DÜNYA'YI KORUYAN MANYETİK KALKAN: "MANYETOSFER"
Yıldızımız Güneş, Dünya'daki yaşamın vazgeçilmez unsuru Ancak Güneş'in tüm ışınları da yararlı değil Zira, Güneş, herhangi bir canlıyı çok kısa sürede öldürebilecek dozda, ışıma yapıyor Ayrıca, saniyede 450 km hızla ilerleyen Güneş rüzgârıyla, çok sayıda yüklü parçacık, her yöne saçılıyor Ancak Dünya'yı bu parçacıkların etkisinden koruyacak olan, bir kalkanımız var: Dünya'nın manyetosferi
Güneş, elektromanyetik ışıma olarak tanımlanan radyo dalgaları, gördüğümüz ışık ve x ışını gibi ışınımın yanında, plazma olarak adlandırılan, elektronların ve iyonların (protonlar ve bazı daha ağır atom çekirdekleri) karışımından oluşan başka bir ışıma daha yapar Sıcaklığı, 100 000 Kelvin'i bulan plazmanın kaynağı, Güneş'in atmosferi, yani taç katmanıdır Plazmayı içeren Güneş rüzgârı, saniyede yaklaşık 450 km hızla,gezegenler arası ortamda ilerler Güneş'ten en azından 70 astronomi birimi(*) uzaklara kadar ulaşabilir
Güneş rüzgârı, Dünya'nın yörüngesine ulaştığında, sakin koşullarda, iyon ve elektron yoğunluğu, 1 cm3'e beş parçacık düşecek kadardır Bu yoğunluk, Güneş'e olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır Güneş'in etkinliğine bağlı olarak, bu yoğunluk belli dönemlerde artar, ya da azalır Koruyucu kalkanlara sahip olsak bile, Güneş'ten gelen yüklü parçacıkların, yaşantımıza olumsuz etkileri vardır Bu, özellikle elektronik aygıtların, yaşantımızın ayrılmaz birer parçası olduğu; uzay uçuşlarının gerçekleştirildiği, son birkaç on yılda belirginleşti Güneş'in etkinliği, radyo ve televizyon yayınlarında parazitlere, bazı elektronik aygıtların bozulmasına; elektrik şebekelerinin aşırı yüklenerek işlemez hale gelmesine yol açabiliyor Doğal olarak, Güneş rüzgârının, yörüngede dolanan uydular üzerinde etkisi, daha fazladır Onların atmosfer gibi bir kalkanları da yoktur
Güneş rüzgarlarının dışında, süpernovalar gibi kısa sürede, çok yüksek enerjinin ortaya çıktığı patlamalarda da, çok yüksek enerjili parçacıklar, evrenin her yanına savrulur Bu parçacıklar da, Güneş'ten gelen parçacıklar gibi, canlılar için ciddi birer tehdit oluşturur
[Linkleri Görebilmek İçin Üye Olmanız Gerekmektedir. Üye Olmak İçin Tıklayın...]
Ancak, bu parçacıklar, yeryüzüne ulaştığında, Dünya atmosferindeki gazla etkileşime girerek, enerjilerinin büyük bölümünü yitirir
1950'li yıllarda, Güneş'ten yeryüzüne ulaşan parçacıkların sayısında, dönemsel bir değişim olduğu anlaşıldı Yaklaşık 11 yıllık bir döngüyle Güneş'in etkinliği değişiyor Bu değişim, yükseklere çıkıldıkça, daha da belirgin oluyor Atmosferin dışına çıkıldığında, çok daha belirgin oluyor
[Linkleri Görebilmek İçin Üye Olmanız Gerekmektedir. Üye Olmak İçin Tıklayın...]
Atmosferin hemen üzerinde, etkinliğin en yüksek olduğu dönemde kozmik ışıma yoğunluğu, en düşük olduğu dönemdekinin iki katını aşıyor Hatta, bu ışımanın yoğunluğu, Güneş parlaması sırasında, birkaç yüz katına çıkabiliyor
GEZEGENLER VE MANYETİK ALANLARI
Güneş, enerjisini, çekirdeğindeki nükleer tepkimelerden sağlar Bu enerjinin, Güneş'in iletken gaz yapısında oluşturduğu çalkantılar, güçlü bir manyetik alana sahip olmasına yol açar
Güneş'in yanı sıra, gezegenler, nükleer enerji kaynaklarına sahip olmadıkları halde, manyetik alana sahiptirler Bu konuda birden fazla görüş vardır Görüşlerden bir tanesi, Güneş Sistemi'nin oluşum aşamasına dayanıyor Buna göre, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, gezegenler soğuyup katılaşmadan önce, Güneş'in güçlü manyetik alanı, onları etkileyip, birer manyetik alana sahip olmalarına yol açmış olabilir Böylece demir gibi bazı mineraller, ya da onları içeren moleküller, manyetik özellikler kazanabilir Eğer, bir cismin içindeki bu mineraller, ya da moleküllerin manyetik kutupları, aynı doğrultuda yerleşmişse, cisim bir mıknatıs olur
İkinci görüş ise, gezegenlerin, bir dinamo gibi davranarak, kendi manyetik alanlarını oluşturdukları yönündedir Bir dinamo için, bir manyetik alan ve bunun içinde elektriği iletebilen, dönen bir gövde gerekir Nitekim, Güneş Sistemi'ndeki tüm gezegenler, (belki Venüs hariç) ve pek çok büyük uydu, bunu sağlayabilecek yeterli dönme hızına sahiptirler Ayrıca, bu gökcisimlerinin çeşitli katmanları, elektriği iletiyor Bu, Dünya gibi karasal gezegenlerde ve uydularda, kaya-demir karışımı ergimiş çekirdekle; Jüpiter ve Satürn'de, basınç ve sıcaklık altında metal özelliği kazanan hidrojenle; ya da Uranüs ve Neptün'de olduğu gibi, su, amonyak ve metan karışımı katmanlarla sağlanıyor
Manyetik alana sahip, karasal gezegenlerin (Merkür, Venüs, Jüpiter'in uydusu Ganymede) dinamoları, güçlerini, kütleçekimi, radyoaktif elementlerin bozunması ve bazı kimyasal tepkimelerden alıyor olabilir Dev gezegenlerse, zaten içlerindeki sıcaklığı çok iyi korumuş olduklarından, içerideki çalkantı, yeterli gücü sağlıyor olabilir Dinamoların nasıl çalıştığına dair oluşturulan kuramlar, genelde karmaşık Bununla birlikte, 1955'te, Eugene Parker'ın ortaya attığı senaryo, daha anlaşılır nitelikte Dönen bir sıvıda olduğu gibi, bir gezegenin içinde ergimiş halde bulunan madde de diferansiyel dönme yapar Yani, merkezi dış katmanlara göre daha hızlı döner Bu şekilde hareket eden iletken madde, çekirdekteki manyetik alanı güçlendirir Eğer bu iletken katmanlar yeterince sıcaksa ve çalkantılıysa, bu da varolan manyetik alanı güçlendirir Böylece, bir gezegen dinamosu oluşur
"MANYETİK ALAN KALKANI" NASIL OLUŞUYOR?
Manyetik alan, dünyanın akışkan olan Dış çekirdeğindeki konveksiyon (dolaşım) akımlarıyla oluşur Dış çekirdekteki dolaşım, zaman içinde, Uyarıcı Dinamo Hareketi denilen, manyetik alanı meydana getirir
Dünya'nın manyetik alanı, her ne kadar içine yerleştirilmiş, dev bir mıknatıs ile temsil edilebilir gibi görünse de, böyle bir şeyin gerçek olması mümkün görünmemektedir Dünya, çekirdek kısmında, büyük demir rezervlerine sahiptir Fakat çok yüksek sıcaklıklar, kalıcı mıknatıslığın oluşmasını engeller
Dış çekirdekteki akışkan mağmanın hareketi, dış bir etki, ya da elektrik akımı olmadan nasıl oluşabilir? Bu soru halen cevapsızdır Bu nedenledir ki, günümüzde yerin manyetik alanının oluşmasını, tutarlı biçimde açıklayan bir teori yoktur Mevcut teoriler tatmin edici değildir
Bir gezegenin manyetik alanı, biraz daha karmaşık olabilmekle birlikte, basit bir çubuk mıknatısınkine benzetilir Kuzey ve güney olarak adlandırılan iki kutbu vardır Gezegenlerin manyetik kutupları, genellikle dönüş eksenine yakındır Dünya'nın manyetik kutbuyla kuzey kutbu arasında 11°, Jüpiter'inkilerde 10°, açı vardır Satürn'ünkilerse hemen hemen çakışıktır Uranüs ve Neptün, burada ötekilerden ayrılır Eksenler arasındaki açı Uranüs'te 58,6°, Neptün'de 46°'dır Manyetik alanların yönlerinin, neden dönüş eksenleriyle çakışmadığı meselesi de pek anlaşılmış değil Üstelik, Merkür ve Dünya'nın manyetik alanları öteki gezegenlerinkiyle ters yöndedir
MANYETİK KALKANLAR
Bizi Güneş'ten ve diğer yıldızlardan gelen zararlı ışınımdan koruyan en önemli kalkan, manyetik alandır Manyetik alanın, gezegenin çevresinde oluşturduğu, doğal kalkana manyetosfer deniyor Tüm gezegenler için, basit bir manyetosfer tanımı:
"Bir gezegenin kendi manyetik alanının oluşturduğu, elektrik yüklü parçacıkları içeren katman" şeklinde yapılabilir Manyetosferler, manyetik alanın yapısına bağlı olarak, yaklaşık küresel biçimdedir
Manyetosferlerin, Güneş rüzgârıyla karşılaştığı yerlerde, yay biçiminde bir şok dalgası meydana gelir Şok dalgalarının oluşabilmesi için, bir cismin, ona doğru gelen rüzgâr içinde yayılan dalgalardan daha hızlı ilerlemesi gerekir Böylece, Güneş rüzgârı, karşısındaki manyetik kalkanı fark edemez Fark edemeyeceği ve çevresinden akıp gidemediği için de onunla çarpışır Şok dalgasını geçen plazma, manyetik alanın etkisiyle ve Güneş rüzgârının oluşturduğu basınçla, gezegenin arkasında, bir kuyruk oluşturur Dünya'nın manyetik kuyruğunun uzunluğu, birkaç milyon kilometreyi bulabilmektedir Ayrıca, plazmanın Dünya'ya en çok yaklaştığı yer, manyetosferin Güneş'e bakan yönüdür Çünkü burada, Güneş rüzgârı manyetosfer üzerinde basınç oluşturur ve onu iter Dünya'dan bu nokta, yaklaşık 64 000 km uzaklıktadır Bu, kalınlığı ortalama 300 km olan atmosferle karşılaştırıldığında, çok yukarıda kalır Bir gezegenin manyetik alanı, ne kadar güçlüyse, manyetosfer de, o denli büyük olur
Manyetik alanların, dolayısıyla da manyetosferlerin, biçimine baktığımızda, manyetik alan çizgilerinin, manyetik kutuplarda gezegenlere dik girdiğini görürüz Bu, manyetik alanın yapısından kaynaklanır Düzgün yapıdaki manyetik özelikler taşıyan tüm cisimler için geçerlidir Manyetosferler, önemli miktarlarda plazma içerir Kutuplarda bu plazma, kısmen de olsa gezegenle buluştuğundan, atmosferin üst kısımlarıyla etkileşime girer