Güneş Dinamikleri Gözlemevi (SDO), 10 Mayıs 2024’te zirveye ulaşan ve jeomanyetik fırtınaların itici gücü olan X5.8 güneş parlamasının bu görüntüsünü yakaladı.

Sera gazları ve uzay havası arasındaki bağlantı şaşırtıcı görünebilir, ancak Dünya’nın atmosfer katmanlarının gerçekte ne kadar birbirine bağlı olduğunu gösterir.

Karbondioksit, ısıyı hapsederek alt atmosferi ısıtırken, Dünya yüzeyinden yaklaşık 480-550 km yukarıda, üst atmosferin ince bölgelerinde tam tersi bir etkiye sahiptir.

Bu aşırı yüksekliklerde, karbondioksit ısıyı doğrudan uzaya yayarak atmosferi soğutur ve havanın zamanla önemli ölçüde daha az yoğun hale gelmesine neden olur.

Bu atmosfer incelmesinin, jeomanyetik fırtınaların gelecekte uyduları nasıl etkileyeceği konusunda önemli sonuçlar doğurması olasıdır.

Güneş’ten gelen bu bozulmalar Dünya atmosferine çarptığında, üst atmosfer katmanlarını geçici olarak ısıtıp genişleterek hava yoğunluğunu artırır.

Ayrıca yörüngedeki uzay araçları üzerinde daha fazla sürtünme yaratır. Bu ekstra sürtünme, uyduların hızlarını değiştirebilir, yörüngelerini düşürebilir ve operasyonel ömürlerini kısaltabilir.

Bilinen aurora görüntüleri jeomanyetik fırtınaların sonucudur.

Bu dinamiğin nasıl değişeceğini anlamak için, Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi’ndeki araştırmacılar, Mayıs 2024’teki jeomanyetik süper fırtınanın farklı atmosfer koşullarında nasıl davranacağını simüle etmek için gelişmiş bilgisayar modelleri kullandılar.

Fırtınanın 2016’daki etkilerini, karbondioksit seviyelerinde sürekli artışlar olacağı varsayımıyla 2040, 2061 ve 2084 projeksiyonlarıyla karşılaştırdılar.

Sonuçlar karmaşık bir tablo ortaya koyuyor. Bir yandan, gelecekteki jeomanyetik fırtınalar çok daha ince bir baz atmosferinde, fırtına zirvelerinde bugüne kıyasla %20 ila %50 daha az yoğunluğa sahip olacaktır.

Bu, gelecekteki fırtınalar sırasındaki mutlak yoğunluğun bugünkü eşdeğer fırtınalardan daha düşük olacağı ve potansiyel olarak genel uydu sürüklenmesini azaltacağı anlamına geliyor. Ancak, fırtınaların göreceli etkisi aslında daha da dramatik hale gelecektir.

Bu telekomünikasyon uydusu gibi yörüngedeki uyduların gelecekte jeomanyetik fırtınalardan daha fazla etkilenmesi muhtemeldir.

Mevcut jeomanyetik fırtınalar zirve noktasında atmosfer yoğunluğunu yaklaşık iki katına çıkarırken, gelecekteki fırtınalar düşük başlangıç seviyelerine göre yoğunluğu neredeyse üç katına çıkarabilir.

Bunu, suya damlayan gıda boyası gibi düşünün; aynı miktarda boya, küçük bir bardak suda büyük bir bardaktan çok daha çarpıcı bir değişim yaratır.

Grubun şefi Nicholas Pedatella, “Güneşten gelen enerjinin atmosferi etkileme şekli gelecekte değişecek çünkü atmosferin arka plan yoğunluğu farklı ve bu da farklı bir tepki yaratıyor” diyor. Araştırma ayrıca, Dünya’nın atmosfer sisteminin dikkate değer karmaşıklığını da vurguluyor. 

Yüzeye yakın sera gazı konsantrasyonlarındaki değişiklikler, uzayda yüzlerce km’ye ulaşan ardışık etkiler yaratarak, insan faaliyetlerinin doğrudan endüstriyel emisyonlardan uzak atmosfer bölgelerini nasıl etkileyebileceğini gösteriyor.

Bu değişim, uzay araçlarını belirli atmosfer koşullarına göre tasarlamak ve yörünge davranışlarını yıllar veya on yıllar boyunca tahmin etmek zorunda olan uydu operatörleri için son derece önemlidir.

Modern toplum, GPS navigasyonu, internet iletişimi, uzay hava durumu tahmini ve ulusal güvenlik uygulamaları için uydu tabanlı teknolojilere büyük ölçüde bağımlıdır.

Uydu sayısı katlanarak artmaya devam ettikçe, uzay hava durumunun nasıl gelişeceğini anlamak giderek daha kritik hale gelecektir.