Van Allen kuşakları terimi, Dünya’yı çevreleyen radyasyon kuşaklarını ifade etmek için kullanılır. İlk olarak 1958 yılında James Van Allen ve ekibi tarafından, Explorer uydularının sağladıkları verilerle keşfedilmiştir. Van Allen kuşağı Dünya’yı, çoğu Güneş’ten ve bir kısmı diğer yıldızlardan kaynaklanan zararlı kozmik ışınlara karşı koruyan bir kalkan niteliğindedir. Dünya’nın manyetik alanı, Van Allen kuşaklarının oluşumunda büyük rol sahibidir. Bundan dolayı manyetik alan kavramından kısaca bahsetmekte fayda var.
Gezegenimizin manyetik alanı, uzaydan gelebilecek her türlü zararlı ışınımı yok edebilecek bir kalkandır. Van Allen kuşaklarının oluşumu da bu manyetik alanından kaynaklanmaktadır. Dünyanın manyetik alanı, dinamo etkisi olarak bilinen, sıvı metalik dış çekirdeğin konveksiyonu (ısı yayımı) ile oluşur.
Radyasyon Kuşaklarının Oluşumu
Van Allen radyasyon kuşağı, enerji yüklü parçacıklarla dolu bir bölgedir. Bu parçacıkların çoğunluğunu, Güneş’te nükleer reaksiyonlarla birbirinden ayrılarak Güneş rüzgarlarını meydana getiren proton, elektron gibi yüklü parçacıklar oluşturmaktadır. Bu şekilde enerji yüklü iki kuşak bulunmaktadır, fakat güçlü güneş rüzgarlarının olduğu dönemlerde geçici olarak bu sayı artabilir.
Bu enerji yüklü bölgedeki radyasyon miktarı statik değildir, Güneş’in ve atmosferimizin durumuna göre sürekli değişken bir yapıda bulunur. Görselde görülen kırmızı alanlar parçacıkların dolayısıyla radyasyonun da en yoğun olduğu bölgeleri gösteriyor, mavi ve yeşil bölgeler de ise daha az radyoaktivite bulunmaktadır. Ayrıca görüldüğü üzere bu görselde iki değil üç kuşak vardır, bu üçüncü kuşak kuvvetli bir Güneş rüzgarı esnasında oluşmuş ve bir süre sonra kaybolmuştur.
Van Allen Kuşağı
Van Allen kuşakları iç ve dış kuşak olarak iki bölgeye ayrılır:
- İç Kuşak: Yeryüzünün 1000 km yukarısından başlayan bu bölge yaklaşık 6000 km’ye kadar uzanır.
- Dış Kuşak: Kuşağın bu kısmı ise 13000-60000 km aralığını kapsayan, çoğunlukla yüksek enerjili elektronlardan oluşan bir bölgedir.
Bu rakamlar da yine Güneş’in faaliyetlerine göre değişiklik göstermektedir.
Apollo Ay Görevleri
Van Allen kuşaklarının, yoğun radyasyon içeren bölgelerden oluştuğunu öğrendik ve fazla radyasyonun insanlar için ölümcül olduğunu da hepimiz biliyoruz. Peki o zaman Ay’a insanlı yolculuk, bu radyasyon bölgeleri sağlıklı biçimde geçilerek yapılabilir mi? Ay’a aslında gidilmedi diyen pek çok insanın sunduğu argümanlardan birisi de Van Allen kuşaklarının aşılamaz olduğudur. Ancak durum böyle değildir. 1958’de Van Allen kuşakları keşfedildikten sonra Explorer 4 ve Pioneer 3 uyduları tarafından bölgenin radyasyon haritası çıkarıldı. Apollo görevleri için de radyasyonun en az olduğu noktalar seçilerek bir rota oluşturulmuş, hatta bu sebeple yolculuk mesafesi de artmıştı.
Bu şekilde ayarlanan bir rota ile gerçekleşen Apollo görevleri sırasında astronotların maruz kaldıkları radyasyon miktarı sürekli ölçülüyordu. En çok radyasyona maruz kalınan Apollo 14 görevinde bile ölçüm sonucu 1.14 rem’di ve bu her gün maruz kalınmadıkça sağlık sorunlarına sebep olmayan bir değerdir.
Aurora (Kutup Işıkları)
Aurora’ların oluşumu da Güneş rüzgarları ve Dünya’nın manyetik alanıyla bağlantılıdır. Güneş rüzgarlarıyla sürüklenen yüklü parçacıkların, üst atmosferde oksijen ve nitrojen ile çarpışması sonucu foton salınımı yapmasıyla oluşurlar. Aurora’lar çoğunlukla Van Allen kuşaklarının zayıf olduğu kuzey ve güney kutuplarında görülebildiğinden dolayı “kutup ışıkları” olarak da bilinirler. Parçacıkların enerji seviyelerine ve çarptıkları elementlere bağlı olarak görülen renklerde de değişiklik görülür. Örneğin yüksek enerjili parçacıklar oksijen ile çarpıştığında yeşil, nitrojen ile çarpıştığında ise mavi renk ortaya çıkar.
Kaynaklar:
- Astronomi ve Astrofiziğe Giriş-Ahmet Polatoğlu
- Studying the Van Allen Belts 60 Years After America’s First Spacecraft
- Earth’s Magnetic Field and Wandering Poles
Alper Çakır
Related posts
Abone Ol
Haber bültenimize abone ol!