Amy C. Oliver, Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzi tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Təxminən 20 il ərzində alimlər ölkə daxilində 1800-dən çox maqnitotellurik məlumat stansiyasında məlumat quraşdırıb və toplayıblar. Toplanan ölçmələr alimlərə günəş fırtınalarını onlar baş verməzdən əvvəl aşkarlaya bilən yeni alətlər hazırlamağa imkan verib və bu da mənfi təsirlərə ən çox məruz qalan yerləri müəyyən etməyə kömək edib. Müəllif: Adam Şults, Oregon Dövlət Universiteti

1989-cu ildə Kvebekdə doqquz saatlıq elektrik kəsintisinə səbəb olan günəş fırtınası bu gün ABŞ-ın şərqinə dəysəydi, daha da dramatik təsirlərə səbəb ola bilərdi. İndi isə alimlər ayaqlarımızın altındakı gizli elektrik strukturunu xəritələşdirərək bu fırtınaları aşkar etmək üçün yeni vasitələr hazırlayıblar və bu da yerin özünün elektrik şəbəkəmizə necə təsir edə biləcəyini ortaya çıxarıb.

Yer kürəsinin gizli elektrik yeraltı dünyasının xəritələşdirilməsi

Ölkə daxilində 1800-dən çox yerdə 18 illik iş və ölçmələrdən sonra Amerika Birləşmiş Ştatları Maqnitotellurik Array (USMTArray) qitənin altındakı elektrik xüsusiyyətlərinin ilk hərtərəfli tədqiqatını başa çatdırdı. Yeni tədqiqatda Astrofizika Mərkəzinin alimləri | Harvard və Smitsonian (CfA) elektrik cərəyanlarının yeraltı süxurlar, mayelər və qədim geoloji formasiyalardan necə axdığını izləyən və Şimali Amerikanı aşağıdan formalaşdıran gizli yolları və strukturları aşkar edən üçölçülü xəritə təqdim edirlər.

USMTArray Yer kürəsinin səthindəki elektrik və maqnit sahələrindəki təbii dəyişiklikləri qeydə alır. Mineral tərkibi, mayelər və temperatur elektrikin yeraltı hərəkətinə təsir etdiyindən, bu ölçmələr alimlərə səthin altına nəzər salmağa imkan verir: dayaz çöküntü təbəqələrindən tutmuş Şimali Amerika qitəsini milyard ildən çoxdur ki, möhkəmləndirən dərin, qədim köklərə qədər.Koronal kütlə atışları (KKT) Günəşin səthindən kosmos vasitəsilə Yerə doğru hərəkət edir. Yuxarıda: KKT plazma və maqnit sahələrinin Günəşdən axını kimi yaranır və bir neçə saat ərzində kosmos vasitəsilə Yerə doğru hərəkət edir. Aşağıda: KKT-nin maqnit sahələri və çıxan günəş küləyinin maqnit sahələri Yerin maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərir və bu da onu daha böyük təsirdən qoruyur. Bu qarşılıqlı təsir qütblərdə qütb parıltılarına səbəb olur. Müəllif: Hayley Bricker/EarthScope

CfA-nın Yer Elmləri Layihəsi üzrə alimi və Reviews of Geophysics jurnalında dərc olunmuş yeni məqalənin aparıcı müəllifi Anna Kelbert bildirib ki, “Yer səthindəki təbii elektrik və maqnit sahəsi dəyişikliklərini ölçərək yeraltı elektrik müqavimətini xəritələşdirən maqnitotellurik məlumatlar mayelər və ərimələr kimi şeylərə çox güclü reaksiya verir “ .

Kelbert əlavə etdi ki, USMTArray həmçinin Yer səthindən mantiyaya qədər elektrik müqavimətinin 3D görüntüsünü təqdim edir. “Bu, bizə seysmik məlumatlarla müqayisədə Yerə tamamilə fərqli bir pəncərə açır.”

Günəş fırtınaları və elektrik şəbəkəsi riskləri

Bu kəşflərin real həyatda mühüm nəticələri var. Geomaqnit fırtınaları baş verdikdə, günəşdən gələn enerji yerdən keçən və elektrik xətlərimizə daxil olan elektrik cərəyanlarını işə sala bilər. 1989-cu ildə Kanadanın Kvebek şəhərində baş verən elektrik kəsilməsi bunun bariz nümunəsidir: Həmin hadisə zamanı fırtınanın yaratdığı geoelektrik sahələri Hydro-Québec elektrik şəbəkəsini bürüdü və milyonlarla insanı elektriksiz qoydu.

Kelbert və komandasının sözlərinə görə, eyni fırtına zamanı Men ştatındakı bir ərazidə geoelektrik sahə amplitudaları kilometrə 22,79 volta çatıb. Bu gücdə yer özü elektrik infrastrukturunun idarə etmək üçün qurduğu səviyyədən çox yüksək səviyyədə elektrik enerjisi keçirirdi. Bu, sabit cərəyan deyil, alternativ cərəyanı idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuş elektrik şəbəkələri üçün ciddi risk yaradır.Şimal İşıqları, həmçinin Aurora Borealis kimi də tanınır, Yer kürəsində günəş partlayışları baş verdikdə və ya güclü tac kütləsinin atılması plazmanı günəşdən kosmosa məcbur etdikdə daha aktiv olur. Eyni atılma Yer kürəsində geomaqnit fırtınalarına səbəb ola bilər ki, bu da öz növbəsində Yerin elektrik şəbəkəsinə zərər verə bilər. USMTArray layihəsinin alimləri bu fırtınaların harada və nə vaxt baş verəcəyini proqnozlaşdıra bilən yeni alətlər hazırlamaq üçün təxminən 20 il ərzində məlumat toplamışlar. Mənbə: ABŞ Geoloji Tədqiqatı

Kelbert deyib: “Mən inanıram ki, 1 V/km-dən yuxarı hər hansı bir şey elektrik şəbəkəsi sənayesi tərəfindən təhlükə hesab olunur. 20 V/km kimi hər hansı bir şey üçün, əgər həmin amplitudanın geoelektrik sahəsi Men ştatındakı tipik 200 km-lik elektrik xətti boyunca yönəldilsəydi, biz 4000 V gərginliyə baxardıq ki, bu da həmin xətt boyunca güclü kvazi-DC cərəyanı hərəkətə gətirərdi.”

Sistemdən güclü və davamlı bir cərəyan axını axarsa, transformatorları həddindən artıq yükləyə bilər və bu da həddindən artıq istiləşməyə və hətta dəyişdirilməsi baha başa gələn və vaxt aparan avadanlıqları sıradan çıxara bilər. 1989-cu ildəki kimi geniş yayılmış, lakin daha böyük miqyaslı bir nasazlıq, ölkənin böyük bir hissəsinə təsir edən uzunmüddətli elektrik kəsintisinə səbəb ola bilər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Xam modellərdən real vaxt xəritələşdirməsinə qədər

Kelbert qeyd edib ki, USMTArray bu təhlükələr barədə xəbərdarlıq etmək qabiliyyətimizə yeni bir dəqiqlik gətirir. Əvvəllər alimlər elektrik enerjisinin yer üzərindən necə keçdiyini göstərən sadələşdirilmiş, birölçülü modellərə etibar etməli idilər, lakin ABŞ-ın altındakı real geologiya daha mürəkkəbdir. Yeni məlumatlar göstərir ki, geoelektrik təhlükələr hətta bir neçə mil məsafədə yerləşən yerlər arasında belə kəskin şəkildə dəyişə bilər və risk səviyyələri yüzlərlə mil məsafədə yerləşən yerlər arasındakı risk səviyyələri qədər dəyişə bilər.

Bu gün USMTArray-dan alınan məlumatlar, Milli Okean və Atmosfer Administrasiyası (NOAA) və Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatları (USGS) tərəfindən idarə olunan və fırtınalar baş verərkən ölkə daxilində elektrik sahələrini izləyən real vaxt rejimində risk xəritəsinə daxil olur . Bu, alimlərə və rəsmilərə müəyyən yerlərdə elektrik riskini qiymətləndirməyə imkan verir və potensial təhlükələrin əvvəlkindən daha aydın və daha ətraflı mənzərəsini təqdim edir.

Şimali Amerikanın dərin keçmişini aşkar etmək

2006-cı ildə başlanan layihə, Şimali Amerikanın dərin quruluşunun ətraflı təsvirini yaratmağı hədəfləyirdi. Nəticədə əldə edilən üçölçülü elektrik modeli bir vaxtlar toqquşmuş quru hissələrinin yollarını izləyir, milyardlarla ildir mövcud olan qitənin sabit nüvələrini xəritələşdirir və Şimali Amerikanın necə formalaşdığını göstərir. Seysmik metodlardan fərqli olaraq, bu elektrik ölçmələri geoloji cəhətdən qeyri-aktiv olan, qrafit və sulfid mineralları kimi keçirici materiallarla işarələnmiş, dərin yeraltında gizlənmiş qədim subduksiya zonaları kimi xüsusiyyətləri aşkar edə bilər.

Bu xəritə həm yeraltı mayeləri, həm də elektrik cərəyanını yaxşı keçirən mineralları aşkar etdiyindən, mineral yataqları və yeraltı istilik mənbələri də daxil olmaqla vacib ehtiyatların tapılması üçün dəyərli bir vasitəyə çevrilə bilər.

Kelbert bildirib ki, “Geoelektrik sahələrini real vaxt rejimində bilməklə bu məlumatlardan vaxtında əməliyyat qərarları qəbul etmək üçün istifadə etmək arasında hələ də bir boşluq var. Növbəti sərhəd sadəcə aşkarlama deyil, proqnozlaşdırmadır.”