Kutup ışıkları: Revizyonlar arasındaki fark

[[Dosya:Polarlicht 2.jpg|küçükresim|200px|Aurora Borealis [[Bear Gölü]] üstünde parlıyor.]]

'''Kutup ışıkları''' ya da '''Kutup aurorası''', [[Kutup|Kutup bölgelerinde]] gökyüzünde görülen, yeryüzünün [[manyetik alan]]ı ile Güneş'ten gelen yüklü parçacıkların etkileşimi sonucu ortaya çıkan doğal ışımalardır. Kuzey enlemlerde bu etki '''Aurora Borealis''' ya da '''kuzey ışıkları''' olarak adlandırılır. Güney enlemlerindeki oluşum, '''Aurora Australis''' ('''güney kutup ışıkları'''), benzer özelliklere sahiptir. Ancak [[Antarktika]]’da, [[Güney Amerika]]’da ve [[Avustralya]]’da daha yüksek enlemlerden görülebilir.

Aurora borealis'in görünme olasılığı, kuzey manyetik kutbuna yaklaştıkça artar. Manyetik kutbun yakınlarında oluşan auroralar tam 90 derece,; ancak uzaktan kuzey ufkunu yeşilimsi bir parlaklıkla, bazen de güneş alışılmamış bir yönden doğuyormuş gibi soluk bir kırmızıyla aydınlatırlar. Aurora borealis sıklıkla [[Gündönümü|gündönümlerinde]] oluşur.

[[Aurora]] sözcüğü Roma [[Aurora (mitoloji)|Şafak Tanrıçası]]’nın adından gelmektedir. [[Boreas]]’da [[Yunanca|Yunancada]] kuzey rüzgârına [[Pierre Gassendi]] tarafından 1621'de verilen addır. [[Cree]] (kri) halkı bu ilginç olaya '''Ruhların Dansı''' adını vermişler. Avrupa'da orta çağlarda auroraların Tanrıdan işaretler olduğuna inanılırmış. (Wilfried Schröder, Das Phänomen des Polarlichts, Darmstadt 1984).

İşte, yüksekliğe bağlı olarak renklerin değişmesinin nedeni budur; yükseklerde oksijen kırmızısı ağır basarken, sonra oksijen yeşili ve sonunda çarpışmalar oksijenin herhangi bir şey yaymasını engellediğinde nitrojen mavi/kırmızısı egemen olur. Yeşil tüm auroraların en yaygınıdır, ardından pembe, (açık yeşil ve kırmızı karışımı), saf kırmızı izler, sarı ( kırmızı ve yeşil karışımı), ve son olarak saf mavi.

[[Dosya:Aurora australis panorama.jpg|küçükresim|orta|700px|kırmızıKırmızı aurora australis]]

Yeryüzü sürekli güneş rüzgârının etkisi altındadır. [[Güneş rüzgarı|Güneş rüzgârı]] güneşin en son katmanındaki milyon dereceye ulaşan [[korona]] katmanından her yönde yayılan ve yoğun olmayan sıcak plazmadır. Plazma gaz haline serbest elektronlar ve pozitif iyonlardır. Güneş rüzgârı genellikle yeryüzüne 400 km/saniye hızında ulaşır, özgül kütlesi 5 iyon/cm³ ve manyetik alan yoğunluğu 2–5 nT (nanoteslas, yeryüzünün yüzey alanı kabaca 30,.000–50,.000 nT arasındadır). Bunlar dolaylı değerlerdir. Özellikle [[manyetik fırtına]] sırasında akımlar birkaç kat daha fazla olabilir; [[gezegenlerarası manyetik alan]] (literatürde kısaca IMF) ise çok daha kuvvetli olabilir.

IMF [[güneşlekeleri]]’nin alanına bağlı olarak Güneş’te meydana gelir ve [[alan çizgileri]] ([[kuvvet çizgileri]]) güneş rüzgârı tarafından uzatılır. Bu, tek başına alan çizgilerini Güneş-Dünya doğrultusuna getirir,; ancak Güneş’in dönmesi alan çizgilerinin yaklaşık 45 derece yeryüzünde yön değiştirmesine neden olur ve yeryüzünden geçen alan çizgileri görünür güneş ışığının yaklaşık batı ucundan ("çıkıntı") başlar.[9]

[[Manyetosfer]], Dünya’nın kendi manyetik etkisi tarafından tutulan uzayda küre biçimindeki bir alandır. Manyetosfer güneş rüzgârının yolu üzerinde bir engel oluşturur ve güneş rüzgârının yeryüzünün yaklaşık 70,.000 km dışından dolaşmasına neden olur (genellikle 12,.000–15,.000 km uzaklığa ulaşmadan önce [[eğilim baskısı]] oluşur). Manyetosferik engelin genişliği hemen hemen 190,.000 kilometreyi bulur. Dünya’nın karanlık tarafında ise çapı devasa boyutlara ulaşan manyetosfer artık uzun bir "manyetik kuyruk" olur.

Aurora çoğunlukla kutuplarda oluşan bir olaydır. Güçlü bir manyetik fırtına geçici olarak aurorasal ovali genişlettiğinde, nadiren ılıman enlemlerde de görülür. Büyük manyetik fırtınalar yaklaşık olarak 11 yılda bir gerçekleşen [[güneşlekesi döngüsü]] ile en yoğun fırtına ortaya çıkar ya da patlamada sonraki üç yıllık dönemde. Ancak, aurorasal bölgenin içinde auroranın oluşma olasılığı, genel itibarıyla IMF çizgilerinin eğimine (literatürde Bz ), özellikle güney yönlü olmasına, bağlıdır.

28 Ağustos ve 2 Eylül 1859 tarihinde "büyük manyetik fırtına" nedeniyle meydana gelen auroralar yakın geçmişte tanık olunan en inanılmaz gösterisini yaptı. [[Balfour Stewart]], [[Kew Gözlemevi]]’nden [[Kraliyet Akademisi]]’ne 21 Kasım 1861’de gönderdiği metinde[10][11] [[manyetograf]] aygıtı ile iki aurorasal olayı belgelediğini yazdı ve gözlediği 2 Eylül 1859 tarihli olay ile Carrington-Hodgson ışıma olayı arasında bağlantı olduğunu kaydetti. 2 Eylül 1859’daki ikinci aurorasal olayda ise gökyüzü o kadar geniş ve parlaktı ki; bu olay bilimsel yayınlarda, gemilerin seyir defterlerinde, Birleşik Devletler`deki neredeyse tüm gazetelerde, [[Japonya]]`da ve [[Avustralya]]`da da geniş yer buldu. [[The New York Times|New York Times]] [12] [13] [14] 2 Eylül 1859 Cuma günü [[Boston]]’da Aurorayı "o kadar parlak ki saat 01’de normal bir yazı bile bu ışık sayesinde okunabilir."[13][15][16] diye yazdı. Boston yerel saati ile 2 Eylül 1859 Cuma günü, GMT ye göre 6:00 olmalıydı ve bir saat geriden takip eden [[Kew Gozlemevi]]’ndeki manyetograf aygıtı yoğun olan jeomanyetik fırtınayı kaydediyordu. 1859 ve 1862 arasında [[Elias Loomis]] 1859’daki Büyük Aurorasal Gösteri üzerine yeryüzündeki aurorasal haberleri topladığı 9 parçalı bir seriyi [[Amerikan Bilim Dergisi]]’nde yayınladı. Auroranın geçmişte çok yoğun olan [[koronal kütle püskürmesi]] (Güneş’in üretebileceği maksimum yoğunluğa çok yakın) sonucu oluştuğu düşünülürdü. Ayrıca, ilk defa aurorasal aktivitenin gerçeklestiği yer ve elektrik arasındaki ilişki net olarak fark edildi. Anlaşılan bu durum o dönemde bilimsel [[manyetometre]] ölçümlerini olası hale getirdi. Ayrıca o tarihlerde kullanılan 201,.000 kilometrelik (125,.000 mil) [[telgraf]] tellerinin kayda değer kısmının fırtına süresince saatlerce bozulduğunun da anlaşılması sağladı. Fakat aurorasal akım bazı telgraf tellerini uygun hale getirerek akımın (yerçekimsel indüklenmiş akım) geçmesine uyum sağladığı (yeryüzünün şiddetli dalgalanan manyetosferinden dolayı) anlaşıldı ve haberleşme için kullanıldı. Aşağıdaki sohbet 2 Eylül 1859 gecesi [[Amerikan Telgraf Hattı]]’nın iki operatörü [[Boston]] ve [[Portland]], [[Maine]] arasında gerçekleşti, daha sonra Boston Traveler’da yayınlandı:

[[Jüpiter]] ve [[Satürn]] her ikisi de Dünya’dakinden çok daha kuvvetli manyetik alanlara sahiptirler (Jüpiter’in ekvatoral alan kuvveti 4.,3 gauss, Dünya’da ise 0.,3 gauss) ve her ikisinde de büyük radyasyon kemerleri [[Hubble Uzay Teleskopu]] ile aurora iki gezegende de açık olarak gözlendi. Uranüs ve Neptün’de de gözlenen auroralar var.[20] Devasa gaz kütlesindeki auroralar, yeryüzündeki gibi, güneş rüzgârı tarafından güçlendirilmiş gibi gözüküyor. Ayrıca, Jüpiter'in ayları, özellikle Io, Jüpiter’deki auroranın çok güçlü kaynaklarıdır. Bunlar Io ile Jüpiter arasındaki bağıl hareket nedeniyle dinamo mekanizması tarafından meydana gelen elektrik alan çizgileri ("sıralanmış alan çizgileri") boyunca ortaya çıkar. Aktif volkanlara ve iyonesfere sahip Io güçlü bir kaynaktır, ayrıca akımları radyo dalgaları oluşturur. Io`da Europa`da ve Ganymede`de de Hubble Uzay Teleskopu ile aurora gözlendi. Bunlar Jüpiter‘in manyetik plazma patlaması sonucu uydularının çok ince atmosferinde gerçekleşir.

Altın çağ döneminden yazar [[Robert W. Service]]’in en ünlü şiiri [[Sam McGee’nin Cesedini Yakmak]] şöyle başlar: