen süre yaklaşık 22 yıl olur. Buna manyetik çevrim süresi denmektedir.

Yukarıdaki nedenlerden dolayı 11 yılda bir Güneş’in manyetik çevrimi de maksimuma ulaşır. Bu maksimumlar sırasında en şiddetli kutup ışınımlarını gözlemeyi bekleyebiliriz.

Güneş rüzgarları ile Yer atmosferine kadar ulaşabilen enerjik proton ve elektronların yeryüzünü doğrudan bombardıman yapmalarına izin verilmez.

Bu parçacıklar Yer’in manyetik alan çizgileri etrafında yörüngeye oturtularak çizgilerin yerküreyi kestiği noktalara doğru spiraller çizdirilerek indirilir.

dunya-manyetik-alani

Zıt manyetik kutupların birbirini çektiğini biliyoruz. Dolayısıyla gelen yüksek enerjili elektronlar kuzey manyetik Kutba, protonlar güney manyetik kutba indirilirler.

Bu yüksek enerjili parçacıklar atmosfere girdiklerinde enerjilerini bazı parçacıklara ileterek onları uyarılmış bir hale getirebilirler.

Uyarılmış parçacıklar bu kararsız durumdan kurtulabilmek için soğurdukları enerji ile aynı miktarda enerjiyi ışınım yaparak salarlar.

İşte yaptıkları bu ışınım kutup ışınımlarını veya auroraları oluşturmaktadır. Dolayısıyla kutup ışınımının oluşumunda Yer atmosferi önemli bir role sahiptir.

Güney Manyetik Kutup civarındaki kutup ışınımına Aurora Australis, Kuzey Manyetik Kutup civarındaki kutup ışınımına Aurora Borealis denmektedir.

Kutup ışınımının her iki yarıküre için manyetik eksenden yaklaşık 20º -25º uzaklıkta en iyi gözlenebilir. Bu bölgelere “auroral oval” denmektedir.

Kutup ışınımının yerden yüksekliğini ölçerken ışınımın alt sınırı (yere en yakın bölümü) kullanılır. Üst sınırlarına doğru gidildikçe parlaklığı kademeli olarak azalır ve bu sınırın net olarak belirlenmesi zordur.

Alt sınırının yüksekliği eskiden yükseklik birden fazla gözlem noktasından yapılan ölçümlerdeki doğrultu kayması kullanılarak bulunuyordu. Bu kayma sabit bir yıldıza göre ölçülmekteydi. Ancak günümüzde uydular tarafından hassas biçimde ölçülebilmektedir.

manyetik-alan-cizgileri

Ölçümler sonucu aurora yüksekliklerinin yerden yaklaşık 105-115 km oldukları görülür.

Auroralar Yer’e has değildir. Manyetik alanı ve atmosferi olup, yüklü parçacıklar yakalayan her gezegende görülebilir. Güneş Sistemi’nde Jüpiter, Satürn ve Uranüs aurora yapıları gözlenen gezegenlerdir.

Jüpiter’in Aurorası

Jüpiter’in volkanik uydusu Io tarafından atılan parçacıklar gezegenin manyetik alanına yakalanır. Parçacıklar Jüpiter’in üst atmosferine eriştiğinde buradaki hidrojen ile etkileşir ve floresan etki yapar. Oluşan auroralar Yer’dekilerden 1000 kat daha güçlüdürler. Jüpiter’in kuzey ve güney manyetik kutupları simetrik değildir. Io gezegenin manyetik kutup noktalarını kendine doğru çeker.

jupiter_polar_aurora_

Satürn’ün  Aurorası

Satürn’ün auroraları Yer’dekilere fazlasıyla benzer. Nedeni Güneş’ten gelen enerjik parçacıklardır. Tek fark bu gezegenin auroraları moröte bölgede görülebildiği için Yer atmosferi dışından izlenmelidirler.

Uranüs’ün Aurorası

Uranüs atmosferinde tip A auroraları gibi manyetik kutup merkezli auroralar görülür. Ancak çoğunlukla Yer’deki yay türündeki auroralara benzer tip B auroraları görülmektedir. Tip A auroraları muhtemelen Uranüs’ün uydusu Miranda, gezegenin manyetik kutupları yakınlarındayken oluşur. Bu gezegendeki auroralar Satürn’de görülenlerden güçsüz ama Yer’dekilerden daha güçlüdür.

Kaynak : Kreiken Rasathanesi – Ankara Üniveritesi

PAYLAŞ
Önceki İçerikKömür Nedir? Kömürleşme Nedir? Kömür Çeşitleri
Sonraki İçerikGPS Çalışma Prensibi
36 yaşındayım. Yıldız Teknik Harita Mühendisliği mezunuyum. Taşınmaz değerlemesi yapıyorum. Bilim,uzay, tarih,arkeoloji konularına ilgi duyuyorum. Ön Türk Tarihini araştırmaktan keyif alıyorum. Yüzüklerin Efendisi ve Türkler üzerine (Orta Dünya'nın Analizi) kitap çalışmam tamamlandı. Yakın zamanda yayımlanacak.

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER