Dünya, kendisini Güneş’ten ve derin uzaydan gelen radyasyondan koruyan bir manyetik alana sahiptir. Bu alana manyetik kalkan denmektedir. Bu kalkanı etkileyen doğa olaylarına da manyetik fırtına denmektedir. Kalkan, biyosferin ve dünyadaki yaşamın varlığını sağlamaktadır. Manyetik alanın olmadığı gezegenler, yaşam belirtilerinin mevcut olabileceği gerçeğine rağmen, Dünya’ya kıyasla ölü olarak kabul edilmektedir.
Manyetik fırtına nedir?
Zaman zaman Güneş’te aktif olaylar meydana gelmektedir. Bunlar; kütle atılımları, parlamalar ve şok dalgalarını içermektedir. Bu doğal olaylar, Güneş’ten Dünya yönü de dahil olmak üzere her yöne saçılan ve manyetosfere giren enerji parçacıklarının ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Kütle fırlatılmasından önce meydana gelen şok dalgası manyetosfer ile çarpıştığında, Dünya’nın manyetik alanı isyan etmeye, salınım yapmaya ve titremeye başlamaktadır. Bu sürece ise, manyetik fırtına denmektedir.
Her manyetik fırtına, doğada gezegenseldir. Ayrıca Dünya ve Dünya’ya yakın uzay üzerinde küresel bir etkiye sahiptir. Bir fırtına sırasında, Dünya’nın tüm manyetik alanı bozulmaktadır. Bu pertürbasyonlar ise, farklı olaylara yol açmaktadır. Dünya atmosferinin tüm katmanları, iyonosfer, plazma küre ve manyetosfer değişikliklere uğramaktadır. Enerjik parçacıkların ve akımların kendi akışları vardır.
Manyetik bir fırtınanın endüktif etkisi yaratmaktadır. Ayrıca Dünya yüzeyine de yansımaktadır. Bu nedenle uzun iletken sistemleri etkilemekte ve bu olay ile birlikte güç hatları, boru hatları vb. etkilenmektedir. Ayrıca bu durum kendisi ile birlikte felaketlere yol açabilmektedir. Böyle bir felaket, Mart 1989’da, başkent Ottawa da dahil olmak üzere Kanada’nın Quebec eyaletinde bir manyetik fırtınanın neden olduğu elektrik akımları nedeniyle eyaletin elektrik şebekesinde transformatörlerin yanmasıyla meydana gelmiştir. Bu olayda, Dünyanın atmosferi ısınmış, şişmiş ve yükselmiştir. Alçaktan uçan uydular ise, yörüngelerini değiştirmiş ve bazıları kaybolmuştur. Daha sonra, grubu aramak ve geri yüklemek zorunda kalmışlardır. Bir manyetik fırtına genellikle birkaç saatten bir güne kadar sürebilmektedir. Quebec durumunda ise, fırtına 9 saat sürmüştür.
Meydana gelen olaylar
Manyetik fırtına nedeniyle meydana gelen diğer fenomenler auroralardır. Kutuplarda, manyetik alan Dünya’ya açık kuvvet çizgileri şeklinde girmektedir. Dünyanın manyetik kalkanı, enerji parçacıklarının geçmesine izin vermemektedir. Ayrıca parçacıkların alan boyunca hareket etmesini engelleyerek Dünya’yı korumaktadır. Ancak enerji parçacıkları manyetik kutuplardan nüfuz edebilmektedir. Bununla birlikte atmosferi istila ederek atmosferin atomlarıyla etkileşmektedir. Ayrıca Kuzey ışıkları dediğimiz renkli bir parıltı yaratırlar.
Güneş’in etkinliği 11 yıllık bir döngü yaşamaktadır. Bu nedenle, minimumdan minimuma, maksimumdan maksimuma aktivitenin yaklaşık 11 yıl sürdüğü anlamına gelmektedir. Aktivite maksimumları ile düşük ve yüksektir. Döngü maksimumu yüksekse, Güneş’te parlamalar ve kütle fırlatmaları meydana gelmektedir. Kasım 2003’ün sonunda, Güneş’te iki hafta boyunca Güneş diskinin üzerinden geçen güçlü ve aktif bir bölge ortaya çıkmıştır. Dünya üzerinde güçlü manyetik fırtınalara yol açan ve bir hafta boyunca jeomanyetik aktiviteyi artıran bir dizi parlama ve kütle fırlatma üremiştir. Bu tür aşırı olaylar, yaklaşık her 50 yılda bir nadir olarak görülmektedir. Ayrıca Quebec’te meydana gelen gibi felaketlere yol açabilirler.
Manyetik fırtınaların önemi
Dünya’nın teknosferinin büyümesi nedeniyle yıllar içinde artmaktadır. Daha önce, insanlık yalnızca en güçlüsü 1859’da kaydedilen auroraları gözlemlemiştir. İngiliz gökbilimci Richard Carrington, ekvator da dahil olmak üzere neredeyse tüm Dünya bölgesi boyunca auroraların ilişkilendirildiği Güneş üzerindeki tüm gözlem tarihindeki en güçlü parlamayı gözlemlemiştir. 1859’da Dünya’nın bu kadar geniş bir teknosferi, uyduları ve elektrik hatları yoktur. Bu yüzden bu doğal olaylar çok net bir şekilde hissedilmedmiştir. Ancak 1989’da, insanlık uyduları fırlatıp, geniş elektrik hatları ve boru hatları geliştirdiğinde, manyetik fırtına çok önemli hale gelmiştir. Ayrıca Quebec’in güç sistemini büyük ölçüde etkilemiştir.
Dünyanın teknosferi genişlemektedir. Hemen hemen tüm modern teknolojiler GPS, GLONASS ve diğerleri uydu tabanlıdır. Ayrıca bu uydular güneş aktivitesinden oldukça etkilenmektedir. Hatta bazen elektronik ve enerjik parçacıkların etkisi nedeniyle başarısız olabilmektelerdir. Ayrıca uydu teknolojilerini ne kadar çok tanıtırsak ve elektrik hatlarını ne kadar uzun süre yaparsak, Dünya için o kadar fazla manyetik fırtına hissedilmektedir. Bir fırtınanın indüksiyon etkisi bu sistemlerin boyutuna bağlıdır. Bu nedenle, uydu sistemlerinin geliştirilmesinde, oluşturulmasında ve teknosferin genişlemesinde daha önce dikkate alınmayan faktörlerin, zamanı geldiğinde dikkate alınması gerektiğini göstermektedir. Öte yandan, Güneş’in aktivitesini ve buna bağlı olarak Dünya’daki jeomanyetik rahatsızlığı gözlemlemek de gerekmektedir.
Manyetik fırtınaların etkisi
Bir başka yönü, bir fırtına sırasında ortamın değişmesidir. Atmosferin ısınması ve bunun Dünya atmosferindeki basınçta bir değişikliğe yol açabilmesi ile ilgilidir. Doktorlara göre bu değişiklikler, adaptasyonu zayıflamış kişilerin sağlığını etkileyebilmektedir. İstatistikler, manyetik fırtınalar sırasında, kardiyovasküler hastalıkları olan kişilerin refahındaki bozulma nedeniyle ambulans çağrılarının sayısının yaklaşık %20 arttığını göstermektedir. Aynı zamanda, Dünya’da meydana gelen manyetik alanın bozulmaları, alanın kendisine göre önemsizdir. Çoğu zaman alanın kendisinin yaklaşık 1/300–1/1000’ini oluştururlar. Ancak etkisi gezegenseldir. İnsan beyninde iyonosferin rezonanslarıyla örtüşen rezonanslar vardır. Bunlar yaklaşık 10 Hz. insan kalbinde manyetosferin rezonanslarıyla örtüşen rezonanslar da vardır. Ayrıca yaklaşık 1 Hz. iyonosfer ve manyetosferin rezonans bölgeleri uyarılırsa ve bunlarda elektromanyetik radyasyon yoğunluğu artarsa ortaya çıkmaktadır. Bu durum hasta insanların sağlığını etkileyebilmektedir. Bu ilişkiler şu anda doktorlar ve biyofizikçiler tarafından aktif olarak incelenmektedir.
Mevcut aşamada gökbilimciler, uzay havasını ve Güneş-Dünya sisteminde meydana gelen olayların bütününü tahmin etme olasılıklarını incelemektedir. Hava durumunu tahmin etmek için Güneş, aktif bölgeleri, manyetik konfigürasyonları ve patlama – emisyon olasılığı hakkında bilgi sahibi olmak gerekmektedir. Fırlatma zaten gerçekleştiyse, hıza bağlı olarak iki ila üç gün arasında Dünya’ya doğru uçmaktadır. Bu süre zarfında ne tür bir emisyon olduğunu, Güneş’in hangi bölümünde meydana geldiğini anlayabilmekte ve etkisini tahmin edebilirsiniz. Kural olarak, Güneş’in sağ kısmı en jeo-etkin bölgedir.
Dünyanın manyetik ekseni
Dünyanın manyetik ekseni dönme eksenine göre eğimlidir. Birçok yönden, manyetik fırtına etkisi, kütle fırlatmasının gücüne ve hızına bağlıdır. Arıca bu eksenin, Dünya’nın plazma bulutu ile çarpışması anında fırlatma yönüne göre yönelimine bağlıdır. Manyetik eksen, dönme eksenine yaklaşık 11 derece eğimlidir. Plazma bulutu Dünya’nın manyetosferi ile çarpıştığında Güneş’e doğru veya Güneş’in ters yönüne dönebilmektedir. Bu durum uzay fenomenleri için de aynı değildir. Güneş’ten kütle fırlatmaları rastgele meydana gelmektedir. Bu nedenle, farklı genlik ve hızlara sahiptirler. Uzay hava olayları nadiren çakışmaktadır. Ayrıca yüksek olasılıkla tahmin etmek zordur. Bununla birlikte, bazı tahminler oldukça uygulanabilmektedir. Artık uzay aracı fırlatmalarında ve uzay uçuş kontrolünde aktif olarak kullanılmaktalardır.
