Connect with us

Güneş Sistemi

Kepler Yasaları

Bu yazıyı yaklaşık 4 dakikada okuyabilirsiniz.

Kepler, gezegenlerin hareketlerini açıklayan 3 yasayı açıklayarak bir devrim yarattı. Bu yasalar oldukça basit temellere dayanıyordu. Yüzyıllardır süregelen inanışların dayatmalarıyla uydurulmaya çalışılan abartı yasaların yerine basit ve doğru olanı koydu.

Tycho Brahe’den kalan gözlemlerle matematik bilgisini kullanarak bağımsız ve doğru sentezleriyle bulduğu bu 3 yasayı ele alalım.

1. Her gezegen, odak noktalarından birinde Güneş’in bulunduğu eliptik yörüngelerde dolanır.

Eğer matematikten elips kavramına hakim iseniz gözünüzde canlanacaktır. Lakin eskiden önemsendiği kadar pratik matematik ve geometri bilgisi öğretilmiyor. Bu sebeple elipsin nasıl bir şekil olduğunu hiçbir ezbere dayanmadan ele alalım.

Elips, teoride basık bir çemberdir. Bu özelliğinden ötürü ne kadar basık olduğunu belirtmek için “basıklık” (e) değeri tanımlıyoruz. Bir noktasından bastırdığınız çember, artık yarıçap değerinden başka bir değere daha sahip olacaktır. Bu değer basıklık katsayısı ile yarıçapından yola çıkarak bulunur.

Konik Elips

Elips aynı zamanda, bir konik şeklin bir düzlem ile uygun açıda kesilmesi sonucu ortaya çıkan ara kesittir.

 

Peki bir elips nasıl çizilir? Çemberde tek bir noktadan uzaklıkları eşit olan noktalar kümesi söz konusuyken elipste bu nasıl? Biz elipsi çemberi bozarak elde ettiğimiz için bir merkez noktasından ziyade iki odaktan söz ediyoruz. İşte elipsin bu iki odağı adını verdiğimiz noktalardan elipse çizdiğiniz iki doğrunun uzunlukları toplamı eşittir bu sefer. Nasıl olduğunu anlamak için bir elipsin nasıl çizildiğine bakalım.

İki odak noktasının etrafından belirli bir uzunlukta ip geçirin, kalemle bu ipi dışarıya doğru gererek çember çizmeye çalışın. Fotoğraftaki kişinin saat yönünün tersine çizdiğini düşünelim. Yeşil raptiyeden(odaklardan birinden) noktaya olan uzaklık azalırken, sarı raptiyeden olan uzaklık artacaktır. Fakat bu ipin uzunluğu sabittir. Dolayısıyla biz odak tanımını buradan yola çıkarak yapıyoruz. Odak noktalarından dış noktasına çizilen uzaklıklar toplamı daima eşittir.

İşte Kepler’in bahsettiği de bu odak noktalarından birinde Güneş’in bulunduğudur.

İki odak noktası(yeşil ve sarı raptiye) ile arada sabit bir uzunlukta bir ip

İki odak noktası(yeşil ve sarı raptiye) ile arada sabit bir uzunlukta bir ip

 

2. Gezegenler yörüngeleri etrafında eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar

Odaklardan birinde(f1) Güneş

Odaklardan birinde (f1) Güneş

 

Resimde görüldüğü üzere, odaklarından birinde Güneş bulunan gezegen yörüngesi üzerinde dolanırken “iki eşit zaman aralığı” sırasında taradığı alanlar eşit. Buradan Newton‘un kütle çekim yasasına ulaşabiliyoruz, çünkü bu tek koşulda mümkündür, gezegen yörüngesi üzerinde farklı hızlarda hareket etmektedir! Güneş’e yaklaştıkça hızlanır, uzaklaştıkça yavaşlar.

3. Gezegenin yörünge periyodunun karesi, elipsin yarı büyük eksen uzunluğunun kübüne eşittir.

e: Basıklık a: Yarı büyük eksen

e: Basıklık
a: Yarı büyük eksen

p2a3

P: Yörünge dönemi
a: Elipsin yarı büyük eksen uzunluğu

Yer için biz bu hesabı yaparken P’yi 1 yıl, a’yı ise 1 AB(astronomik birim) olarak kabul ederiz. Tüm gezegenler için bu basit hesap doğru çıkar. Esasında bu, kütleler arasındaki ciddi farktan ötürü bir ihmal içerir. Gerçek formül;

P2 / a3 = k

şeklindedir. Bu da yine Newton’un çekim yasasını haklı çıkaran denkleme dayanır.

Peki neden çember değil de bir elips?

Verilen yasaları tekrar inceleyecek olursak, bunların çembersel bir yörünge için de geçerli olması gerektiğini görürüz. Fakat gezegenler eliptik yörüngelerde dolanmaktadır. Bunun sebebi nedir?

Bunun en temel sebebi yörüngede dolanan gök cisminin sahip olduğu hızdır. Hatırlayacak olursanız Güneş etrafında oldukça basık bir yörüngede dolanan kuyruklu yıldız gibi cisimler yörüngeden fırlatılabilmektedir. Bunun sebebi hızlarındaki dengesiz artıştır.

Yörüngede kalabilmek kütle çekim tarafından yıldız üzerine düşmemek için belirli bir hıza sahip olmayı gerektirir. Tıpkı uydularımızda olduğu gibi yer çekiminin etkisinde olup, dönüş hızından ötürü yere düşmemekte olduğu gibi. Fakat eğer siz bu iki değeri tam eşitleyecek olursanız en ufak bir hız düşüşünde cisim diğerinin üzerine çekilmeye başlar. Böyle bir durumda orada bir cisim bulunmasını bekleyemezsiniz.

Gezegenlerin birbirleri arasındaki kütle çekim etkileşimi sebebiyle bu hızlar değişim gösterir. Eğer birisi tam olarak gerekli hıza sahip olsaydı ve diğeri onun hızını yavaşlatsaydı Güneş’in üzerine doğru çekilmeye başlardı. Bu sebeple bizim artık orada gözleyebileceğimiz bir cisim olmazdı. Bu sebeple olması gerektiğinden biraz daha fazla hıza sahip olurlar ve bu da onların eliptik yörüngelerde dolanmalarına sebep olur.

Ögetay Kayalı

Evrenin Keşfi

Perseverance Mars’a İniyor! Yeni Bir Mars Gezginimiz Daha Olacak

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 5 dakikada okuyabilirsiniz.

NASA’nın son Mars yüzey aracı Perseverance, Mars yolculuğunun sonuna yaklaşıyor. Bu zamana kadar yapılmış en büyük Mars aracı olan Perseverance, 18 Şubat 2021 tarihinde kızıl gezegenin yüzeyine iniş yapmaya çalışacak.

Mars’a iniş yapmak oldukça zordur ve bu zamana kadar yapılan görevlerin yaklaşık %60’ı başarısız olmuştur. Perseverance’ın iniş şekli ise 2012 yılında başarılı bir şekilde Mars’a inen Curiosity aracının iniş şekli ile benzer olacak. Yani, aracın ısı kalkanı ve sahip olduğu paraşüt Perseverance’ı saatte yaklaşık 20.000 km hızdan saatte 4 km’den daha az bir hıza indirecek. Daha sonra ise bir “gökyüzü vinci” aracı yavaşça yüzeye koyacak.

Perseverance, kuru bir göl yatağı olduğu düşünülen Jezero kraterine inecek ancak tam olarak hangi noktaya iniş yapacağı bu aşamada bilinmiyor. Bu noktanın tam olarak tahmin edilememesinin sebebi ise Mars’ın atmosferine girildiğinde rüzgarların aracı sarsması ve bu durumun tahmin yürütmeyi zorlaştırmasıdır. Bu durumun üzerine arazinin engebeli olması da Jezero’yu iniş yapmak için tehlikeli bir yer haline getiriyor ancak Perseverance, zemine yaklaşırken fotoğraflar çekerek otonom bir şekilde güvenli bir iniş yeri bulmasına yardımcı olacak yeni bir navigasyon sistemine sahip.

Perseverance’in gökyüzü vinci ile Mars yüzeyine inişini gösteren animasyon. (Telif: NASA/JPL)

 

2012 yılında Curiosity’nin gerçekleştirdiği iniş, daha önce yapılmadığı için görev kontrolün başında olan bilim insanları bu durumu rahatsızlık verici bir “yedi dakikalık dehşet” olarak nitelendirmişti. Araç, iniş sırasında atmosfere girişten, paraşütünün açılmasına ve hatta zemine temas etmek için roket yardımıyla yapılan hava manevrasına kadar her şeyi kendisi yapmak zorunda kaldı. Çünkü iniş, Mars’tan Dünya’ya ulaşan sinyallerin gelme süresinden daha kısa bir süre içerisinde gerçekleşmişti. Perseverance için de aynı durum söz konusu olacak ve bütün Mars’a iniş görevleri başarıya ulaşamadığından aynı dehşet yine yaşanacak.

Perseverance’ın iniş detaylarına geri dönecek olursak, araç özel gökyüzü vinci ile birlikte yapacağı kontrollü inişten önce roketler ile yapılan manevralar aracılığıyla iniş alanı için son ayarlamalarını yapacak. Aracın tekerlekleri Mars toprağına değer değmez, vinç Perseverance’dan ayrılarak araçtan güvenli bir uzaklıkta gezegene çarpacak. Daha sonra rutin sistem kontrolleri her şeyin yolunda olduğunu belirlediği anda da araç çalışmaya başlayacak.

Perseverance’ın asıl görevi nedir? Neden bu aracı oraya gönderdik?

Mars 2020 Perseverance Gezgin aracı, NASA’nın bir zamanlar Mars’ta yaşam olup olmadığı konusundaki araştırmasını ileriye götürecek eski mikrobik yaşamın izlerini arayacak. Araçta Mars kaya ve toprak örneği toplayacak bir sondaj cihazı bulunuyor. Araç, gelecekte yapılacak bir görev ile Dünya’ya getirilip detaylı analizleri yapılabilsin diye bu örnekleri mühürlü tüplerde saklayacak. Perseverance, ayrıca Mars’ta gerçekleşecek insanlı keşif programlarının yolunu açmaya yardım edecek teknolojileri de test edecek.

Perseverance, Mars Keşif Programı’nın bilimsel hedeflerini destekleyecek dört tane amaca sahip. Bunlardan ilki, gezegenin yaşanabilir olup olmadığını araştırmak. Yani kısaca geçmiş çevre koşullarının mikrobik yaşamı destekleyip desteklemediğini belirlemeye çalışacak. İkinci amacı, biyolojik imzalar aramak. Özellikle de zaman içinde yaşam belirtilerini koruduğu bilinen özel kayalarda, olası geçmiş mikrobiyal yaşamın işaretlerini arayacak. Üçüncü amacı da kaya ve toprak numunelerini toplayarak Mars yüzeyinde onları saklamak. Dördüncü ve son amacı ise insanlı keşiflere yardımcı olacak Mars atmosferinden oksijen üretimini test etmek.

Perseverance’ın uzun menzilli hareketlilik sistemi, aracın Mars yüzeyinde 5 ila 20 km arasında yol kat etmesine olanak veriyor. Ayrıca bu araç ile getirilen bir diğer yenilik de daha yetenekli bir tekerlek tasarımıdır.

Mars’ta Bir İlk Daha: Mars Helikopteri Ingenuity

Perseverance, aslında ufak bir sürprize de sahip. Araç, Mars yüzeyine indikten sonra alt kısmından çıkaracağı ufak bir helikopteri de Mars ile tanıştıracak. Ve bu helikopterin adı da Ingenuity. Eğer helikopter çalışmayı başarırsa, bizim için tam bir Wright Kardeşler anı olacak, çünkü bu zamana kadar Dünya atmosferi dışında hiçbir yerde helikopter uçurmayı denemedik.

Ingenuity’nin NASA tarafından yapılan görsel tasviri.

 

Ingenuity, sadece bir teknoloji tanıtımı olacak ve çok ince Mars atmosferinde (Dünya atmosferinin %1’i yoğunlukta) en fazla 15 dakika kadar uçabilecek. Ancak bu helikopter başarı ile çalışırsa gelecekte ulaşılamayan yerlere gitmek için bu tarz helikopterler kullanılabilir. Ayrıca daha sonra göndereceğimiz araçlar ve astronotlar için kılavuz olması adına da bu helikopterlerden faydalanabiliriz.

Ingenuity dışında araçta başka bir teknoloji tanıtımı daha mevcut. Bu aygıt, Mars’ın zayıf atmosferinde yer alan karbondioksitten oksijen elde etmek için kullanılacak ki bu teknoloji önemli çünkü gelecekte oraya gidecek kaşiflerin Mars’ta hayatta kalabilmeleri için bu gerekli olacak.

Hazırlayan: Burcu Ergül
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar:

  1. Crane, L. (n.d.). NASA has launched its Perseverance Mars Rover and INGENUITY HELICOPTER. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2250181-nasa-has-launched-its-perseverance-mars-rover-and-ingenuity-helicopter/
  2. Crane, L. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is about to land on Mars and look for life. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2267509-nasas-perseverance-rover-is-about-to-land-on-mars-and-look-for-life/
  3. Howell, E. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is one week away from a DARING landing on MARS. watch how it works. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.space.com/mars-rover-perseverance-landing-4k-video-animation
  4. Mission overview. (n.d.). Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

Okumaya devam et

Jüpiter

Jüpiter’in Kırmızı Lekesi, Girdaplar ve Kahve

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Hangimiz Jüpiter’in büyük kırmızı lekesine bakıp büyülenmedik ki? Peki, Jüpiter’in kırmızı lekesine benzer bir girdabı kahvenizdeki süt damlasıyla yapabileceğinizi söylesek?

Jüpiter’in kırmızı lekesinin mekaniklerine bakmadan önce girdapları anlamak yararınıza olacaktır. Kısaca tanımlamak gerekirse, girdap herhangi bir eksen etrafında dönen akışkan parçacıkların oluşturduğu harekettir. Matematik dilinde “curl” olarak bilinen ve dilimizde de “rotasyonel” yada “kıvrım” olarak kullanılan ifade, vektörel hız alanının kıvrımının olup olmadığı hakkında bize bilgi verir. Biraz daha açmak gerekirse, eğer girdabın matematiksel denkleminin kıvrımını aldığımızda sonuç sıfır olmuyorsa bu doğal olarak girdabın açısal bir hareket izlediğini gösterir.

Girdap denildiğinde çoğumuzun aklına devasa boyutlardaki meteorolojik olaylar gelir. Ancak küçük ebatlarda bile girdaplar oluşturmak mümkündür. Kahve eşliğinde Kozmik Anafor okumaktan daha büyük bir keyif yok. Yalnız bir dahaki sefer kahvenizi hazırlarken siz de kahvenizde girdaplar yaratabilir ve bu anın tadını çıkarabilirsiniz.

Yapmanız gereken tek şey kahveye bir iki damla süt damlatıp, çay kaşığını hızlı bir şekilde bu damlanın ortasından geçirmek. Hepimiz oluşan bu şekle birçok kez şahit olmuşuzdur ancak, hangimiz bunun arkaplanında yürüyen fiziği merak etti ki?

Benzer girdapları doğrusal hareket eden akışkanın bir silindir etrafında kıvrılırken görmek de mümkündür. Silindir etrafında akışkan hareketler birçok bilim insanını meşgul etmiş ve ortaya gerçekten herkesi büyüleyen sonuçlar çıkmıştır. Daha fazla detaya girmeden önce Reynold numarasının burada tanımını yapmak yararımıza olacaktır. Reynold numarası aslında fiziki bir yasa olmasa da, akışkan hakkında bize pek çok bilgi verebilir. Reynold numarası kısaca akışkanın eylemsizliğinin akmazlığına (viskozite) oranıdır.

Eylemsizliği hepimiz biliyoruz. Peki nedir bu akmazlık? Nasıl dirençler elektriksel akımını sınırlandırıyorsa, akmazlık da akışkanın temas ettiği yüzeyde sınırlandırılmasıyla deforme olacağını ifade eder. Bu yasanın en basit hali Newton’un akmazlık yasası olarak bilinir ve bu akışkanlara Newton akışkanları denir. Bu kapsamın dışında kalan akışkanlar da pek tabii mümkündür.

Reynold numarası 10.000’lere kadar dayandığı zaman akışkan, uçak havadayken hepimizin korkulu rüyası olan türbülans halini almaktadır. Akışkan türbülans halini almadan önce her ne kadar pürüzsüz ve sakin sakin hareket etse de, türbülans halini aldıktan sonra birçok girdap yaratacaktır.

Gelelim Jüpiter’in kırmızı lekesinde olan bitene…

Hepimizin bildiği gibi sıcak gazlar yükselir. Jüpiter’in atmosferini oluşturan gazlar ısınıp yükseldiğinde girdaplar oluşarak birbiriyle birleşerek daha büyük bir girdap halini alır. Soğuyan gazlar Jüpiter’in döngüsünden dolayı oluşan Coriolis kuvvetinden dolayı daha önce gördüğümüz kahvenin içindeki sütün hareketini yapmaya başlar.

Yalnız bu girdaplar kilometrelerce uzunlukta olabilir. Bu girdaplara karşı koyacak katı bir nesne olmadığından çok uzun süre bu hareketi sürdürebilir. Jüpiter’in atmosfer dinamikleri ve lekesiyle ilgili çok daha geniş kapsamlı bilgi edinmek için, bu linkteki yazımızı okumanızı tavsiye ederiz.

Hazırlayan: Alperen Erol

Okumaya devam et

Dünya

Ay Antlaşması – Uzay Hukukunun Öksüz Evladı

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 4 dakikada okuyabilirsiniz.

Birleşmiş Milletler bünyesinde kaleme alınan ve Uzay Hukukunun kaynakları arasına giren bu antlaşmanın resmi adı, “Devletlerin Ay ve Diğer Gök Cisimleri Üzerindeki Faaliyetlerini Düzenleyen Antlaşma”dır. Kısa olarak Ay Antlaşması – Moon Treaty adı ile bilinmektedir.

Soğuk Savaş’ın gölgesi Dünya üzerinde iken, peş peşe uzaya dair anlaşmalar BM tarafından uluslararası camianın oylarına sunulmuştur. Daha önceki yazılarımızda bu anlaşmaların çoğuna değindik. Ay Antlaşması’nın, bu diğer antlaşmalardan temel farkı, Dünya devletlerinin birçoğu tarafından imza edilmemiş ve kabul edilmemiş olmasıdır.

Antlaşma, Aralık 1979’da BM’ye sunulmuştur. Gerekli beş devletin imzasının Temmuz 1984’te toplanması ile de resmen yürürlüğe girmiştir. 2016 tarihi itibarı ile sadece 17 devlet tarafından onanmıştır. Kapsamlı ve tüm insanlığın çıkarlarını gözeterek kaleme alınan antlaşma, 11. maddesi yüzünden uzay yetenekli büyük devletler tarafından rağbet görmemiştir.

Ay Antlaşması

Antlaşmaya göre Ay, insanlığın ortak malıdır ve hiçbir millet yahut devlet, üzerinde tek başına hak iddia edemez.

 

Dünya devletlerinin anlaşmayı imzalamaktan çekinmesinin asıl sebebine değinmeden önce, ana hatlarıyla Ay Antlaşması hükümlerine bir göz atalım:

  • Bu antlaşma, Dünya hariç, Ay ve Güneş Sistemindeki tüm gök cisimlerini kapsar.
  • Ay ve gök cisimleri ve çevrelerindeki yörüngeler münhasıran barışçı amaçlarla kullanılır. Belirtilen bu uzay alanlarında askeri amaçlı çalışma yapılamaz, askeri üs kurulamaz, nükleer ve kitle imha silahları yerleştirilemez, bu sahalar tehdit amaçlı kullanılamaz. Ancak güvenlik ve araştırma amacıyla askeri personel bulundurulabilir.
  • Ay ve gök cisimleri insanlığın ortak malı olarak tüm devletlerin erişimine, araştırma yapmasına, istasyon kurmasına ve benzeri faaliyetlerde bulunmasına açıktır. Sayılan bu haklar engellenemez.
  • Ay ve gök cisimlerinde kurulacak üsler, buradaki laboratuvar ve cihazlar, diğer imzacı devletlerin ziyaret ve incelemelerine açık olacaktır.
  • Ay ve gök cisimlerinde yapılacak olan araştırma ve diğer faaliyetler, bunlardan elde edilen bulgu ve sonuçlar düzenli aralıklar ile BM Genel Sekreterliği’ne bildirilecektir.
  • Ay ve gök cisimlerinden getirilen örnekler, bu örnekleri getiren devletlerin mülkiyetinde olacaktır. Ancak diğer devletlerin bu örnekleri isteme ve inceleme haklarına saygı göstereceklerdir.

Ay Antlaşması bu noktaya kadar, genel geçer kapsamı, barışçıl amaç ilkesi, faaliyetlerin niteliği vb. Uzay Hukuku ilkeleri kapsamında kaleme alınmıştır. Ancak Ay Antlaşması’nın 11. maddesi ABD, Rusya, Çin gibi “Uzay Yetenekli” devletlerin bu anlaşmadan uzak kalmasına sebep olmuştur.

Ay Antlaşması madde 11 özetle der ki;

  • Bu Anlaşma hükümlerinde yansıtıldığı üzere Ay ve doğal kaynakları insanlığın ortak mirasıdır. Ay’da, kullanım ya da işgal yoluyla ya da herhangi bir başka yolla ulusal egemenlik tesis edilemez. Ay’ın yüzeyi veya alt yüzeyi, herhangi bir kısmı veya doğal kaynakları, herhangi bir Devlet, uluslararası ya da hükümetler arası veya sivil toplum kuruluşu, ulusal organizasyon veya sivil toplum kuruluşu veya herhangi bir gerçek kişinin mülkiyetinde olamaz. Ay’ın yüzeyinde veya yüzey ile bağlantılı yapılar da dahil olmak üzere Ay’ın yüzeyinde veya altındaki sahalara yerleştirilen personelin, uzay araçlarının, ekipmanların, tesislerin, istasyonların ve tesisatların varlığı, Ay üzerinde herhangi bir mülkiyet hakkı tesis etmez.
  • Ay ve gök cisimlerinden geniş çaplı ekonomik veya diğer sivil amaçlar ile yararlanma söz konusu olursa, bu durum ayrı bir işletme rejimi anlaşması ile düzenlenecektir. Temel ilke, teknik olanakları ve teknolojiyi sağlayan devletlerin haklarına ve gelişmekte olan ülkelerin ihtiyaçlarına özen gösterilerek, elde edilecek kazançtan BM üyesi her devletin hakkaniyetli bir biçimde yararlanmasını sağlamaktır.

Bu hüküm çerçevesinde uzay yetenekli devletlerin büyük paralar ve çaba harcayarak bir gök cisminde elde edeceği fayda ve kazancı, tüm ülkelerle paylaşmak zorunda bırakılmalarını kabul etmemeleri temelde anlaşılır bir durumdur. Peki hangi ülkeler bu antlaşmayı imzaladı ve kabul etti?

Fransa, Hindistan, Romanya ve Guatemala Ay Antlaşması’nı sadece imzalamışlar, fakat henüz onaylamamışlardır.

Avusturya, Belçika, Şili, Kazakistan, Kuveyt, Lübnan, Meksika, Fas, Hollanda, Pakistan, Peru, Filipinler, Suudi Arabistan, Uruguay, Venezuela ve TÜRKİYE bu antlaşmayı imza ya da katılma yoluyla onamışlardır ve de antlaşmaya TARAF HALİNE GELMİŞLERDİR.

Türkiye’nin katılım bildirisi linki: http://treaties.un.org/doc/Publication/CN/2012/CN.124.2012-Eng.pdf

Ay Antlaşması’nın bağlayıcılık hususu bakımından diğer uzay anlaşmalarından bir farkı bulunmamaktadır. Bu anlaşma, anlaşmayı onayan beşinci ülkenin bunu BM’ye bildirmesinden 30 gün sonra yürürlüğe girer. Antlaşmayı daha sonra onayan ülkeler için anlaşma, bu durumu bildirmelerinden 30 gün sonra geçerli olur.Bu hali ile Ay Antlaşması sadece onu onayan ülkeler tarafından bağlayıcıdır.

Hazırlayan: Yavuz Tüğen

Bu yazımız, sitemizde ilk olarak 3 Aralık 2019 tarihinde yayınlanmıştır.

Okumaya devam et

Dünya

Aurora (Kutup Işıkları) Nedir Ve Nasıl Oluşur?

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 4 dakikada okuyabilirsiniz.

Aurora denilen görsel şölen, Güneş fırtınalarının uzaya yaymış olduğu yüklü parçacıkların Dünya’nın manyetik alanı ile etkileşmesi sonucu oluşan göz alıcı ışıklardır. “Kutup Işıkları” da denilen bu parıltılar, tarih boyunca insanları büyülemiş muhteşem ışık şovlarıdır.

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

Auroralar nasıl oluşurlar?

Güneş rüzgarlarıyla, yıldızımızdan yaklaşık saatte 1 milyon mil hızla uzaya fırlatılan ve hayli yüksek oranlarda yüklü elektronlardan oluşan parçacıklar, Güneş’ten ayrıldıktan neredeyse 40 saat sonra Dünya’nın çekirdeğinin ürettiği manyetik güç çizgilerini izleyerek manyetosfere ulaşırlar ve atmosferde bulunan elementlerle etkileşime girerler.

Manyetik Alan

Güneş rüzgarlarının taşıdığı yüklü parçacıklar, Dünya’nın manyetik alanı tarafından saptırılarak yönlendirilir. Ancak bunların bir bölümü, manyetik alan çizgilerini takip ederek gezegenimizin manyetik kutuplarından geçer ve atmosfere ulaşır.

 

Bilim insanı Celsius, 1741 yılında Auroraların meydana getirdiği manyetik akımları, manyetik kontrolün kanıtı olarak tanımlamıştır.

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

1800’lü yılların sonunda, Alman gökbilimci Hermann Fritz‘in katkılarıyla Auroranın çoğunlukla “Aurorasal Bölge” de görüldüğü saptanmıştır (Aurorasal Bölge Dünya’nın manyetik kutbunun çevresinde yaklaşık 2.500 km çapında halka şeklinde bir bölgedir). Bunun dışında oluşabilecek güçlü bir manyetik fırtına, geçici olarak Aurasal ovali genişlettiğinde, nadiren ılıman enlemlerde de görülebilir.

29 Temmuz 1998 yılında THEMIS uzay sondaları ilk kez Auroralara sebep olan manyetosferik fırtınanın başlangıcını görüntülemeyi başarmıştır. Sonda, Aurorasal yoğunlaşma başlamadan 96 saniye önce manyetik temas fikrini kullanarak ölçüm yapmış ve bunun üzerine astronom Vasilis Angelopoulos “Verilerimiz ilk kez açıkça gösteriyor ki manyetik temas bu olayın tetikleyicisidir.” ifadesini kullanmıştır.

Aurora ISS

Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan Auroraların görünüşü.

 

Büyük manyetik fırtınalar, yaklaşık olarak 11 yılda bir gerçekleşen Güneş lekesi döngüsü ile en yoğun noktalara ulaşırlar. Bu fırtınalar, takip eden 3 yıl boyunca da etkisini sürdürebilir. Aurorasal Bölgenin içinde Auroranın meydana gelme olasılığı, genel itibariyle IMF (Gezegenler arası manyetik alan) çizgilerinin eğimine, özellikle de güney yönlü olmasına bağlıdır.

Solar rüzgar (Güneş rüzgarı) partikülleri çarpışır ve Dünya’nın manyetik alan çizgileri boyunca hızlanırlar. Bu sebeple iyonize olan atmosferin üst kısımlarındaki (80 km den yukarısında) oksijen ve nitrojen atomları, bu parçacıklar tarafından uyarılırlar.

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

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

Aurora

Kuzey kutbuna yakın görülen auroralara bir örnek. Bu fotoğrafta görülen kuzey ışıkları, çıplak gözle bu kadar belirgin görülemez. Bu fotoğraf, uzun pozlama sonucu elde edilen belirginleşmiş bir görüntüdür.

Bu göz alıcı renkler nasıl oluşmaktadır?

Auroraların renkleri, Güneş’ten rüzgarlarıyla gelen yüklü parçacıkların atmosferimizde hangi elemente ait atomla çarpıştığına ve karşı karşıya geldikleri atmosfer yüksekliğine bağlıdır. Temel olarak açıklayalım:

Oksijen: Yeşil veya kahverengimsi kırmızı, absorbe edilen enerjinin miktarına bağlı olarak 240 km yüksekliğe kadar yeşil, bunun üzerinde ise kırmızı renktedir. Oksijenin başka bir atom veya molekülle çarpışması yüksek enerjisini emecek ve temel hale geçmesine engel olacaktır. Atmosferin üstünde yüksek oranda oksijen bulunur, Bu tür çarpışmalar, seyrek olduğu için oksijen kırmızı ışık yayabilir.

240 km’den aşağıya indikçe, çarpışma olasılığı artar ve böylece kırmızı renk oluşamaz. Bunun temel sebebi, başka bir atom veya molekülle çarpışmaların, temel hale geçmesine engel olacak ve sonunda yeşil ışık yayacak olmasıdır.

Nitrojen (Azot): Mavi, veya kırmızı. Bunun dışında atom iyonize olduktan sonra tekrar elektron kazanırsa mavi ışık oluşacaktır. Yüksek enerji seviyesinden temel seviyeye geri dönüyorsa kırmızı ışık yayacaktır. 90 km yüksekliğe kadar mavi bunun üzerinde ise kırmızı ışık görülecektir.

Yazan: Ulaş AKKAYA
Düzenleyen: Sinan DUYGULU & Zafer EMECAN
Bu yazımız, sitemizde ilk olarak 14 Ocak 2018 tarihinde yayınlanmıştır.

Okumaya devam et

Çok Okunanlar