Kutup Bölgelerimizdeki Aurora Nedir, Niçin Ve Nasıl Oluşur?

Coğrafya TR 19 Mayıs 2020

Kuzey ve Güney kutup noktalarında gözlemleyebildiğimiz Auroralar, Aurora Borealis (Kuzey Işıkları) ve Aurora Australis (Güney Işıkları) olarak da bilinirler.

Peki Auroralar nasıl oluşurlar?
Güneş yellarıyla, senedızımızdan aşağı yukarı saatte 1 milyon mil süratle uzaya fırlatılan ve hayli yüksek oranlarda yüklü elektronlardan meydana gelen parçacıklar, Güneş’ten ayrıldıktan nerdeyse 40 saat sonra Dünya’nın çekirdeğinin ürettiği manyetik güç çizgilerini izleyerek manyetosfere ulaşırlar ve atmosferde tespit edilen elementlerle etkileşime girerler.

Manyetik Alan
Güneş yellarının taşıdığı yüklü parçacıklar, Dünya’nın manyetik kısmı doğrulusunda saptırılarak yönlendirilir. Fakat bunların bir bölümü, manyetik alan çizgilerini takip ederek gezegenimizin manyetik kutuplarından geçer ve atmosfere ulaşır.
Bilim insanı Celsius, 1741 senesinde Auroraların meydana getirdiği manyetik akımları, manyetik kontrolün kanıtı olarak tanımlamıştır.

Kristian Birkeland ise 1908 senesinde manyetik akımın Aurora arkı süresince bu tür partikül hareketlerinin genelde gün ışığından karanlığa doğru, Doğu-Batı tarafında hareket ettiğini savunmuştur. Bu yönlenme hareketi daha sonra “Aurorasal Elektron Hareketi” adını almıştır (ayrıca Birkeland akımı olarak da bilinir).

1800’lü senesinin neticesinda, Alman gökbilimci Hermann Fritz‘in katkılarıyla Auroranın fazlalıkla “Aurorasal Bölge” de gördüğünüz belirlenmiştir (Aurorasal Bölge Dünya’nın manyetik kutbunun etrafında aşağı yukarı 2.500 km genelinde halka şeklinde bir bölgedir). Bunun dışında meydana gelebilecek kuvvetli bir manyetik fırtına, geçici olarak Aurasal ovali genişlettiğinde, nadir ılıman enlemlerde de görülebilir.

29 Temmuz 1998 senesinde THEMIS uzay sondaları ilk kez Auroralara sebep olan manyetosferik fırtınanın başlangıcını görüntülemeyi başarmıştır. Sonda, Aurorasal yoğunlaşma başlamadan 96 saniye evvelce manyetik ilişki fikrini kullanarak ölçüm yapmış ve bunun üstüne astronom Vasilis Angelopoulos “Verilerimiz ilk kez açıkça işaret ediyor ki manyetik ilişki bu vakanın tetikleyicisidir.” ifadesini kullanmıştır.

Aurora ISS
Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan Auroraların görünüşü.
Büyük manyetik fırtınalar, aşağı yukarı olarak 11 senede bir gerçekleşen Güneş lekesi döngüsü ile en yoğun noktalara ulaşırlar. Bu fırtınalar, takip eden 3 sene süresince da etkisini sürdürebilir. Aurorasal Bölgenin içersinde Auroranın meydana gelme mümkünlülüğü, genel itibariyle IMF (Gezegenler arası manyetik alan) çizgilerinin eğimine, bilhassa de güney yönlü olmasına bağlıdır.

Solar yel (Güneş yelı) partikülleri çarpışır ve Dünya’nın manyetik alan çizgileri süresince süratlenırlar. Bu sebeple iyonize olan atmosferin üst kısımlarındaki (80 km den yukarısında) oksijen ve nitrojen atomları, bu parçacıklar doğrulusunda uyarılırlar.

Elektron kazanan nitrojen (azot) atomları ile, uyarılan oksijen atomlarının asli enerji düzeyine dönüşümüyle foton salınımı meydana çıkar. İşte gökyüzünde gördüğümüz Auroralar, bu fotonlardır.

Tüm bu manyetik ve elektriksel kuvvetler, sıksık kayan kombinasyonlarla birbirleri ile etkileşirler. Bu kaymalar ve akışlar, 50,000 voltta 20,000,000 ampere kadar ulaşabilen atmosferik akımlar süresince “Aurora’nın Dansı” şeklinde görülebilmektedir.

Aurora
Kuzey kutbuna yakın görülen auroralara bir örnek. Bu fotoğrafta görülen kuzey ışıkları, çıplak gözle bu kadar dikkat çekici görülemez. Bu fotoğraf, uzun pozlama neticesi elde edilen dikkat çekicileşmiş bir görüntüdür.
Bu göz alıcı renkler nasıl oluşmaktadır?
Auroraların renkleri, Güneş’ten yellarıyla gelen yüklü parçacıkların atmosferimizde hangi elemente ait atomla çarpıştığına ve karşı karşıya geldikleri atmosfer yüksekliğine bağlıdır. Temel olarak açıklayalım:

Oksijen: Yeşil ya da kahverengimsi kırmızı, absorbe edilen enerjinin miktarına bağlı olarak 240 km yüksekliğe kadar yeşil, bunun üzerinde ise kırmızı renktedir. Oksijenin diğer bir atom ya da molekülle çarpışması yüksek enerjisini emecek ve asli duruma geçmesine engel olacaktır. Atmosferin üzerinde yüksek oranda oksijen bulunur, Bu tür çarpışmalar, nadir bulunduğu amacıyla oksijen kırmızı ışık yayabilir.

240 km’den aşağıya indikçe, çarpışma mümkünlülüğü artar ve böylelikle kırmızı renk oluşamaz. Bunun asli sebebi, diğer bir atom ya da molekülle çarpışmaların, asli duruma geçmesine engel olacak ve neticesinda yeşil ışık yayacak olmasıdır.

Nitrojen (Azot): Mavi, ya da kırmızı. Bunun dışında atom iyonize olduktan sonra yine elektron kazanırsa mavi ışık oluşacaktır. Yüksek enerji seviyesinden asli düzeye geri dönüyorsa kırmızı ışık yayacaktır. 90 km yüksekliğe kadar mavi bunun üzerinde ise kırmızı ışık görülecektir.

Atmosferin Katmanlarından olan Termosferin içerisindeki İyonosfer içinde görülür.Kuzey ışıkları, güneşte meydana gelen patlamalarla etrafa yayılan elektrik yüklü parçacıkların atmosferdeki gazlarla yaptığı tepkime sonucu ortaya çıkıyor. Kutupların manyetik gücünden dolayı kutuplara çekildikleri icin, kuzey ve güney kutbunda görülürler. Görülebilmesi için, güneşteki patlamaların boyutu, açık gökyüzü ve ışık kirliliğinin olmaması gerekir.

Görüldüğü yerler ; Alaska, Kanada, Grönland, İzlanda, İsveç Norveç, Finlandiya, Rusya, Yeni Zelanda

Bunu Paylaşabilirsiniz.