Dünya’nın Etrafındaki Elektriksel Alanın Keşfi
Dünya’nın çevresini saran elektriksel alan, onlarca yıllık araştırmalardan sonra nihayet tespit edilip ölçüldü. NASA, ambipolar terimiyle tanımlanan bu alanın, yerçekimi ve manyetik alan kadar önemli olduğunu vurguluyor. Dünya’nın dönüş hızı, kutupsal geometrisi nedeniyle, Kuzey ve Güney kutuplarındaki elektrik yüklü parçacıkların düzenli olarak uzaya karışmasına yol açıyor. Güneş’ten gelen ışınlar, Dünya atmosferindeki parçacıkları ısıtarak uzaya kaçmalarına neden olduğu için bu olaya kutup rüzgarı adı veriliyor. Bu durum aslında şaşırtıcı değil.
Ancak, bugüne kadar yapılan birçok inceleme sonucunda kaçan parçacıkların çoğunun beklenenin aksine soğuk olduğu gözlemlendi. Bu nedenle, uzun yıllardır bilim insanları sürecin arkasında Güneş dışında başka bir mekanizmanın da olması gerektiğini düşünüyordu.
1960’tan Beri Öne Sürülen Teori
1960’lardan beri, bir elektriksel alanın tüm gezegeni çevrelediği öne sürülüyor. Atmosferdeki atomlar, yerden 250 kilometre kadar yükseklikte negatif yüklü elektronlara ve pozitif yüklü iyonlara ayrıştığı için ambipolar adlı elektriksel alanın yerkabuğunun hemen üstünden değil, daha yüksekte başladığı tahmin ediliyordu. Ancak, bugüne kadar böyle bir alanın varlığı kanıtlanamamıştı.
NASA’nın Endurance görevindeki araştırmacılar, Kuzey Kutbu yakınlarından bir roket fırlatarak ilk defa ambipolar alanı saptadı ve kuvvetini ölçtü.
Yarım Voltun Anlamı
Arktik Okyanusu’ndaki Svalbard’dan Mayıs 2022’de fırlatılan roket, 768 kilometre yüksekliğe çıktı ve 19 dakika sonra Grönland Denizi’ne düştü. Yaklaşık 518 kilometre yükseklikte veri toplayan araç, elektrik potansiyelinde 0,55 voltluk bir değişim kaydetti. Bulgularını önde gelen hakemli dergi Nature‘da 28 Ağustos Salı günü yayımlayan ekip, kutup rüzgarının arkasındaki yıllardır çözülemeyen süreci aydınlattı.
Makalenin başyazarı Glyn Collinson, “Yarım volt neredeyse hiçbir şey değil; sadece bir saat pili kadar güçlü,” diyerek ekliyor: “Ama kutup rüzgarını açıklayan doğru miktar bu.” Hidrojen iyonları, kutup rüzgarında en çok bulunan parçacık türü. Bu iyonlar, ambipolar alan tarafından yerçekiminden 10,6 kat daha güçlü bir dış kuvvete maruz kalıyor. Bu durum, atmosferi uzaya doğru kaldıran bir taşıma bandı gibi işlev görüyor.
Ayrıca, böyle bir elektriksel alanın Mars ve Venüs gibi gezegenlerde de mevcut olduğu düşünülüyor. Glyn Collinson, “Atmosferi olan herhangi bir gezegenin ambipolar alanı da olmalı. Artık bunu nihayet ölçebildiğimize göre, kendi gezegenimizi ve diğerlerini zaman içinde nasıl şekillendirdiğini öğrenmeye başlayabiliriz.” şeklinde değerlendirmede bulunuyor.
İyonosferde Neler Oluyor?
Bilim insanları, bu yarım voltluk alanın aynı zamanda Dünya’nın üst atmosferindeki iyonosfer tabakasını da şekillendirdiğini ortaya koydu. Bu katmanda, hidrojenden daha ağır oksijen iyonları, ambipolar alanın etkisiyle yükseliyor ve iyonosferin üst kısımlarındaki yoğunluğu yüzde 271 oranında artırıyor. Collinson, “Atmosferi olan herhangi bir gezegenin ambipolar alanı da olmalı,” diyerek ekliyor: “Artık bunu nihayet ölçebildiğimize göre, bizim gezegenimizi ve diğerlerini zaman içinde nasıl şekillendirdiğini öğrenmeye başlayabiliriz.”
News
