Bizim Yıldızımız : GÜNEŞ

Güneş : Güneş Lekeleri | Koronal Delikler | Güneş Patlamaları | Prominanslar | Koronal Kütle Atımları

Güneş'in Dünya'mıza Etkileri : Kutup Işıması | Proton Olayları | Jeomanyetik Fırtınalar

Dünya'daki yaşam için vazgeçilmez bu enerji kaynağı saniyede 4.0x10E23 kilowatt enerji üreten mucizevi bir enerji makinasıdır. Güneş evrendeki milyonlarca benzeri gibi orta büyüklükte bir yıldızdır, sadece bir saniye içerisinde gönderdiği bu enerji miktarı eğer biriktirilebilseydi ve önümüzdeki 9 milyon yıl boyunca A.B.D. aynı oranda enerjiyi tüketmeye devam etseydi bu ülkenin hiç bir enerji sorunu olmayacaktı. Güneş'in ürettiği enerjinin kaynağı nükleer füzyondur. Güneş, merkezindeki hidrojenin füzyonu için, bu bölgesindeki yoğunluktan ve yüksek sıcaklıktan yararlanmaktadır. Ürün olarak da gözlediğimiz enerjiyi ve helyumu üretmektedir. Merkezde üretilen enerjinin, yüksek yoğunluk ve Güneş'in devasa boyutları nedeniyle yüzeye ulaşması için milyonlarca yıl geçmekte, bu süreç içerisinde sayısız soğurma ve yeniden ışınım mekanizmaları çalışmaktadır.

Güneş üzerinde gözlenen aktif bölgelerin gelişimi, bu bölgelerde ortaya çıkan Güneş lekeleri (Sunspots), Güneş patlamaları (Solar Flares) ve patlamalarla ilişkili olaylar, korona, koronal delikler (Coronal Holes), koronal kütle atımları (Coronal Mass Ejections), parçacık olayları (Solar Proton Events), yüksek enerjili parçacıkları ortaya çıkaran fiziksel süreçler, patlama oluşum kuramları, geniş ölçekli magnetik alanlar, Güneş çevrimleri ve uzun dönemli aktivite değişimleri, patlama olaylarının önceden tahmininde yararlı olacak kısa dönemli aktivite değişimleri, Güneş-Dünya etkileşmesi, bu doğal laboratuvarın Güneş fizikçilerine sunduğu çalışma konularının bir kısmıdır.

Güneş aktivitesini neden düzenli olarak izliyoruz?

Güneş Lekeleri (Sunspots)
 

Güneş üzerinde görülen en ilgi çekici olaylardan biri de Güneş lekeleridir. Güneş lekeleri Güneş yüzeyi üzerinde yoğunlaşan magnetik alanlardır. Siyah bölgeler olarak görülen bu lekeler geçici olaylardır. Orta büyüklükte bir Güneş lekesi aşağı yukarı dünya kadar büyüktür. Güneş üzerinde olşan bu lekeler günler, hatta haftalar boyunca izlendikten sonra yok olurlar. Lekeler, şiddetli magnetik alanlar Güneş yüzeyinde belirdiğinde ortaya çıkarlar. Bulundukları alanın sıcaklığını 6000°C den 4200°C ye kadar düşürürler, bu nedenle lekenin bulunduğu alan çevresine göre daha koyu bir bölge olarak görülür. Güneş lekesinin merkezindeki siyah alan umbra olarak isimlendirilir, bu kısımda magnetik alan şiddeti en yüksek değerindedir. Umbranın çevresindeki daha açık, görülen gri bölge de penumbra olarak adlandırılır. Dünyadan gözlendiğinde lekelerin Güneş yüzeyi ile birlikte bir tam dolanımları ortalama 27 gün sürmektedir. Güneş ekvatoru civarında görülen lekeler kutuplar civarında görülenlerden daha hızlı dolanım hızına sahiptirler. Güneş lekelerinin magnetik alan yapısı ne kadar karmaşıksa patlama (flare) üretme olasılıkları da o kadar yüksektir. 300 yıl süresince Güneş lekelerinin sayısı ortalama 11 yıllık dönemler halinde düzenli olarak artmış ve azalmıştır.

Koronal Delikler (Coronal Holes)

Koronal delikler, Güneşin X-ışınlarında gözlenmesi sırasında geniş kara delikler halinde görülen, aylar hatta yıllarca sürebilen değişken Güneş olaylarıdır. Bu delikler Güneş yüzeyi üzerindeki tek kutuplu geniş magnetik alan hücrelerinin bulunduğu yerlerde yer alırlar. Bu hücreden yükselen magnetik alan çizgileri Güneş sisteminin içinde çok uzaklara kadar uzanır. Güneş rüzgarı, bu açık magnetik alan çizgileri boyunca çok yüksek hızlarda gezegenler arası ortamda akmaktadır. Koronal delikler leke aktivitesi çevrimine tam uymayan bir dağılıma sahiptirler. Leke maksimumunun ardından gelen yıllarda daha fazla sayıda gözlenirler. Bu delikler aktivite çevriminin bütün evrelerinde, Güneşin kuzey ve güney kutuplarında sürekli olarak görülürler.

Güneş Patlamaları (Solar Flares)

 Enerji salınımı bakımından Güneş yüzeyi üzerinde meydana gelen en şiddetli olaylardan biri gecici enerji boşalmaları olarak tanımlayabileceğimiz Güneş patlamalarıdır. Patlamalar, yerden yapılan görsel bölge gözlemlerinde Güneş üzerinde parlak alanlar olarak, radyo bölgede yapılan gözlemlerde ise ani gürültü artışları (Radio Bursts) olarak gözlenirler. Yaşam süreleri bir kaç dakika ile bir kaç saat arasında değişir. Bunlar Güneş sistemimizde gözlenen, en şiddetli patlama olaylarıdır. Hiroşima'ya atılan bombanın yaklaşık 40 milyon katı bir enerjiye sahiptirler. Çok güçlü magnetik alanların parçalanmaları ve yeniden birleşmeleri patlamaların oluşması için gerekli olan ilk enerji kaynağını oluşturur. Gamma ışınım, X-ışınım, görsel ışınım ve radyo ışınım gibi elektromagnetik spektrumun hemen hemen her dalga boyunda ışınımda bulunurlar. Geçmişte yaşadığımız aktivite çevrimlerinde ve halen yaşamakta olduğumuz aktivite çevriminde Güneş'te gözlenen patlamaların sayısı ve sıklığı ile ilgili bilgi almak istiyorsanız buraya tıklayın.

Prominanslar (Prominences)

Güneş diski üzerinde bulunduklarında koyu filamentler olarak görülen Güneş prominansları, Güneş yüzeyinden yükselen magnetik alanların taşıdığı sakin bulutlar görünümündeki Güneş maddesidir. Bir çok sakin prominans yaşam sürelerinin belirli bir evresinde aktivite göstererek, uzaya önemli miktarda Güneş maddesi bırakır.

Koronal Kütle Atımları (Coronal Mass Ejections)

Güneş atmosferinin en dış katmanı korona çok güçlü magnetik alanlarla yapılanmıştır. Kapalı bir yapıya sahip olan bu magnetik alanlar, genellikle Güneş leke gruplarının üzerinde gelişen olaylarla birdenbire açık duruma geçebilirler. Şiddetle gelişen bu olaylar sırasında ivmelenen Güneş maddesinin hızı Güneşin çekim alanından kurtulmak için gerekli hıza (618 km/s) eriştiği andan itibaren koronal kütle atımı başlar. Büyük koronal kütle atımları sırasında atılan Güneş maddesi 10E16 gram mertebesindedir. Bu aniden gelişen çok şiddetli patlama sırasında söz konusu madde 700-1000 km/s lik hızlarla ivmelenir. Yüklü parçacıklardan oluşmuş olan bu Güneş maddesi yolu üzerindeki gezegenlere ve uzay araçlarına çarpmak üzere hızla gezegenlerarası ortama yayılır. Koronal kütle atımları genellikle bağımsız gelişen olaylar olmakla birlikte zaman zaman da Güneş patlamaları sırasında gözlenirler. 2000 yılı Ocak ayından bu yana meydana gelen koronal kütle atımlarının listesini görmek için buraya tıklayın.

Düzenli olarak gözlenen bu Güneş olayları yakın uzay çevremizi ve gezegenimizi nasıl etkilemektedir?
 

Güneş'in Dünya'mıza Etkileri

Güneş ile gezegenler arasında kalan bölge gezegenlerarası ortam adıyla anılmaktadır. Bu ortam çoğunlukla mükemmel bir boşluk gibi düşünülse de Güneş rüzgarının etkisi altında oldukça çalkantılı bir bölgedir. Güneş rüzgarı gezegenlerarası ortamda saniyede 250-1000 km'ye ulaşan hızlarda akmaktadır. Güneş yüzeyi üzerinde büyük lekeler görülmeye, Güneş patlamalarının, aktif prominansların, koronal deliklerin, koronal kütle atımlarının sayısı artmaya başladığında Güneş rüzgarının kimyasal bileşimi, yoğunluğu ve magnetik alan şiddeti artmaktadır. Gezegenler arasında akan Güneş rüzgarıyla gezegenlerin magnetik alanları farklı biçimlerde etkileşmektedirler. Dünya'nın magnetik alanı, bir mıknatıs çubuğunu demir tozlarının içine bıraktığımızda bu tozların aldığı biçime benzemektedir.

Dünya'yı sarmalayan magnetik alan çizgileri Güneş yönünde Güneş rüzgarının etkisiyle bastırılmış, ters yönde ise gezegenlerarası ortama doğru uzanmıştır. Bu yapı Dünyamızın magnetosferini oluşturmaktadır. Van Allen radyasyon kuşakları ve atmosferin üst katmanlarından iyonosfer bu yapının içerisinde yer almaktadır. Güneşten gelen X-ışınlarının ve EUV ışınımlarının neden olduğu foto iyonizasyon sürekli olarak bu katmanda serbest elektronlar yaratmaktadır. Öte yandan Dünyanın magnetik alanı Güneş rüzgarının magnetik alanının, yoğunluğunun ve hızının artışlarına da duyarlıdır. Güneş rüzgarındaki bu değişimlerde Güneş aktivitesinin değişimlerine bağlıdır. Aktivitenin düşük olduğu yıllarda magnetosfer, gezegenlerarası ortamda Güneşe doğru 10 dünya yarıçapı kadar uzanmakta, oysa Güneş aktivitesinin arttığı yıllarda Güneş rüzgarının magnetosferi bastırmasıyla magnetosfer sıkışmakta bu mesafe ancak 6.6 dünya yarıçapı kadar olmaktadır.

Görüldüğü gibi magnetosfer dinamik bir yapıya sahiptir. Güneşten gelen Güneş rüzgarıyla enerji kazanan magnetosferin içerisinde dinamizmi harekete geçiren süreçler başlamaktadır. Bu sürecin Dünya'da gözlenen sonucu magnetik fırtınalardır. Ayrıca Güneş aktivitesinin değişimine bağımlı olarak kutup ışıması (Aurora) ve proton olayları da gözlenen sonuçlardandır.

Kutup Işıması

Kutup ışıması, Güneş aktivitesinin tetiklediği jeomagnetik fırtınalar Dünyada görüldüğü zaman ortaya çıkan dinamik ve olağanüstü bir görüntüdür. Güneş rüzgarı magnetosfere taşıdığı enerjiyle buradaki iyon ve elektronların gizil güçlerini arttırmaktadır. Hızlanan bu parçacıklar Dünya atmosferine kutup bölgelerine yakın yerlerden girmektedir.

Atmosferin ince ve yüksek bu katmanındaki atom ve moleküllere çarpan hızlanmış parçacıklar buradaki gazların farklı renklerde parlamasına yol açmaktadır. Kutup ışımaları genellikle 60° ile 80° enlemleri arasında görülmektedirler. Magnetik fırtına eğer çok şiddetli ise kutup ışımasının ekvatora kadar da uzandığı görülmüştür. 1909 yılında meydana gelen çok şiddetli bir fırtına sırasında jeomagnetik ekvatorda yer alan Singapur'da bile kutup ışıması izlenmiştir. Görüldüğü gibi kutup ışıması, izlenmesi insana keyif veren güzel bir doğa olayıdır ama şunu da unutmamak gerekir ki atmosferdeki bu değişiklikler teknolojik sistemlerimizde büyük hasarlara yol açabilmektedir.

Proton Olayları

Büyük Güneş patlamalarının ardından 30 dakika içerisinde enerji yüklü protonlar Dünyaya ulaşmaktadır. Enerji yüklü parçacıkların (çoğunlukla protonlar) sağanağı altına giren magnetosfer bu parçacıkların bir kısmını yakalayarak daha da hızlanmalarına yol açmaktadır. Hızlanan bu protonlar atmosferin üst katmanlarına kadar sızmaktadırlar.

Jeomagnetik Fırtınalar
 

Her büyük Güneş patlamasının, aktif prominansın ya da koronal kütle atımının ardından Güneş maddesi ve beraberindeki magnetik alanı yavaş hareket eden bir bulut gibi 1 ile 4 gün içerisinde Dünya'ya gelmektedir. Bu yüklü plazma Dünya atmosferine çarparak jeomagnetik fırtınayı başlatmaktadır. Dünya üzerindeki magnetik alanda birdenbire olağanüstü bir değişim gözlenir. Jeomagnetik fırtına süresince Güneş rüzgarının enerjisinin bir kısmı magnetosfere iletilmiştir. Magnetosferin enerjisindeki bu artış Güneş rüzgarının geliş doğrultusuna ve şiddetine bağlı olarak Dünya'nın magnetik alanındaki gözlenen ani değişimlere yol açmaktadır.

Jeomanyetik fırtınalar hangi sistemlerimizi etkilemektedir?

Radyo Haberleşmeleri
 

Uzun mesafeler arasında kullanılan haberleşme sistemlerinin büyük çoğunluğu radyo sinyallerini yansıtmak için iyonosferi kullanmaktadır. Radyo haberleşmeleri iyonosferde meydana gelen fırtınalardan bütün enlemlerde etkilenmektedir. Böyle bir durumda radyo frekanslarının bir bölümü iyonosferde soğurulmakta diğer bir bölümü de yansımaktadır. Bunun sonucunda radyo sinyalleri hiç beklenmedik doğrultularda yayılmakta veya şiddetleri hızlı bir biçimde bir azalıp bir artmaktadır. Bu olaylara neden olan Güneş aktivitesinden en çok etkilenen gruplar kıtalar arası radyo yayını yapan radyolar, kıyı ile haberleşen gemiler, havaalanları ile haberleşen uçaklar ve amatör radyocular ve uydu operatörleridir. Askeri erken uyarı sistemleri de Güneş aktivitesinden etkilenmektedir. Uzun mesafeli füzelerin fırlatılıp yönlendirilmesinde kullanılan radarlarda da iyonosferden yararlanılmaktadır. Magnetik fırtınalar sırasında ortaya çıkan parazitten bu sistemler çok etkilenmektedir. Denizaltıların magnetik özelliklerini algılayarak bunların yerlerini belirleyen sistemler vardır. Denizaltılardan gelen bu sinyallerin algılanması de jeomagnetik fırtınalar sırasında bozulmaktadır.

Deniz Ulaşımını Yönlendiren Sistemler

LORAN ve OMEGA adlı uluslararası sistemlerin radyo dalgaları da Güneş aktivitesinden etkilenmektedir. OMEGA haberleşme sisteminin dünyanın farklı bölgelerine yerleştirilmiş sekiz nakil istasyonu vardır. Uçaklar ve gemiler konumlarının belirlenmesinde bu nakil istasyonlarından gelen çok alçak frekansları kullanmaktadırlar. Jeomagnetik fırtınalar ve Güneş olayları sırasında bu haberleşme sistemi, bilgi alan araçlara yerlerini belirlemede önemli hatalara yol açabilecek yanlış bilgiler verebilmektedir. Gelişen proton olayları ve jeomagnetik fırtınalar sırasında bu tehlikelere karşı hareket halindeki araçlar önceden uyarılırlarsa backup sistemlerini kullanarak sözkonusu yanlış bilgilenmeden kendilerini koruyabilmektedirler. Güneş aktivitesi iyonosferin yoğunluğunda ani değişimlere yol açtığında zaman ve konum belirlenmesinde kullanılan GPS (Global Positionning System) sinyalleri de bundan etkilenmektedir.

Uydular

Güneş aktivitesi sırasında artan jeomagnetik fırtınalar ve mor ötesi ışınım Dünya atmosferinin üst katmanlarını ısıtmaktadır ve bunun sonucu bu katmanlar genişlemektedirler. 1000 km yükseklikte dönen uyduların bulunduğu bölgelere kadar yükselen ısınan hava bu yüksekliklerde atmosferin yoğunluğunun önemli oranda artmasına neden olmaktadır. Bu da uyduların hareketinin yavaşlamasına ve zamanla yörüngelerinde istenmeyen yükseklik kayıplarına yol açmaktadır. Ömürlerinin daha uzun olması bakımından uydular gerektiğinden daha yükseklerde yörüngeye oturtulurlar. Çünkü yukardaki nedenlerden dolayı zamanla yavaşlayarak atmosfere girip yanacaklardır.

Bu olayın en guzel örneklerinden biri Skylab'dir. O dönemde Güneş aktivitesi beklenilenin üzerinde bir artış göstermiştir. Bu nedenle uzay laboratuvarı hesaplanandan çok daha önce atmosfere girerek parçalanmıştır. Bir başka örnek de Mart 1989'da gerçekleşmiştir, Amerikan donanmasına ait dört uydu büyük jeomagnetik fırtınanın etkisi altında bir hafta süreyle servis dışı kalmıştır. İlerleyen teknoloji uzay araçlarında kullanılan parçaların daha küçük imal edilmesini sağlamaktadır bu durum uygun koşulların yanısıra uygun olmayan koşullar da getirmektedir. Gitgide küçülen bu parçalar Güneşten gelen enerji yüklü parçacıklardan daha çok etkilenmektedir. Bu parçacıklar uydulara yerleştirilmiş bilgisayarlardaki mikro yongalarda tahribatlar yaparak bilgisayarların yazılımlarında komutların değişmesine yol açabilmektedir. Uydu operatörlerinin karşılaştığı diğer bir problem de diferansiyel elektrik yüklenmesidir. Uyduların bulunduğu yörünge yüksekliklerinde iyonların ve elektronların hem sayısı, hem de enerjileri jeomagnetik fırtınalar sırasında artmaktadır. Uydu bu enerji yüklü ortamdan geçerken yüksek oranda elektrik yüklü parçacık yağmuru etkisi altında kalır ve bu elektrik yüklü parçacıklar uzay aracının farklı bölümlerinde diferansiyel elektrik yüklenmesine neden olmaktadırlar. Bunun sonucu bu bölümler arasında meydana gelen elektrik boşalmaları uydunun değişik parçalarında arklara yol açarak buralarda tahribatlara neden olabilmektedir.

İnsanlar İçin Radyasyon Tehlikesi

Şiddetli Güneş patlamaları sırasında yayınlanan yüksek enerjili parçacıklar da, nükleer patlamaların ya da kazaların ardından yayınlanan radyasyon enerjisi kadar, insan yaşamı için tehlikelidir. Yeryüzünde yaşayanları bu tehlikeden magnetosfer ve arz atmosferi korumaktadır. Uzaydaki astronotlar her an sağlıklarını tehlikeye düşürecek düzeyde radyasyon tehlikesiyle karşı karşıya kalabilmektedirler. Radyasyon dozu olarak ölçülen yüksek enerjili parçacıkların hücrelere girmesi kromozomların ölmesine ve potansiyel kanser hastalıklarına yol açmaktadır. Çok yüksek dozlar tehlikeyi daha da hızlandırmaktadır. Güneşten gelen ve 30 MeV dan daha yüksek enerjiye sahip protonlar çok tehlikelidir. 1989 Ekim'inde Güneşte meydana gelen patlamalar bu denli tehlike yaratacak parçacıklar üretmişti. Eğer bu sırada sadece uzay elbiseleri ile Ay'da dolaşan astronotlar olsaydı yakalandıkları bu fırtınadan sağ olarak kurtulmaları mümkün olmayacaktı.

İklim

Güneş, atmosfer için, hava akımlarını yönlendiren ısı üretim aracı gibidir. Uzun yıllar sabit bir enerji kaynağı olarak düşünülmüştür, fakat son yıllarda Güneş sabiti ile ilgili yapılan duyarlı ölçümler 11 yıllık çevrim içinde Güneş sabitinde % 0.2 ye varan değişimler olduğunu göstermiştir. Bu süreç içerisinde zaman zaman bu değerin % 0.5 lere çıktığı da görülmüştür. Atmosfer bilimciler Güneş sabitinde gözlenen bu miktardaki değişimlerin bile iklim değişiklikleri için yeterli olduğunu söylemektedirler. Bitkilerin büyümesinin Güneşin 11 yıllık leke ve 22 yıllık magnetik aktivite çevrimleriyle ilişkili olduğu gövdelerindeki halkalardan belirlenmektedir. Geçmiş 300 yıl göz önüne alınarak Güneş aktivitesinin uzun dönemli değişimlerine bakıldığında 70-80 yıllık bir aktivite peryodundan söz edilebilmektedir. Teleskop kullanılarak Güneş leke gözlemlerinin yapıldığı 17. ve 18. yüzyıllarda Güneş lekelerinin çok az görüldüğü kayıtlara geçirilmiştir. Bu dönemde Avrupa da küçük buzul çağı yaşanmıştır. Bu durum Güneş iklim etkileşmesine işaret eden iyi bir örnektir. Öteyandan proton olayları sırasında, çok fazla sayıda enerji yüklü parçacık atmosferin orta katmanlarına kadar ulaşmaktadır. Bu parçacıklar atmosferin bu katmanlarında moleküler iyonizasyona yol açmaktadırlar. Bunun sonucu ortaya çıkan yeni kimyasal bileşikler de atmosferdeki ozon miktarını azaltabilmektedir. Böylece yaşamımız için çok zararlı olan mor ötesi ışınım yer yüzüne artan oranda ulaşmaktadır. Güneşte meydana gelen 1982 yılındaki proton olayında ozon yoğunluğu geçici olarak % 70 oranında azalmıştır.

Jeolojik ve Jeofiziksel Araştırmalar

Yeraltı kaya yapısının belirlenmesinde jeofizikçiler Dünya'nın magnetik alanından yararlanmaktadır. Bu jeofizik ölçüm ve araştırmalar daha çok petrol, gaz ve mineral depoları bulmak için yapılmaktadır. Bu ölçümler sırasında doğru magnetik bulgular elde edebilmek için yer manyetik alanının en sakin olduğu dönemler tercih edilmektedir.

Bunun tersine bazı araştırmacılar da jeomagnetik fırtınalar sırasında çalışmayı seçmektedir. Bu olaylar sırasında yeraltı elektrik akımlarında meydana gelen değişiklikler buradaki mineral yapılarının ve petrolün görülmesini sağlamaktadır. Bu araştırmacılar araştırmalarını jeomagnetik fırtınalarla ilgili öngörülere göre düzenlemektedirler.

Elektrik Dağıtımı
 

Uzun mesafelere elektrik dağıtan taşıyıcı elektrik hatlarının civarında hareket eden magnetik alanlar oluşursa bu iletkenlerin içerisindeki elektrik akımı indüklenmektedir. Jeomagnetik fırtınalar bu olayın büyük ölçüde gerçekleşmesine neden olmaktadır. Elektrik dağıtım kuruluşları dağıtım sırasında tüketicilerine çok uzun iletim hatlarından alternatif akım göndermektedirler. Bu hatlarda jeomagnetik fırtınalar sırasında şebekeye zarar veren doğru akımlar meydana gelmektedir. Böyle bir nedenden dolayı 13 Mart 1989 Quebec, Kuzey Doğu Amerika ve İsveç'de uzun süreli elektrik kesintileri yaşanmıştır. Dünyanın bu bölgelerinde elektrik dağıtım firmaları jeomagnetik fırtına alarmlarını sürekli izleyerek olası arızaları en aza indirmeye çalışmaktadırlar.

Petrol Boru Hatları
 

Metal yenimi (korozyonu) metal ve çevresi arasında gelşen elektrokimyasal bir tepkime olup metalin bozulmasına yol açar. Şekilde görülen 4 şart bir araya geldiğinde metal yenimi başlamaktadır. Petrol veya doğal gaz boru hatlarının toprak içerisinde giden kısımlarında metal yeniminin başlaması için gerekli şartlar her zaman mevcuttur. Bunu önlemek için bu şartlardan hiç olmazsa birini ortadan kaldırmak gerekmektedir. İlk önlem olarak boru hattı geçirgen olmayan polietilen bir kılıfla kaplanır. Bu da yeterli olmadığı için metal yeniminin başladığı anodik bölgeyi ortadan kaldırmak amacıyla şekilde görülen katodik koruma bütün hatta uygulanır. Toprak hattı ile boru hattı arasında uygulanan gerilim sürekli olarak sabit tutulmaya çalışılır. Boru hatlarının güvenliğinden sorumlu kuruluşlar sürekli olarak jeomagnetik fırtına alarmlarını izlerler; zira jeomagnetik fırtınalar sırasında sabit tutulmaya çalışılan bu gerilimde hızlı değişimlere yol açan çalkantıların olduğu yapılan araştırmalarda tespit edilmiştir. Bu da katodik korumanın bozulmasına yol açmaktadır.

Biyoloji

Giderek artan sayıda örnek, biyolojik sistemlerin jeomagnetik alandaki değişimlerden etkilendiğine dair işaretler taşımaktadır. Yapılan araştırmalarda fiziksel olarak stres altında bulunan bazı biyolojik sistemlerin jeomagnetik alandaki çalkantılara tepki gösterdiği sonucuna varılmıştır. Bu alandaki çalışmaların artması Uluslararası Radyo Bilim Birliği (URSI=Internationale Union of Radio Science) içerisinde tıpta ve biyolojide elektromagnetik adı altında yeni bir komisyonun kurulmasına öncülük etmiştir. Güneşteki değişimlerin biyolojik sistemlerde bozulmalara yol açmasıyla ilgili belirtilerden biri de, göçmen kuşların göç sırasında yön bulma yeteneklerinin bozulmaya uğramasıdır. Güvercinlerin, yunusların ve balinaların sinir sistemlerinde yuvalanmış küçük magnetik mineral birimlerinden oluşmuş doğal pusulaları vardır. Yön belirlemede kullandıkları yöntemlerin belki en esaslı olanı değildir ama yapılan bir çok gözlemde göç eden güvercin gruplarından, geri dönüşler sırasında jeomagnetik fırtınaya yakalanmış olan gruplarda çok sayıda güvercinin geri dönmediği saptanmıştır.
 

Sistemlerdeki bu bozulmaları önlemek için ne gibi önlemler alınmıştır?

 

Son 20-30 yıl içerisinde Güneş patlamalarının, koronal kütle atımlarının ve magnetik fırtınaların insanı ve insanın etkinliklerini önemli oranda etkilediğinin farkına varılmıştır. Teknolojik sistemlere olan bağımlılığımız bu etkileşimin sonuçlarını giderek önemli kılmaktadır. Bu nedenle sağlık, güvenlik ve ticari nedenlerle uzay çevresi ile ilgili hizmet veren merkezlerin hizmet sürekliliği ve kalitelerinin geliştirilmesi Dünya'da vazgeçilemeyecek bilimsel etkinliklerden biri haline gelmiştir.

Sonuç

Internet içerisinde bütün dünyaya bu konuda hizmet veren veri merkezleri A.B.D.'nde yoğunlaşmış bulunmaktadır. Bu kuruluşlardan biri A.B.D. ulusal okyanus ve atmosfer dairesine (NOAA=National Oceanic and Atmospheric Administration) bağlı ulusal uydu çevresi veri ve haber servisidir (NESDIS=National Environmental Satelite, Data and Information Service). Diğer bir kuruluşta bütün dünyada yapılan Güneş aktivitesi, aktivitenin dünyanın yakın çevresine etkileri ve atmosferdeki sonuçları ile ilgili bütün gözlemlerin toplandığı A.B.D. ulusal jeofizik veri merkezi olup (NGDC=National Geophysical Data Center) uluslararası veri koordinasyonunu sağlayan bir merkezdir. NESDIS'in bir alt kuruluşu olan NGDC'nin amacı ulusların kendi bünyelerinde yaptıkları gözlemlerin entegrasyonunu sağlayarak, geniş bir kullanıcı kitlesine hizmet veren veri tabanları hazırlamaktır. A.B.D. ulusal bilim vakfı NSF (NSF=National Science Foundation) tarafından yürütülen dünya veri merkezi sistemi, bütün dünyadaki bilimsel araştırma kuruluşlarının birbirleriyle iletişimini sağlamaktadır. Kandilli Rasathanesi yaptığı Güneş lekeleri ve patlamaları ile ilgili gözlemlerini bu merkeze göndermektedir. Kandilli Rasathanesinin leke ve patlama gözlemleri NGDC'nin bilgisayarlarından dünya veri ortamına aktarılmaktadır. Bu uluslararası bilgi değişimi sayesinde, bütün dünyadaki bilim adamları global veri tabanlarına erişme hakkına sahip olmaktadırlar. Dünya veri merkezine veri katkısında bulunan merkezler üretilen verilerden hiç bir ücret karşılığı olmaksızın yararlanabilmektedirler. Bilimsel çevreler arasında gönüllü işbirliğinin sürdürüldüğü alanlardan biri de Güneş aktivitesi ve jeomagnetik aktivite gözlemleridir. Bu veri merkezinde yıllık Güneş aktivitesi, jeomagnetik aktivite ve iyonosferik aktivite endekslerini bulmak mümkündür. Bilimsel araştırmalarda Güneş fizikçilerinin vazgeçemeyeceği bu merkez özellikle Güneş aktivite çevrimleriyle ilgili araştırma yapan araştırmacıların sürekli izlemesi gereken bir yerdir. Merkezin hazırladığı verilere bir örnek aşağıda gösterilmiştir.
 

Güneş aktivitesiyle birlikte uzay çevremizin günlük hatta saatlik olarak izlendiği bir merkezde NOAA nın 11 laboratuvarından biri olan uzay çevresi merkezidir (SEC=Space Environment Center). Aya gidiş sırasında uzay araçlarında meydana gelen bir patlama nedeniyle Apollo 13 mürettebatı Dünya'ya dönüşte çok tehlikeli bir yolculuk yapmak zorunda kalmıştı. Dünyayı çevreleyen radyasyon kuşağına geçiş sırasında en kritik anlarda SEC mürettabata verdiği hizmetle, verilen bu hizmetin böyle durumlarda hayati önem taşıdığını kanıtlamıştı. Tabii böylesi durumlarla her an karşılaşılmamaktadır. Uzay çevremizin ve Dünya'nın Güneş aktivitesindeki değişimlerden hangi durumlarda nasıl etkilendiği ayrıntılarıyla yukarıda anlatılmıştı. Işte bu merkez tıpkı meteorolojinin hazırladığı günlük hava tahmini raporları gibi uzay çevresiyle ilgili günlük hatta saatlik bültenler hazırlamaktadır. Güneş üzerinde meydana gelen değişim önce dünya ile Güneş arasındaki uzayı etkilemekte, daha sonra zamanla atmosfere ulaşmakta, kimi zaman da üzerinde yaşadığımız kara parçalarına kadar erişmektedir. SEC, dünya üzerinde koordinasyonunu sağladığı gözlemevlerinden topladığı günlük gözlemler, dünya çevresinde dolaşan uydularından topladığı anlık verilerle bütün bu değişimleri bünyesinde toplar ve gerekli zamanlarda ilgili çevreleri önceden uyarır. Toplanan bu verileri kullanarak sonraki günler için Güneş aktivitesi ve dünyaya etkileriyle ilgili öngörü raporları hazırlamaktadır. Bu merkez anlık uydu gözlemlerini geliştirmek ve çeşitlendirmek için sürekli yenilenme içerisindedir. Topladığı günlük veriler NGDC'nin hazırladığı aylık ve yıllık gözlem verilerinin tabanını teşkil etmektedir. Bu verilerin toplanmasına A.B.D. Ticaret Bakanlığı, Milli Güvenlik Bakanlığı, İç İşleri Bakanlığı, NASA, Milli Bilim Vakfı, Üniversiteler ve yaklaşık 100 ayrı ülke katkıda bulunmaktadır. SEC uydu gözlemlerindeki teknolojisinde sürekli yenilikler yapmaktadır. Uyduların dolaştığı ortamda enerjik elektron, proton ve iyon ölçümleri yapan GOES-8 ve GOES-9 adlı uyduların enerjik elektron ölçümleri üç ayrı enerji seviyesinde ölçüm yapacak duruma getirilmiştir. Bu gelişim daha önce büyük Güneş patlamaları sırasında doyuma uğrayan X-işin detektörlerinin şimdi bu flerler sırasında daha duyarlı bilgi göndermesini sağlıyacaktır. Gerek sayısal olarak, gerek grafik ortamında bu uyduların gönderdiği verileri her beş dakikada bir yenilenmiş olarak Internet içerisinde 24 saat boyunca bu merkezden elde etmek mümkündür. Dünya ile Güneş arasına Güneşi sürekli olarak görebileceği bir yörüngeye yerleştirilen WIND adlı bir uydu ile Güneş rüzgarı ölçümleri yapılmaktadır. Uydu öyle bir mesafeye yerleştirilmiştir ki Güneş rüzgarındaki değişimleri yarım saat ile bir saat içerisinde dünyaya iletecektir. Yeni devreye giren ACE adlı uydu ile yapılan gözlemler alarm verilme süresini daha da önceye çekmiştir. Böylece jeomagnetik fırtınalara karşı erken önlem alabilme imkanı yaratılacaktır. Yeni bir uygulama ile dinamik web sayfalarıyla sürekli yenilenen bu verilere de Internet içerisinde erişmek mümkündür.

Geçtiğimiz Güneş çevrimleri sırasında Güneşte meydana gelen patlamaların günlük olarak izlenebileceği "flare indeksi" veya "Güneş patlaması endeksi" Güneş Fiziği Laboratuvarı tarafından hesaplanmaktadır. 1976 yılından itibaren hesaplanmış sayısal değerleri ve grafikleri burada bulabilirsiniz.

Kaynaklar

http://bang.lanl.gov/solarsys/sun.htm

http://www.sec.noaa.gov/

http://www.ngdc.noaa.gov/

Solar-Terrestrial Predictions-IV Proceedings of a workshop at Ottowa, Canada May 18-22, 1992.