Strathclyde Üniversitesinin de yer aldığı ortaklaşa bir araştırmada, Dünya’nın atmosferi laboratuvar biçiminde kullanılmış. Araştırmacıların yürüttüğü bu yeni fizik deneyi, küresel konumlandırma sisteminin (GPS) daha iyi çalışmasına yardımcı olabilir.
Araştırma, iyonosfer tabakasındaki plazmanın uzaktan izlenmesinde ve dalga modlarının kontrol edilmesinde yeni bir yöntem sunuyor. Dalga modlarının daha iyi kontrol edilmesi, uzayda meydana gelen olağanüstü hava olayları karşısında GPS’in daha iyi hesaplamalar yapmasına yardımcı olabilir.
İyonosfere biraz farklı frekanslarda radyo dalgaları enjekte eden araştırmacılar, kontrollü bir radar dalgası deneyi yürütmüşler.
Geri gelen sinyal, daha sonra kayıt altına alınarak analiz edilmiş. Plazma dalgalarının iyonosferde uyarılarak doğrusal olmayan dalgaların karıştığını keşfeden araştırmacılar, bu durumun geri gelen sinyalde doğrusal olmayan geniş bir frekans tayfına yol açtığını belirlemişler.
İyonosferdeki plazma, iletişim ve GPS gibi radyo yön bulma sistemlerinde kullanılan radyo dalgalarının yansıtılması ile düzenlenmesinde önemli bir rol oynuyor. Fakat güneş fırtınaları gibi uzayda meydana gelen ‘hava durumları’, bu dalgaların doğruluğunu etkileyebiliyor.
Deney, Norveç’in Tromsø şehri yakınındaki EISCAT tesisinde yürütülen araştırma, Nature Communications bülteninde yayımlandı.
Çalışmanın eş yazarı ve Strathclyde Üniversitesinin Fizik Bölümünde okutman olan Dr. Bengt Eliasson şöyle aktarıyor: “Dünya’nın üst atmosferinin bir parçasını oluşturan iyonosfer, 80 ile yaklaşık 1000 km arasında yer alıyor. Olağanüstü morötesi ve X-ışını güneş radyasyonu, burada atomları ve molekülleri iyonlaştırarak bir plazma tabakası meydana getiriyor
“Enerji yüklü parçacıklar ve kozmik ışınlar gibi diğer olgular da iyonlaştırıcı bir etki sergiliyor ve iyonosferdeki plazma yoğunluğuna katkıda bulunabiliyorlar.
“Dünya’daki iyonosfer, bir asırdan uzun süre önce yapılan ilk radyo dalgası gözlemleriyle ve söz konusu gözlemlerin de yalnızca elektron ile iyonlardan oluşan yansıtıcı bir tabakayla açıklanabileceğinin anlaşılmasıyla keşfedilmiş. Yapılan ilk araştırmalarda, iyonosferdeki çeşitli katmanlar ile bunlardaki değişkenliğin yerel zaman, enlem ve mevsim gibi etmenlerle açıklanmasına odaklanılmış.
“İyonosfer araştırmalarının odak noktası, günümüzde iyonosferik olguların dinamiklerinin ve plazma fiziğinin anlaşılmasına doğru kaymış durumda. Bunun sebebi de kısmen, uzay hava olayları şeklinde bilinen ve Güneş’in yön verdiği karışıklıklar. Bu uzay hava olayları, iyonosferdeki elektronların toplam miktarını dinamik biçimde artırıyor. GPS sistemleri, bu dinamik artışı doğru şekilde modelleyemiyor ve konum hesaplamalarında hatalar meydana geliyor.
“Makalemizde tarif ettiğimiz üzere iyonosferde uyarılan dalga modlarının etkin şekilde kontrol edilmesi, sıcaklığın, yoğunluğun, manyetik alanın ve iyon bileşiminin daha yeni ve daha iyi biçimde teşhis edilmesini sağlayabilir. Bunun yanısıra, karışıklık zamanlarında hesaplanan GPS konumlarını da iyileştirebilir.”
Kaynak: Strathclyde Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.