

Güneş Fırtınaları Ay'ın Yüzeyini Aşındırabilir


Taçküre kütle atımı simülasyonu.
NASA bilim adamları tarafından gerçekleştirilen bir dizi yeni bilgisayar simülasyonları, Güneş fırtınalarının ve bununla bağlantılı "Taçküre kütle atımı"nın(TKA; Coronal Mass Ejections; CMEs) Ay'ın yüzeyini önemli derecede aşındırabileceğini gösteriyor.
Ay'ın yüzeyinden şaşırtıcı bir şekilde uzaklaşan büyük miktardaki materyal, Mars gibi manyetik koruması olmayan diğer gezegenlerin atmosferlerinin de bu şekilde yok olmuş olabileceğini akla getiriyor.
Araştırma, NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nin Ay Bilim Enstitüsüne bağlı Dynamic Response of the Environment At the Moon (DREAM) birimi ekibinden Rosemary Killen öncülüğünde yürütülüyor.
Taçküre kütle atımı, esas itibarıyla normal Güneş rüzgarı sağanağıdır. Diğer bir deyişle; Güneş yüzeyinden dışarıya uzaya doğru plazmanın yani elektriksel olarak iletken gazların esmesidir. Güçlü bir TKA, çok defa Dünya büyüklüğünde bir bulut şeklinde, saatte bir milyon mil hızla hareket eden milyarlarca ton plazma içerebilir.
Ay'ın atmosferi öyle incedir ki yok bile sayılır. Teknik açıdan ekzosfer olarak adlandırılan atmosfer belli belirsiz olduğu için de, TKA etkilerine karşı savunmasız kalmaktadır. Bu sebepledir ki, TKA ile fırlatılan plazma, Ay'ın yüzeyini etkiler ve böylece yüzeydeki atomlar "püskürtüm" olarak adlandırılan bir süreçle uzaklaştırılır. NASA Goddard merkezinde çalışan DREAM ekibi lideri William Farrell, çalışma hakkında şunları söylüyor:
"Bu devasa plazma bulutu Ay'a çarptığı zaman, kum püskürtme cihazı gibi iş görerek, yüzeydeki uçucu materyalleri kolayca kaldırabiliyor. Bilgisayar simülasyonları, TKA bulutunun 2 günlük yolculuğu sırasında Ay'ın yüzeyinden kalkan materyalin 100 ila 200 ton civarında olduğunu bunun da tahminen 10 adet damperli kamyon yüke eşit olabileceğini gösteriyor."
Araştırmacılar ilk kez böylesi bir çalışma ile TKA'nın, Ay'ın yüzeyinde gösterdiği etkileri belirleme girişiminde bulundular. DREAM projesinin esas amacı da, Güneş fırtınaları sürecinde meydana gelen koşulların bir benzerini sağlayarak bir araya getirdikleri çeşitli modeller üzerinde çalışmak.
Plazma, gaz halindeki atomların yüksek sıcaklık veya radyasyon gibi güçlü olayların etkisi altında iyon olarak adlandırılan yüklü parçacıklara ve elektronlara ayrışmış halidir. Güneş öyle sıcaktır ki bu sıcaklık gaz halindeki atomların, Güneş rüzgar plazması olarak adlandırılan serbest iyon ve elektronlar şeklinde uzaya salınmasına izin verir. Salınan bu plazma iyonlarının, bir yüzeyden veya atmosferden atomları boşaltmasına "püskürtüm" adı verilir. "Journal of Geophysical Research Planets" dergisinin özel sayısında bu çalışmayı ortaya koyan makalenin başyazarı Killen şunları ifade ediyor:
"Püskürtüm, normal Güneş olaylarının neden olduğu, Ay'ın ekzosferini oluşturan başlıca beş süreçten biridir. Fakat modelimiz sadece taçküre kütle atımı sürecini öngörüyor. Model, randıman açısından şimdiye kadar uygulanan diğer metotlardan 50 kat daha güçlü."
Ekibe göre, TKA'lar sadece normal Güneş rüzgarından daha yoğun ve daha hızlı olmayıp aynı zamanda son derece yüklü ve ağır iyonlarla zenginleştikleri için Ay'ın yüzeyinden materyal kaldırmada etkilidirler. Tipik Güneş rüzgarı ise, hafif hidrojen iyonları (protonlar) ile yüklüdür. Bununla birlikte, daha fazla elektronunu kaybeden ve bu yüzden daha büyük elektrik yükü ile yüklenen ağır bir helyum iyonu, bir hidrojen iyonuna göre Ay'ın yüzeyinden 10 kat daha fazla atomu püskürtebilir.
Ekip, modellerinde uydu gözlemlerinden elde edilen verileri kullandı. Örneğin, helyum iyonları normal Güneş rüzgarının %4'ünü içerirken, gözlemler TKA sürecinde onların yaklaşık %20 artabildiğini gösteriyor. Bu artış, TKA'nın artan yoğunluğu ve hızı ile birleştiğinde, TKA'lar da bulunan son derece yüklü, ağır iyonlar normal Güneş rüzgarındaki protonlardan 50 kat daha fazla materyal püskürtebilir.
Araştırmacılar 2013'de başlaması planlanan NASA'nın LADEE adlı projesinin (Lunar Atmosphere And Dust Environment Explorer), bu öngörüleri test edebileceğine inanıyor.
Güçlü bir TKA'dan etkilenen gök cismi sadece Ay değil. Uzay bilim adamları uzun zamandan beri Güneş fırtınalarının, Dünya'nın manyetik alanını dramatik bir şekilde etkilediğinin ve kutuplarda görülebilen kuvvetli ışımalar (aurora) yaydığının farkındalar.
Mars gezegeni, yüzeyinin belirli alanlarında manyetiklenme gösterirken, tüm gezegeni kuşatan manyetik bir alana sahip değil. Bu nedenle TKA gazları, savunmasız gezegenin en üst atmosferini püskürten ve aşındıran direkt bir yoldur. 2013'de NASA, TKA'lar da dahil Güneş aktivitelerinin atmosferi nasıl yok ettiğini tam olarak araştırmak için Kızıl Gezegen'in yörüngesine oturtacakları kısa adı MAVEN olan robot programı başlatacaklar.
Güncelleme: 02/02/2012
Kaynak:"Solar Storms Could Sandblast the Moon", sciencedaily, çev. Dr. Erman Gündoğdu, yaklasansaat.com, 07/12/2011.