Bugün öğrendim ki: 1859'da, büyük bir güneş parlamasından kaynaklanan jeomanyetik bir fırtınanın Dünya'ya çarptığını ve auroraların dünyanın dört bir yanında görülebildiğini. Avrupa ve Kuzey Amerika'daki telgraf sistemleri başarısız oldu. Bazı telgraf ekipmanları harici elektrik gücüne ihtiyaç duymadan bir saatten fazla çalıştı.
1859 Jeomanyetik Fırtınası
Carrington Olayı, kaydedilen tarihteki en yoğun jeomanyetik fırtına olup, 10. güneş döngüsü sırasında 1-2 Eylül 1859'da zirveye ulaşmıştır. Dünya çapında rapor edilen güçlü aurora gösterileri oluşturmuş ve telgraf istasyonlarında kıvılcımlanmaya ve hatta yangınlara neden olmuştur.[1] Jeomanyetik fırtınanın en muhtemel sebebi, Güneş'ten gelen bir koronal kütle atımının (KKA) Dünya'nın manyetosferiyle çarpışmasıdır.[2]
Jeomanyetik fırtına, 1 Eylül 1859'daki çok parlak bir güneş parlamasıyla ilişkilendirilmiştir. Bu olay, İngiliz gökbilimciler Richard Carrington ve Richard Hodgson tarafından bağımsız olarak gözlemlenmiş ve kaydedilmiştir; güneş parlamasının ilk kayıtlarıdır. Bu büyüklükte bir jeomanyetik fırtınanın bugün meydana gelmesi, yaygın elektrik kesintileri, elektrik kesintileri ve elektrik şebekesine zarar verme potansiyeline sahiptir.[3][4][5]
Tarih
[düzenle]
Jeomanyetik fırtına
[düzenle]
1 ve 2 Eylül 1859'da, en büyük jeomanyetik fırtınalardan biri (yer tabanlı manyetometrelerle kaydedildiği üzere) meydana gelmiştir.[6] Fırtına şiddetinin (Dst) tahminleri -0.80 ile -1.75 μT arasında değişmektedir.[7]
Jeomanyetik fırtınanın, doğrudan Dünya'ya doğru hareket eden ve 150×10^6 km (93×10^6 mil) yolculuğu 17.6 saatte tamamlayan bir koronal kütle atımı (KKA) tarafından oluşturulduğu düşünülmektedir. Tipik KKA'lar Dünya'ya ulaşmak için birkaç gün alır, ancak bu KKA'nın nispeten yüksek hızının, belki de 29 Ağustos'taki büyük aurora olayına neden olan ve Carrington Olayı için ortam güneş rüzgarı plazmasının "yolunu açan" önceki bir KKA tarafından mümkün kılındığına inanılmaktadır.[8]
İlişkili güneş parlaması
[düzenle]
1 Eylül 1859'da öğleden hemen önce, İngiliz gökbilimciler Richard Carrington ve Richard Hodgson bağımsız olarak bir güneş parlamasının en eski gözlemlerini kaydettiler.[8] Carrington ve Hodgson, Kraliyet Astronomi Derneği'nin Aylık Bildirimleri'nde yan yana yayınlanan bağımsız raporlar derlediler ve olayla ilgili çizimlerini Kasım 1859'daki Kraliyet Astronomi Derneği toplantısında sergilediler.[9][10]
İskoç fizikçi Balfour Stewart tarafından Kew Gözlemevi manyetometre kaydında gözlemlenen bir jeomanyetik güneş parlaması etkisi ("manyetik kroşe")[11] ve ertesi gün gözlemlenen bir jeomanyetik fırtına nedeniyle, Carrington güneş-yer bağlantısından şüpheleniyordu.[12] Ancak, iki olgunun ilişkili olup olmadığından emin değildi ve "bir kırlangıç yazı yazmaz" diye yazdı.[9] 1859 jeomanyetik fırtınasının etkileriyle ilgili dünya çapındaki raporlar, Amerikan matematikçi Elias Loomis tarafından derlenmiş ve yayınlanmıştır; bu, Carrington ve Stewart'ın gözlemlerini desteklemektedir.[13]
Etki
[düzenle]
Auroralar
[düzenle]
Kuzey ve Güney yarımkürede dünya çapında auroralar görüldü. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Kayalık Dağlar üzerindeki aurora borealis o kadar parlaktı ki, parıltı altın madencilerini uyandırdı ve sabah olduğunu düşündükleri için kahvaltı hazırlamaya başladıkları bildirildi.[8][14] Kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri'ndeki insanların aurora ışığında gazete okuyabildikleri de bildirilmiştir.[8][14] Aurora ayrıca kutuplardan, Güney-Orta Meksika[15][16], Küba, Hawaii, Queensland[17], Güney Japonya ve Çin[18], Yeni Zelanda[19] ve hatta Ekvator'a çok yakın düşük enlemler gibi Kolombiya'ya kadar görülebilirdi.[20]
1859, 3 Eylül Cumartesi günü, Baltimore American and Commercial Advertiser şunları bildirdi:
Perşembe gecesi geç saatlerde dışarıda olanlar, auroral ışıkların bir başka muhteşem gösterisini görme fırsatı buldular. Olay, Pazar gecesi gösterisine çok benziyordu, ancak zaman zaman ışık, mümkünse daha parlak ve prizmatik tonlar daha çeşitli ve görkemliydi. Işık, yıldızların daha büyük büyüklüğünün belirsiz bir şekilde parladığı ışıklı bir bulut gibi görünen tüm gökyüzünü kaplıyor gibiydi. Işık, dolunayınkinden daha büyüktü, ancak üzerinde durduğu her şeyi sarmalayan tarif edilemez bir yumuşaklığa ve inceliğe sahipti. Gösterinin en parlak olduğu 12 ile 1 arasında, bu garip ışığın altında dinlenen şehrin sakin sokakları, güzel olduğu kadar sıra dışı bir görünüm sundu.[21]
1909'da, C. F. Herbert adında Avustralyalı bir altın madenci, Perth'teki Daily News'e yazdığı bir mektupta gözlemlerini yeniden anlattı:
Rokewood kasabasından (Victoria) yaklaşık dört mil [6 km] uzaklıktaki Rokewood'da altın arıyordum. Kendim ve iki arkadaşım çadırdan dışarı bakarken, akşam saat 7 civarında güney gökyüzünde büyük bir yansıma gördük ve yaklaşık yarım saat içinde neredeyse tarif edilemez güzellikte bir manzara ortaya çıktı: Her türlü hayal edilebilir renkte ışıklar güney gökyüzünden yayılıyordu, bir renk kayboluyor sadece mümkünse bir öncekinden daha güzel olan bir diğerine yer açıyordu, akıntılar zenite ulaşıyordu, ancak oraya ulaştığında her zaman zengin bir mora dönüşüyordu ve her zaman kıvrılarak, dört parmak uzunluğunda tutulan bir açık gökyüzü şeridi olarak tanımlanabilecek net bir gökyüzü şeridi bırakıyordu. Zenitten kuzey tarafı da güzel renklerle aydınlatılmıştı, her zaman zenitte kıvrılıyordu, ancak güney ve kuzeydeki tüm renkler her zaman karşılık geldiğinden, güneydeki gösterinin sadece bir tekrarı olarak kabul edildi. Unutulmayacak bir manzaraydı ve o zamanlar kaydedilen en büyük aurora olarak kabul edildi [...]. Rasyonelci ve panteist, doğayı en güzel kıyafetleriyle gördü, ilahi immanansı, değişmez yasayı, nedeni ve sonucu tanıdı. Batıl inançlılar ve fanatikler korkunç kehanetlerde bulundular ve bunun Armagedon ve nihai çözülmenin habercisi olduğunu düşündüler.[22]
Telgraflar
[düzenle]
Elektromanyetik alandan kaynaklanan jeomanyetik olarak indüklenmiş akım nedeniyle, Avrupa ve Kuzey Amerika'daki tüm telgraf sistemleri arıza yaptı, bazı durumlarda operatörlerine elektrik şoku verdi.[23] Telgraf direkleri kıvılcım saçtı.[24] Bazı operatörler, güç kaynaklarını kestiklerine rağmen mesaj göndermeye ve almaya devam edebildiler.[25][26] Aşağıdaki konuşma, 2 Eylül 1859 gecesi (Boston Evening Traveler'da bildirildiği üzere) Massachusetts, Boston ve Maine, Portland arasındaki Amerikan telgraf hattının iki operatörü arasında gerçekleşti:
Boston operatörü (Portland operatörüne): "Lütfen pilinizi [güç kaynağınızı] on beş dakika boyunca tamamen kesin."
Portland operatörü: "Bunu yapacağım. Şimdi bağlantısı kesildi."
Boston: "Benimki bağlantısı kesildi ve aurora akımıyla çalışıyoruz. Yazımı nasıl alıyorsunuz?"
Portland: "Pillerimiz açıkken olduğundan daha iyi. - Akım kademeli olarak geliyor ve gidiyor."
Boston: "Akımım zaman zaman çok güçlü ve piller olmadan daha iyi çalışabiliyoruz, çünkü aurora pillerimizi dönüşümlü olarak nötrleştiriyor ve artırıyor ve zaman zaman röle mıknatıslarımız için akımı çok güçlü hale getiriyor. Bu sorunla karşılaştığımız sürece pillersiz çalışalım."
Portland: "Peki. İşe devam edeyim mi?"
Boston: "Evet. Devam et."
Konuşma, hiç pil gücü kullanılmadan ve yalnızca aurora tarafından indüklenen akımla yaklaşık iki saat boyunca sürdürüldü; bu, bu şekilde bir kelime veya ikiden fazlasının iletildiği kayıtlardaki ilk olaydır.[27]
Benzer olaylar
[düzenle]
Ayrıca bakınız: Güneş fırtınalarının listesi
Şubat 1872'de başka bir güçlü güneş fırtınası meydana geldi.[28] Daha az şiddetli fırtınalar ayrıca 1921'de (bu bazı ölçülere göre karşılaştırılabilirdi), 1938, 1941, 1958, 1959 ve 1960'ta da meydana geldi; bu yıllarda yaygın radyo kesintileri bildirildi. Ağustos 1972 güneş fırtınalarının parlamaları ve KKA'ları, büyüklük ve şiddet bakımından Carrington olayına benzerdi; ancak 1859 fırtınalarının aksine, aşırı bir jeomanyetik fırtınaya neden olmadılar. Mart 1989 jeomanyetik fırtınası, Quebec'in geniş bölgelerinde elektriği keserken, 2003 Cadılar Bayramı güneş fırtınaları, şimdiye kadar kaydedilen en güçlü güneş patlamalarını kaydetti. 23 Temmuz 2012'de, "Carrington sınıfı" bir güneş süperfırtınası (güneş parlaması, KKA, güneş elektromanyetik darbesi) gözlemlendi, ancak yörüngesi yaklaşık dokuz gün farkla Dünya'yı ıskaladı.[5][29] Mayıs 2024 güneş fırtınaları sırasında, Aurora Borealis, Porto Riko'nun güneyine kadar görüldü.[30]
Haziran 2013'te, Londra Lloyd's ve ABD'deki Atmosferik ve Çevresel Araştırma (AER) araştırmacılarından oluşan ortak bir girişim, Carrington Olayı'ndan elde edilen verileri kullanarak, benzer bir olayın günümüzde yalnızca ABD'ye olan maliyetini 600 milyar ABD dolarından 2,6 trilyon ABD dolarına (2023'te 774 milyar dolardan 3,35 trilyon dolara eşdeğer[31])[3] çıkardı; bu, o zamanlar yıllık GSYİH'nin yaklaşık %3,6 ila %15,5'ine denk geliyordu. Genel ekonomi üzerindeki bu etkiye ek olarak, büyük bir jeomanyetik fırtınanın tarım üzerindeki potansiyel sonuçlarını vurgulayan araştırmalar da vardır. Buradaki etki dolaylıdır, yani bozulan endüstriyel üretim nedeniyle gübre veya böcek ilaçları gibi tarımsal girdilere erişimin kaybedilmesi yoluyla. Bunun, bazı bölgelerde Orta Avrupa gibi %75'e varan verim kayıplarıyla birlikte, küresel olarak verimleri %38-48 oranında azaltması tahmin ediliyor.[32]
Diğer araştırmalar, ağaç halkalarındaki karbon-14 ve buz çekirdeklerindeki berilyum-10 (ve diğer izotoplar) içinde büyük güneş parlamalarının ve KKA'larının izlerini aramıştır. Büyük bir güneş fırtınasının izi, 774-775 ve 993-994 yılları için bulunmuştur.[33][34] 775 yılında depolanan karbon-14 seviyeleri, Güneş'in aktivitesinin normal değişiminin yaklaşık 20 katı ve Carrington Olayının 10 veya daha fazla katı büyüklüğünde bir olayı göstermektedir.[35] Bu vekil verilerine göre, MÖ 7176'daki bir olay, 774-775 MS olayını bile aşmış olabilir.[36]
Güneş parlamalarının fiziğinin daha büyük süperfırtınalarınkine benzer olup olmadığı henüz belli değil. Güneş, süperfırtınalar ürettiği bilinen yıldız türlerinden boyut ve dönüş hızı gibi önemli şekillerde farklılık gösterebilir.[34]
Diğer kanıtlar
[düzenle]
Geçmiş güneş fırtınalarının güvenilir gözlemlerden önceki tarihini yeniden oluşturmak için, ince nitrat bakımından zengin katmanlar içeren buz çekirdekleri analiz edilmiştir. Bu, güneşin enerjik parçacıklarının nitrojeni iyonize edeceği ve bu da nitrik oksit ve diğer oksitlenmiş nitrojen bileşiklerinin üretilmesine yol açacağı ve karla birlikte çökeltilmeden önce atmosferde çok fazla seyreltilmeyeceği hipotezine dayanıyordu.[37]
1986'dan başlayarak, bazı araştırmacılar, Grönland buz çekirdeklerinden elde edilen verilerin, Carrington Olayı da dahil olmak üzere bireysel güneş parçacık olaylarının kanıtlarını gösterdiğini iddia etti.[38] Bununla birlikte, daha yeni buz çekirdeği çalışmaları bu yorumdan önemli ölçüde şüphe duymaktadır ve nitrat artışlarının büyük olasılıkla güneşin enerjik parçacık olaylarının bir sonucu olmadığını, ancak orman yangınları gibi karasal olaylardan kaynaklanabileceğini ve bilinen orman yangını tüylerinin diğer kimyasal imzalarıyla ilişkili olduğunu göstermektedir. Grönland ve Antarktika'daki çekirdeklerdeki nitrat olayları uyumlu değildir, bu nedenle bunların proton olaylarını yansıttığı hipotezi artık önemli ölçüde şüphe altındadır.[37][39][40]
2024 tarihli bir çalışma, Kew ve Greenwich'teki manyetik gözlemevlerinden gelen sayısallaştırılmış manyetogramların okumalarını analiz etti. "İlk analiz, alanın değişim oranlarının, bu enlemdeki dijital çağ kayıtlarına dayalı olarak 350-400 nT/dk'lık 100 yılda bir aşırı değeri aşan 700 nT/dk'nın üzerinde olduğunu gösteriyor"[41], modern dijital ölçümlerden çok daha büyük bir değişim oranını gösteriyor.[42]
Ayrıca bakınız
[düzenle]
Astronomi portalı
Güneş Sistemi portalı
A-indeksi
K-indeksi
Miyake olayı
Nükleer elektromanyetik darbe
Referanslar
[düzenle]
Daha fazla okuma
[düzenle]