Uzayda hava durumu nasıldır?

“Uzay hava durumu”, hem Dünya çevresindeki uydu-ların sağlıklı çalışıp çalı-şamayacağı, hem de uzaya (özellikle günümüz söz ko-nusu olduğunda Uluslara-rası Uzay İstasyonu’na) gönderilen uzay insanla-rının sağlıklı kalıp kalamayacağına dair risklerin değerlendirilmesi amacıyla dikkatlice takip edil-mekte, üstelik de profesyoneller kadar amatör uzay meraklılarıyla da bu bilgiler paylaşılmaktadır.Uzay hava durumunun uzaydaki insanlar ve uydu-lar için öneminin yanı sıra Dünya’nın atmosferinde de önemli değişimlere sebep olduğu bilinmektedir. Uzay havasındaki değişimler hem Dünya manye-tosferinin yapısını etkileyebilir, hem de kutup ışık-larının (Aurora) sıklığın-da ve belirginliğinde rol oynar. Hatta uzay havasının kimi du-rumlarda Dünya yüzeyine de doğrudan etkileri ola-bilmektedir.Uzay ortamının “uzay havası” olarak adlandırı-lan etkilerinin ana kay-nağı Güneş’tir. Güneş’te gerçekleşen değişimler Dünya’ya ulaşan Güneş kaynaklı X-ışını ve yük-sek enerjili parçacık akı-larında değişimlere se-bep olur.Güneş, evrensel standart-lara göre zayıf bir X-ışını kaynağı olsa da bize çok yakın olması onu gökyü-zündeki en güçlü X-ışını kaynağı haline getirir. Güneş’ten gelen X-ışınları “taç küre” (korona) olarak adlandırılan Güneş’i çev-releyen ve Güneş’ten milyonlarca km ötelere kadar uzanan plazmadan kaynaklanır .Güneş’ten gelen yüksek enerjili yüklü parçacıkla-rın kaynakları ise taç küreden seyahatine başla-yan saniyede yaklaşık 300 ile 750 km hızlara sahip parçacıklardan meydana gelen Güneş rüzgârları ile Güneş rüzgârlarının “sürekli doğasına” kontrast oluşturan ve bir nevi “fırtınayı” andıran taç küre kütle atımları (coronal mass ejections – CME) ola-rak sıralanabilir.Taç küre kütle atımları, ya da diğer bir deyişle “Gü-neş fırtınaları”, eğer atımdan kaynaklanan parça-cıkların hareket doğrultusu üzerinde Dünya’mız yer alıyorsa Dünya ve Dünya çevresindeki yakın uzay üzerinde önemli etkilere sebep olacak nite-liktedir. Bazı taç küre kütle atımlarının Dünya’mız üzerindeki elektrik şebekelerine önemli etkileri olabileceği, uydulara büyük zararlar verebileceği ve böylece haberleşmeden ulaşıma kadar pek çok sektörü olumsuz etkileyebileceği düşünülmektedir. 1859’daki Güneş fırtınası dönemin telgraf sistemini felç etmiş; 1989’daki Güneş fırtınası ise Kanada Quebec’te 9 saatlik bir elektrik kesintisine sebep olmuştur. Taç küre kütle atımlarının belki de tek güzel etkisi, sayıları ve şiddetleri artan kutup ışık-larıdır (Aurora). Güçlü bir Güneş fırtınası Dünya’yı vurursa kutup ışıkları ABD’nin kuzey eyaletleri ile Orta ve Batı Avrupa gibi kutuptan çok uzaktaki böl-gelerde bile kendini gösterebilir.Güneş rüzgârları ise yaklaşık 11 yıllık Güneş dön-güsüne bağlı değişim gösterir. Güneş lekelerinin az sayıda olduğu Güneş minimumu dönemlerinde Güneş rüzgârlarından kaynaklanan parçacık akısı da azalır; öte yandan Güneş lekele-rinin çoğaldığı Güneş maksimumları dönemlerinde Güneş rüzgârı da kuvvetlenmektedir. Güneş rüzgârı kuvvetlendikçe hem “helyosfer” olarak adlandırılan Güneş Sistemi’ni sarıp sarmalayan yuvar yapı ge-nişler hem de Dünya’mızın manyetosferinin şekli ve yapısında önemli değişimler meydana gelir. Güneş rüzgârlarına etkisinin yanı sıra Gü-neş döngüleri taç küre kütle atımlarının sıklığını ve şiddetini de etkiler: Güneş maksimumlarında daha fazla sayıda ve şiddetli taç küre atımları görülmesi daha olasıdır.11 yıllık Güneş döngüsü dönem dönem farklı ka-rakterde seyredebilir. Güneş döngüsünün 11 yıllık “periodiğimsi” değişiminin yanı sıra daha uzun periyotlu değişimler gösterdiği düşünülse de fosil kayıtlarından yararlanarak Güneş döngüsünün ka-baca 9-11 yıl aralığında bir kararlı periyoda milyon-larca yıldır sahip olduğu söylenebilmektedir. Yine de kimi dönemlerde hiç Güneş maksimumunun yaşanmadığı ya da çok zayıf maksimumlar yaşan-dığı görülmektedir. Örneğin “Maunder minimumu” olarak adlandırılan 1645-1715 arasında Güneş etkin-liği (leke sayısı) minimum düzeyde kalmış, hatta Güneş’in bu özel durumunun Avrupa’daki “mini bu-zul çağını” tetiklediği de öne sürülür olmuştur.Güneş etkinliğinin ortalama üstünde olduğu dö-nemlerin de varlığı bilinmektedir. 1100’lü yıllardaki maksimum ve 1900’lü yılların başlarından 2000’li yılların başlarına kadar olan “modern maksimum” olarak adlandırılan dönemler nispeten Güneş’in normalden daha etkin olduğu dönemler olmuştur. Bu iki dönemin ortak özelliği küresel ölçekte bir ısınmanın varlığı olsa da 20. yüzyıldaki küresel ısın-manın birincil nedeninin sera gazlarının atmosfer-deki artışı olduğu pek de kuşku götürmemektedir. Öte yandan önümüzdeki on yıllarda Güneş’teki muhtemel yeni bir uzun minimum döneminin de sera gazlarından kaynaklanan ısınmayla başa çı-kabilmesi pek mümkün görünmemektedir .Güneş etkinliğindeki değişimlerin aynı zamanda gökadamız kaynaklı çok yüksek enerjili kozmik ışın akısında da değişimlere sebep olduğu, Güneş etkinliği arttıkça kozmik ışın akısının azaldığı bilinmek-tedir. Kozmik ışınların (Güneş rüzgârlarıyla bir-likte) troposferdeki bulutlanma başta olmak üzere Dünya iklimine etkileri olabileceği de tartışılmak-tadır. Sözgelimi, kozmik ışın akısı arttıkça bulut-lanmanın da artabileceğine dair fikirler yıllardır bilim dünyasında gündemdedir. Bulutlanma hem Dünya’nın albedosuyla (yansıtıcı-lığıyla) hem de Dünya üzerindeki yağış oluşumla-rıyla doğrudan ilişkilidir. Dolayısıyla, uzay hava du-rumunun yeryüzündeki hava durumuna da etkisi olabileceği söylenebilir.Kozmik ışın akısının Güneş etkinliğinin yanı sıra Güneş Sistemi’nin gökada merkezi etrafındaki dö-nüşü sırasında da değişimler gösterebildiği söyle-nebilir. Bu durumda hem Güneş’in evrimini sürdü-rerek yaşını alması, hem de kozmik ışınların Güneş Sistemi’nin Samanyolu’ndaki yolculuğu boyunca değişim gösterebileceği söylenebilir. Yani milyon-larca hatta yüz milyonlarca yıllara yayılan Güneş etkinliği ve kozmik ışınlardaki değişimler “uzay hava durumundan” ziyade bir “uzay ikliminden” söz edilebileceğinin göstergesi olabilir.Uzay hava durumu, gelecekte Güneş Sistemi’ne in-sanlı seyahatler gerçekleştireceksek daha da takip-çisi olmamız gereken değişken bir etkidir. Uzun bir uzay seyahati gerçekleştirilecek bir uzay gemisi ya da Dünya dışında kurulacak yerleşimler, Dünya’nın bizi koruyan atmosferi ve manyetosferine sahip ol-mayacaktır. Uzay havasını oluşturan yüksek enerji-li parçacıkların ve X-ışını ve gama-ışını gibi yüksek enerjili elektromanyetik ışımanın hem canlı sağlı-ğına hem de kullanacağımız cihazlara ciddi olum-suz etkileri olduğu bilindiğine göre, gelecekte bu etkiyi bertaraf edebilecek akıllı çözümlere ihtiyaç duyulacağı çok açıktır.Öte yandan uzay hava durumunda daha uzun dönemli değişimler ve bu değişimlerin jeolojik bul-gular yardımıyla ortaya çıkarılması Güneş’in geçmişini ve olası geleceğini anlamaktan, Güneş Sistemi’nin gökada yolculuğunda nelerle karşılaş-tığına kadar; bizlere çok şeyler söylemeye aday, üzerinde etkin araştırmaların yapılmaya devam edildiği konulardır. Hem Güneş’i ve Güneş çevre-sindeki uzayı öğrenmenin, hem de gelecekte uzak-lara doğru yola çıkabilmenin ilk koşullarından biri, uzay hava durumunu anlamak ve etkileriyle başa çıkabilmeyi başarmak olacaktır.Kaynak: e-dergi.bilimveutopya.com.tr, Prof. Dr. Sıtkı Çağdaş İNAM ,Başkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü Öğretim ÜyesiBu yazı Bilim ve Ütopya'nın 289. sayısından alınmıştır.

Uzayda hava durumu nasıldır?

Uzay hava durumunun uzaydaki insanlar ve uydular için öneminin yanı sıra Dünya’nın atmosferinde de önemli değişimlere sebep olduğu bilinmektedir. Peki uzayda hava nasıldır.?