Aurora; Kuzey ve Güney ışıkları

Aurora; Kuzey ve Güney ışıkları nasıl oluşur? Bu yazıda Auroraların oluşumları ile ilgili biraz ayrıntılı bilgi vermeye çalışacağım. Aurora nedir?

• Kutup ışıkları ya da aurora, genellikle kutup bölgelerinde görülen bir gece ışımasıdır. Aurora, gökyüzündeki doğal ışık görüntüleridir. Manyetik alanı ve atmosferi olup, yüklü parçacıklar yakalayan her gezegende görülebilir. Jüpiter, Satürn ve Uranüs’de de auroralar gözlenir.

• Dünya çekirdeğinde demir ve nikel (Fe-Ni) elementlerini bulundurur. Atmosferde bulunan iyonosferin de etkisiyle bu çekirdek mıknatıslanır ve manyetik alanı oluşturur. Bu manyetik alan yüksek enerjili parçacıkların yeryüzüne ulaşmasını engeller.

• Yeryüzünü dış etkilere karşı bir zırh gibi koruyan bu alana ‘Van Allen Kuşağı’ denir. İç ve dış olmak üzere iki kuşak halindedir. İç kuşakta proton, dış kuşakta elektron yoğunluğu bulunur. Auroralar Dünya’nın manyetik alanı ve bu yüklü parçacıkların etkileşimi 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 denir.

• 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 Dünya atmosferine kadar ulaşabilen enerjinin proton ve elektronların yeryüzünü doğrudan bombardıman yapmalarına izin verilmez.

• Bu parçacıklar Dünya’nın manyetik alan çizgileri etrafında yörüngeye oturtularak çizgilerin yerküreyi kestiği noktalara doğru spiraller çizdirilerek indirilir. 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.

• Yaptıkları bu ışınım Auroraları oluşturmaktadır. Dolayısıyla kutup ışınımının oluşumunda Dünya atmosferi için önemli. Kutup ışınımının her iki yarıküre için manyetik eksenden yaklaşık 20º-25ºuzaklıkta en iyi gözlenebilir. Bu bölgelere “auroral oval” denmekte.

• 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. Ancak günümüzde uydular tarafından hassas biçimde ölçülebiliyor.

• Ölçümler sonucu aurora yüksekliklerinin yerden yaklaşık 105-115 km oldukları görülür. Aurora sadece ışınımdan ibaret değildir. Bazen insan kulağının duyabileceği dalga boylarında ses de çıkarabilir.

Hayatımda yaşadığım en muhteşem anlardan biri. Kuzey Işıkları’nın sesini duydum.

• Kutup ışınımına neden olan yüklü parçacıkların oluşturduğu akım onlarca milyon amper, gerilim ise 40000-50000 volt civarındadır. Yeryüzünde kısa dalga haberleşmede İyonosfer yansıtıcı olarak kullanılır.

• Oluşan kutup ışınımı yansıtıcı tabakanın hemen üzerinde manyetik değişimlere neden olur ve sinyallerin kirlenmesine yol açarlar. Ayrıca Güneş rüzgarları da oluşturdukları basınç ile İyonosferin yüksekliğinin değişmesine neden olarak iletişimi olumsuz yönde etkiler.

Yılın son yazısı auroralar… Herkese mutlu yıllar.

Kaynak: Ankara Üniversitesi, Kreiken Rasathanesi

Kullandığım fotoğraflar;

Kuzey ışıkları (Aurora Borealis) @aydinmustafaaa

Güney ışıkları (Aurora Australis) @okanbozat