“Kutup ışıkları”…nasıl  oluşur…? ( How  auroras  are  created…?)

(Kaynak: Wikipedia)

Kutup  ışıkları (aurora’lar)  konusu  bu  sitede  zaman  zaman gündeme  gelmekte…  Şüphesiz, bilimde  yeni  gelişmeler  kaydedildikçe, bunları  paylaşmak  gerekiyor…

Kutup  ışıkları (Kuzey  Işıkları, Güney  Işıkları; Aurora Boralis, Aurora  Australis)  Dünyanın  nisbeten  kuzey  (arctic) ve  güney   (antiarctic) bögelerinden   geceleri  gözlenebilen   değişken  ve  renkli  ışımalar… (Gerçekte, bunlar  daha  geniş  bir  bölgede  gözlenebilmekte…) Bunların  Güneş  rüzgarları  tarafından  tetiklendiği   yaygın  şekilde  bilinen  bir  konu…

Bu  yazıda,  öncekilerden  biraz  farklı  olarak, bu  olgunun  altında  yatan  bilimsel  gerçeklere  biraz  daha  fazla  değinilecek…

Öncelikle  belirtelim… “Kutup  Işıkları”  nitelemesinde  geçen  kutuplar  Dünyanın  manyetik  kutupları,  dönme  ekseninin   belirlediği  coğrafik  kutuplar  değil…

Araştırmacılar, bu  ışımalara  farklı  parçacıkların  sebep  olduğunu  söylüyor… Güneş  rüzgarları  olarak  bilinen  proton  ve  elektron  akımı Dünyayı  saran  manyetosfer  içindeki “manyetosferik   plazma”yla  ( magnetospheric plasma ) etkileşerek,  Dünyanın  manyetik  alan  çizgilerini  izleyen  “tetiklenmiş elektronlar”,   üst  atmosfer ( thermosphere / exosphere ) katmanında, enerjisini   boşaltınca (transfer  edince), açığa  çıkan  foton  yığını  ışıma  olarak  görünmekte…

Bilgi  yarışmalarında  karşınıza  soru  olarak  çıkabilir…: Kutup  Işıkları  sebep  olan  atom-altı  parçacıkların  hızına (enerjisine)  bağlı  olarak,  değişik  renklerde  ortaya  çıkmakta… Atmosfere  dalan  protonların  atmosferdeki  elektronlarla  birleşerek  hidrojeni  oluştururken  açığa  çıkan  ışıma  genelde alt  enlemlerde  gerçekleşmekte…

Kırmızı  renkli  (630 nanometre) olanlar    ortamdaki  atomik  oksijenden  kaynaklanır…  Yeşil  renkliler  (557.7 nm)  enerjilenmiş  moleküler  nitrojenin  oksijen  atomuyla  çarpışması  esnasında,  açığa  çıkan ışımadır…  (Kırmızı-yeşil  ışıma  katmanları  da pembe  veya  sarı  ışıma  olarak  görünebilir…!)

Mavi  ışımanın  (428 nm) kaynağı moleküler  ve  iyonize-moleküler  nitrojendir…

Kutup  Işıkları morötesi  ışıma  olarak  da  ortaya  çıkabilse  de,  bunlar  çıplak  gözle  görünemez…

Kutup  Işımaları  iyonize (elektronunu  önceden  kaybetmiş) nitrojen  atomlarının tekrar  elektron  kazanmaları  esnasında  veya  oksijen  atomları  ve  nitrojen  temelli  moleküllerin  enerjilenmiş  durumdan (excited  state)  temel  enerji  durumuna (ground  state) dönüşleri  esnasında  ortaya  çıkar… Bu  enerjilenme, elektron  ve  protonların   atmosfere  girişleri (yağmaları)  esnasında oluşur… Enerjilenmiş  parçacık  enerjisini   foton  ışıyarak  atmosfere transfer  eder… Bu  bağlamda, absorblanan  enerji  miktarına  bağlı  olarak   oksijen-kökenli  ışımalar yeşil  veya  kırmızı  olabilirken, elektron  kazanan  nitrojen  mavi,  enerjili  durumdan   temel  enerji  durumuna   dönen  nitrojen  atomu  ise  kırmızı  renkte  ışıma  yapar…

Başka  atomlarla  veya  moleküllerle  çarpışmalar    “uyarma  enerjisini” (uyarılmayı  sağlayan  enerjiyi; excitation  energy)   absorblarken ışımayı  önler…

Dünya  sürekli  olarak, Güneş  Rüzgarlarına  maruz  kalır… Güneş  Rüzgarları,  Güneşin  her  yöne  püskürebildiği    serbest  elektronlardan  ve pozitif  iyonlardan  oluşan  sıcak  bir  plazmadır… Bu  madde / parçacık   rüzgarları,  sıcaklığı  iki  milyon  dereceye (bu  kadar  yüksek  sıcaklıklarda  santigrad   veya  fahrenayt’ın  farkı  kalmaz…)   kadar  çıkabilen   en  dış  katmanı   Güneş  Tacından (Corona)   yayılır…

Kutup  Işığı  avcısı   Bob  King,  “astrobob.areavoices.com”   sitesinde  24 Şubat 2018  tarihinde  yayımlanan  yazısında  Kutup  Işıklarının    “Koro  Dalgaları” (Chorous Waves)   tarafından   tetiklendiğini  söylemiş…  “Koro  Dalgaları”   sese  dönüştürüldüğünde   “koro  halinde  öten  kuş  sesi”ni  andırdığından  bu adla  anılan   dalgalar…!

…

Güneş  Rüzgarlarıyla  taşınan  elektronlar,  Dünyanın  manyetosferini  oluşturan  manyetik  alan  çizgilerini yol  olarak  kullanarak, Dünya  atmosferine  yağar… (Yağmur  da  paralel  çizgiler  halinde  yağar…!)

Elektronların ve  protonların  manyetosferdeki  hareketleri  esnasında çıkardıkları   sesler (sese  dönüştürülebilen   elektromanyetik  dalgalar)   çok  düşük  frekanslı radyo  alıcıları  ile sese  dönüştürmek  mümkündür…

Manyetosfer  ortamında  oluşan  Koro  dalgaları,  ortamdaki  diğer  elektronlarla  etkileşerek, onları  üst  atmosfere  doğru   hızlandırır  ve   Kutup  Işıkları  olarak  izlenen  ışık  “atımları”nın (pals)  ortay  çıkmasını  sağlar…  Atımlar   halinde  görünen  Kutup  Işıklarının  periyodunun 5-40  saniye  arasında  değiştiği  belirlendi… Kutup  Işıkları,  genelde, atım   özelliği  göstermemekte…  Araştırmacılar,  2009  yılında  gerçekleştirdikleri  bir  araştırmada, atımlar  halinde  ortaya  çıkan  Kutup  Işıklarının   Dünyanın  manyetosferindeki   “Koro  Dalgaları”yla  doğrudan  ilişkili  olduğunu  belirlediler…

Araştırmacılara  göre, Dünyanın  manyetik  alanına  ulaşan   Güneş  Rüzgarı  parçacıkları, Dünyanın  manyetik alan  çizgilerini   izleyerek    üst  atmosfere  ulaşır  ve   zaman  zaman  “Koro  Dalgaları”nın  oluşmasına  sebep  olur…

 

Yararlanılan Kaynaklar:

https://en.wikipedia.kim/wiki/Aurora

https://astrobob.areavoices.com/2018/02/24/chirping-chorus-waves-make-auroras-flash-and-flicker/

https://www.space.com/9238-cue-chorus-northern-lights-dance.html