Güneşteki Patlamalar ve Doğal Olaylar

... konulu sunumlar: "Güneşteki Patlamalar ve Doğal Olaylar"— Sunum transkripti:

1 Güneşteki Patlamalar ve Doğal Olaylar

2 Güneş’in Yapısal Özellikleri
ÇAPI: KM ALAN BÜYÜKLÜĞÜ: YER’İN KATI AĞIRLIĞI: YER’İN KATI SICAKLIĞI: YÜZEYDE 5500 C MERKEZDE C YAŞI: 5 MİLYAR YIL

3 Güneşteki Patlamalar Enerji salınımı bakımından güneş yüzeyi üzerinde meydana gelen en şiddetli olaylardan biri gecici enerji boşalmaları olarak tanımlayabileceğimiz güneş patlamalarıdır. Patlamalar, yerden yapılan görsel bölge gözlemlerinde güneş üzerinde parlak alanlar olarak, radyo bölgede yapılan gözlemlerde ise ani gürültü artışları (Radio Bursts) olarak gözlenirler. Yaşam süreleri bir kaç dakika ile bir kaç saat arasında değişir. Bunlar güneş sistemimizde gözlenen, en şiddetli patlama olaylarıdır.

4 Koronal Kütle Atımları (Coronal Mass Ejections)
Güneş atmosferinin en dış katmanı korona çok güçlü magnetik alanlarla yapılanmıştır. Kapalı bir yapıya sahip olan bu magnetik alanlar, genellikle güneş leke gruplarının üzerinde gelişen olaylarla birdenbire açık duruma geçebilirler. Şiddetle gelişen bu olaylar sırasında ivmelenen güneş maddesinin hızı güneşin çekim alanından kurtulmak için gerekli hıza (618 km/s) eriştiği andan itibaren koronal kütle atımı başlar. Büyük koronal kütle atımları sırasında atılan güneş maddesi 10E16 gram mertebesindedir. Bu aniden gelişen çok şiddetli patlama sırasında söz konusu madde km/s lik hızlarla ivmelenir. Yüklü parçacıklardan oluşmuş olan bu güneş maddesi yolu üzerindeki gezegenlere ve uzay araçlarına çarpmak üzere hızla gezegenlerarası ortama yayılır. Koronal kütle atımları genellikle bağımsız gelişen olaylar olmakla birlikte zaman zaman da güneş patlamaları sırasında gözlenirler.

5 Koronal Delikler (Coronal Holes)
Koronal delikler, güneşin X-ışınlarında gözlenmesi sırasında geniş kara delikler halinde görülen, aylar hatta yıllarca sürebilen değişken güneş olaylarıdır. Bu delikler güneş yüzeyi üzerindeki tek kutuplu geniş magnetik alan hücrelerinin bulunduğu yerlerde yer alırlar. Bu hücreden yükselen magnetik alan çizgileri güneş sisteminin içinde çok uzaklara kadar uzanır. Güneş rüzgarı, bu açık magnetik alan çizgileri boyunca çok yüksek hızlarda gezegenler arası ortamda akmaktadır. Koronal delikler leke aktivitesi çevrimine tam uymayan bir dağılıma sahiptirler. Leke maksimumunun ardından gelen yıllarda daha fazla sayıda gözlenirler. Bu delikler aktivite çevriminin bütün evrelerinde, güneşin kuzey ve güney kutuplarında sürekli olarak görülürler.

6 Güneş Lekeleri (Sunspots)
Güneş üzerinde görülen en ilgi çekici olaylardan biri de güneş lekeleridir. Güneş lekeleri güneş yüzeyi üzerinde yoğunlaşan magnetik alanlardır. Siyah bölgeler olarak görülen bu lekeler geçici olaylardır. Orta büyüklükte bir güneş lekesi aşağı yukarı dünya kadar büyüktür. Güneş üzerinde olşan bu lekeler günler, hatta haftalar boyunca izlendikten sonra yok olurlar. Lekeler, şiddetli magnetik alanlar güneş yüzeyinde belirdiğinde ortaya çıkarlar. Bulundukları alanın sıcaklığını 6000°C den 4200°C ye kadar düşürürler, bu nedenle lekenin bulunduğu alan çevresine göre daha koyu bir bölge olarak görülür.

7 Güneş lekesinin merkezindeki siyah alan umbra olarak isimlendirilir, bu kısımda magnetik alan şiddeti en yüksek değerindedir. Umbranın çevresindeki daha açık, görülen gri bölge de penumbra olarak adlandırılır. Dünyadan gözlendiğinde lekelerin güneş yüzeyi ile birlikte bir tam dolanımları ortalama 27 gün sürmektedir. Güneş ekvatoru civarında görülen lekeler kutuplar civarında görülenlerden daha hızlı dolanım hızına sahiptirler. Güneş lekelerinin magnetik alan yapısı ne kadar karmaşıksa patlama (flare) üretme olasılıkları da o kadar yüksektir. 300 yıl süresince güneş lekelerinin sayısı ortalama 11 yıllık dönemler halinde düzenli olarak artmış ve azalmıştır. En son güneş aktivitesi maksimumu 1989, minimumu da 1996 yılında gerçekleşmiştir. Bundan sonraki maksimumun 2000 yılında olması beklenmektedir.

8 Güneşteki Doğal Olaylar :
1. Bulgurcuklar : İçeriden dışarıya akan enerjinin sürüklediği helezonik hızlı madde yayılmalarıdır. 2. Güneş Lekeleri : Yaklaşık 2000 yıldan beri bilinmesine karsın ilk bilimsel incelemeler 1610’da Galileo ile başlamıştır. Bu lekeler kutup ve doğudan, ekvator ve batıya doğru düzenli olarak kayarlar. Doğu batı kayması 27 günlük olup, bu süre yaklaşık 1 güneş gününe eşittir (güneş ekvatorda 24.5 günde, 600 enleminde 31 günde 1 tur dönmektedir).

9 3. Meşale veya Fakuli : Aktif bölgeler ile ilişkilidir
3. Meşale veya Fakuli : Aktif bölgeler ile ilişkilidir. Bazen bir güneş lekesi kaybolduktan sonra birkaç hafta devam eder. 4. Plage : Aşağı renk kürede oluşan düzensiz parlak bulutlar. 5 . Fışkırmalar (Prominens) : Bu olaylar jeofizik açıdan en önemli etkileri yaparlar. Güneş yüzeyinden km kadar yükseklere çıkan H gazı patlamalarıdır. 6. İplikcik veya Spikül : Renk kürenin üst kısımlarında gözlenen bazı çizgisel çıkıntılardır.

10 Güneş’in Katmanları

11 Güneş’in Katmanları Renk Küre (Kromosfer) : Işık kürenin üstünde olup daha çok güneş tutulmaları sırasında gözlenir. Doğal hidrojenin renginde hafif pembedir. Kalınlığı 5000 km kadar olup üst yüzeyi düzensiz bir görünüştedir. Buna ışık küre yüzeyinden başlayarak birkaç dakika içinde uzaya doğru yayılan patlamalar (spikül) neden olur. Taç (Korona) : Açık yeşil renkte olup ancak güneş tutulmaları süresince gözlenebilirler. En üst katmanı oluşturur ve tavanı belli değildir. İçinde ortalama hızları 300 – 600 km/s olan yüklü parçacıkları vardır. Taç katmanın alt kısımlarına ait spektrumlarda Fe, Ni, Ca atom çizgileri gözlenmiştir. Buralarda sıcaklığın birkaç milyon oK kadar olduğu sanılmaktadır.

12 IŞIKKÜRE ( fotosfer ) : Güneşin görünen parlak yüzeyine ışık - küre denir. Güneşin ışığının büyük bir bölümü bu katmandan gelir . Bu katman sürekli ışınımın olduğu katmandır. 400 km kalınlığında seyrek ama oldukça donuk bir katmandır. Sıcaklık alt kısımda K kadardır. Üst kısımda bu değer 4200 K ye kadar düşer.

13 DÜNYA'YI ETKİLEYEN GÜNEŞ OLAYLARI
GÜNEŞ RÜZGARLARI : Taç kısmındaki parçacıkların, Güneş'in yıldızlararası boşluğa uzanan manyetik alan çizgileri boyunca akması sonucu, Güneş rüzgarları oluşuyor. 400 km/s hızla ilerleyen elektronlar ve protonlar, Güneş rüzgarının Dünya atmosferine yaklaştığı zamanlarda, gezegenimizin manyetik alanı tarafından hapsedilir ve atmosfere doğru çekilirler. Atmosferdeki atomlar, bu yüksek enerjili parçacıklarla etkileşime girerek, enerjilerini soğururlar. Sonra da, renkli ışık geri salarak, kimi zaman muhteşem bir renk ve ışık dansı olarak bizlere yansıtırlar. Kuzey yarımkürede gerçekleştiğinde, Aurora borealis adını alan bu Dünya - Güneş ortak yapımı gösteri, gökyüzüne bakıp tanık olunabilecek, büyüleyici bir olay.

14 GÜNEŞ LEKELERİ 5000 km genişliğinde Güneş lekeleri, manyetik alanın gözle görülür etkilerinin, en uzun zamandır (2000 yıl öncesinden beri) bilinen örneklerinden biridir. Büyükleri değişken olmakla birlikte, en büyüklerinin çapı, yaklaşık km kadardır. Ortalama olarak birer Dünya boyutundaki bu lekelerin bir kısmını çıplak gözle görmek mümkün. Işıkküre üzerinde küçük, karanlık alanlar olmalarının nedeni, gerçekten koyu olmaları değildir. Ancak, üzerinde yer aldıkları ışıkküreden, daha düşük sıcaklığa sahip olmalarıdır. Bunun da nedeni, yine kuvvetli manyetik.

15 Güneşin Dünyamıza Etkileri
Güneşle gezegenler arasında kalan bölge gezegenlerarası ortam adıyla anılmaktadır. Bu ortam çoğunlukla mükemmel bir boşluk gibi düşünülse de güneş rüzgarının etkisi altında oldukça çalkantılı bir bölgedir. Güneş rüzgarı gezegenlerarası ortamda saniyede km'ye ulaşan hızlarda akmaktadır.

16 Güneş yüzeyi üzerinde büyük lekeler görülmeye, güneş patlamalarının, aktif prominansların, koronal deliklerin, koronal kütle atımlarının sayısı artmaya başladığında güneş rüzgarının kimyasal bileşimi, yoğunluğu ve magnetik alan şiddeti artmaktadır. Gezegenler arasında akan güneş rüzgarıyla gezegenlerin magnetik alanları farklı biçimlerde etkileşmektedirler. Dünyanın magnetik alanı, bir mıknatıs çubuğunu demir tozlarının içine bıraktığımızda bu tozların aldığı biçime benzemektedir.

17 Kutup Işıması Kutup ışıması, güneş aktivitesinin tetiklediği jeomagnetik fırtınalar Dünyada görüldüğü zaman ortaya çıkan dinamik ve olağanüstü bir görüntüdür. Güneş rüzgarı magnetosfere taşıdığı enerjiyle buradaki iyon ve elektronların gizil güçlerini arttırmaktadır. Hızlanan bu parçacıklar Dünya atmosferine kutup bölgelerine yakın yerlerden girmektedir.

18 Atmosferin ince ve yüksek bu katmanındaki atom ve moleküllere çarpan hızlanmış parçacıklar buradaki gazların farklı renklerde parlamasına yol açmaktadır. Kutup ışımaları genellikle 60° ile 80° enlemleri arasında görülmektedirler. Magnetik fırtına eğer çok şiddetli ise kutup ışımasının ekvatora kadar da uzandığı görülmüştür yılında meydana gelen çok şiddetli bir fırtına sırasında jeomagnetik ekvatorda yer alan Singapur'da bile kutup ışıması izlenmiştir. Görüldüğü gibi kutup ışıması, izlenmesi insana keyif veren güzel bir doğa olayıdır ama şunu da unutmamak gerekir ki atmosferdeki bu değişiklikler teknolojik sistemlerimizde büyük hasarlara yol açabilmektedir.

19 Proton Olayları Büyük güneş patlamalarının ardından 30 dakika içerisinde enerji yüklü protonlar Dünyaya ulaşmaktadır. Enerji yüklü parçacıkların (çoğunlukla protonlar) sağanağı altına giren magnetosfer bu parçacıkların bir kısmını yakalayarak daha da hızlanmalarına yol açmaktadır. Hızlanan bu protonlar atmosferin üst katmanlarına kadar sızmaktadırlar.

20 Jeomagnetik Fırtınalar
Her büyük güneş patlamasının, aktif prominansın ya da koronal kütle atımının ardından güneş maddesi ve beraberindeki magnetik alanı yavaş hareket eden bir bulut gibi 1 ile 4 gün içerisinde Dünyaya gelmektedir. Bu yüklü plazma Dünya atmosferine çarparak jeomagnetik fırtınayı başlatmaktadır. Dünya üzerindeki magnetik alanda birdenbire olağanüstü bir değişim gözlenir. Jeomagnetik fırtına süresince güneş rüzgarının enerjisinin bir kısmı magnetosfere iletilmiştir. Magnetosferin enerjisindeki bu artış güneş rüzgarının geliş doğrultusuna ve şiddetine bağlı olarak Dünyanın magnetik alanındaki gözlenen ani değişimlere yol açmaktadır.

21

22 GELİŞEN JEOMAGNETİK FIRTINALAR HANGİ SİSTEMLERİMİZİ ETKİLEMEKTEDİR ?
 Radyo Haberleşmeleri Deniz Ulaşımını Yönlendiren Sistemler Uydular İnsanlar İçin Radyasyon Tehlikesi İklim  Jeolojik Araştırmalar Elektrik Dağıtımı  Petrol Boru Hatları