Naqoya Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriAlimlər fövqəladə qasırğanın Yerin plazmasferini necə sıxması ilə bağlı ilk müfəssəl müşahidələri apardılar və bərpanın niyə dörd gündən çox çəkdiyini, bunun naviqasiya və rabitə sistemlərinə təsir etdiyini açıqladılar. Kredit: Kosmik Yer-Ətraf Mühitin Tədqiqatları İnstitutu (ISEE), Naqoya Universiteti

Geomaqnit super fırtına günəşin Yerə doğru böyük miqdarda enerji və yüklü hissəciklər buraxdığı zaman baş verən ekstremal kosmik hava hadisəsidir. Bu fırtınalar nadirdir, təxminən 20-25 ildə bir dəfə baş verir. 2024-cü il mayın 10-11-də Qannon tufanı və ya Analar Günü fırtınası kimi tanınan son 20 ildə ən güclü superqasırğa Yeri vurdu.

Naqoya Universitetinin Kosmos-Yer Ətraf Mühit Tədqiqatları İnstitutundan Dr. Atsuki Şinborinin rəhbərlik etdiyi tədqiqat bu ekstremal hadisənin birbaşa ölçülmələrini əldə etdi və super fırtınanın Yerin plazmasferini – planetimizi əhatə edən yüklü hissəciklərin qoruyucu təbəqəsini necə sıxdığına dair ilk ətraflı müşahidələri təmin etdi.

“Yer, Planetlər və Kosmos” jurnalında dərc edilən tapıntılar ən şiddətli günəş fırtınaları zamanı plazmasferin və ionosferin necə reaksiya verdiyini göstərir və ekstremal kosmik hava hadisələri zamanı peyklərdə, GPS sistemlərində və rabitə şəbəkələrində nasazlıqların proqnozlaşdırılmasına kömək edir.

Doğru yer, doğru vaxt: Arase tarixi məlumatları necə ələ keçirdi

Yaponiya Aerokosmik Tədqiqatlar Agentliyi (JAXA) tərəfindən 2016-cı ildə buraxılmış Arase peyki plazma dalğalarını və maqnit sahələrini ölçən Yerin plazmasferi vasitəsilə orbitə çıxır. 2024-cü ilin may ayında baş verən super fırtına zamanı o, misli görünməmiş təfərrüatlarda plazmasferin həddindən artıq sıxılmasını və yavaş bərpasını müşahidə etmək üçün mükəmməl şəkildə yerləşdirildi . Bu, alimlər ilk dəfə idi ki, super fırtına zamanı plazmasferin belə aşağı hündürlüyə qədər kiçilməsinin davamlı, birbaşa ölçmələri əldə edildi.

“Biz Arase peykindən istifadə etməklə plazmasferdə baş verən dəyişiklikləri izlədik və ionosferi – plazmasferi dolduran yüklü hissəciklərin mənbəyini izləmək üçün yerüstü GPS qəbuledicilərindən istifadə etdik. Hər iki təbəqənin monitorinqi bizə plazmasferin nə qədər dramatik şəkildə büzüldüyünü və bərpanın niyə bu qədər uzun sürdüyünü göstərdi”, – doktor Şinbori izah etdi.

Plazmasfer Günəşdən və kosmosdan gələn zərərli yüklü hissəcikləri məhdudlaşdırmağa kömək etmək, peykləri qorumaq və Yerin təbii qoruyucu sistemini sıx radiasiyadan qorumaq üçün Yerin maqnit sahəsi ilə işləyir . O, adətən Yerdən uzaqda uzanır, lakin super fırtına zamanı xarici sərhəd Yer səthindən təqribən 44.000 km yüksəklikdən cəmi 9.600 km-ə qədər dəyişdi.

Fövqəladə fırtına, milyardlarla ton yüklü hissəciklərin Yerə doğru atılmasına səbəb olan günəşdən gələn çoxlu kütləvi püskürmələr nəticəsində baş verdi. Doqquz saat ərzində fırtına plazmasferi normal ölçüsünün təxminən beşdə birinə sıxdı. Bərpa çox ləng gedirdi və doldurmaq dörd gündən çox çəkdi, alimlər 2017-ci ildə Arase peyki ilə plazmasferi izləməyə başladıqdan sonra gördükləri ən uzun bərpa dövrü.

“Biz aşkar etdik ki, fırtına əvvəlcə qütblərin yaxınlığında intensiv istiləşməyə səbəb oldu, lakin sonradan bu, ionosferdə yüklü hissəciklərin böyük azalmasına gətirib çıxardı ki, bu da bərpa prosesini ləngitdi. Bu uzun müddət davam edən pozulma GPS dəqiqliyinə təsir edə, peyk əməliyyatlarına müdaxilə edə və kosmik hava proqnozunu çətinləşdirə bilər”, – doktor Şinbori qeyd edib.2024-cü ilin mayında Yaponiyanın Rikubetsu şəhərində son 20 ilin ən güclüsü olan super geomaqnit qasırğası zamanı çəkilmiş nadir aşağı enlikli aurora. Bu fırtına Yerin plazmasferinin həddindən artıq sıxılmasına səbəb olub, ilk dəfə birbaşa peyk ölçmələri ilə sənədləşdirilib. Kredit: Nozomu Nishitani, Kosmik Yer-Ətraf Mühitin Tədqiqatları İnstitutu (ISEE), Naqoya Universiteti

Vizual sübut: Fırtına auroraları ekvatora daha da itələyir

Fırtınanın ən intensiv fazası zamanı həddindən artıq günəş fəaliyyəti Yerin maqnit sahəsini sıxaraq yüklü hissəciklərin maqnit sahəsi xətləri boyunca ekvatora doğru daha çox getməsinə imkan verdi. Bu, qeyri-adi dərəcədə aşağı enliklərdə təsirli auroralar yaratdı.

Auroralar adətən qütb bölgələrinin yaxınlığında baş verir , çünki Yerin maqnit sahəsi oradakı günəş hissəciklərini atmosferə yönləndirir, lakin bu fırtınanın gücü auroral zonanı Arktika və Antarktika dairələri yaxınlığındakı adi mövqeyindən Yaponiya, Meksika və Cənubi Avropa kimi orta enlik bölgələrinə dəyişdi – auroraların nadir görüldüyü yerlər. Geomaqnit qasırğası nə qədər güclü olarsa, ekvatora doğru bir o qədər uzaq auroralar görünə bilər.

Mənfi fırtınaların plazmasferin bərpasına təsiri

Fırtınadan təxminən bir saat sonra Yer atmosferinin yuxarı qatında olan yüklü hissəciklər qütblərə yaxın yüksək enliklərdə dalğalandı və qütb qapağına doğru axdı. Fırtına səngiməyə başlayanda plazmasfer ionosferdən gələn hissəciklərlə dolmağa başladı.

Normalda, bu proses bir və ya iki gün çəkir, lakin bu halda mənfi fırtına adlanan bir fenomenə görə bərpa dörd günə uzanır. Mənfi fırtına zamanı intensiv istilik atmosferin kimyasını dəyişdikdə ionosferdəki hissəciklərin səviyyəsi geniş ərazilərdə kəskin şəkildə aşağı düşür. Bu, plazmasferi doldurmaq üçün lazım olan hidrogen hissəciklərinin istehsalına kömək edən oksigen ionlarını azaldır. Bu fırtınalar görünməzdir və yalnız peyklər tərəfindən aşkar edilir.

“Mənfi fırtına atmosfer kimyasını dəyişdirərək və plazma zərrəciklərinin tədarükünü kəsərək bərpa prosesini yavaşlatdı. Mənfi fırtınalar və gecikmiş bərpa arasında bu əlaqə əvvəllər heç vaxt aydın şəkildə müşahidə edilməmişdi”, – Doktor Şinbori bildirib.

Tapıntılar bizə plazmasferin necə dəyişdiyi və enerjinin oradan necə hərəkət etdiyi barədə daha aydın təsəvvür yaradır. Fırtına zamanı bir neçə peyk elektrik problemi ilə üzləşdi və ya məlumat ötürülməsini dayandırdı, GPS siqnalları pozuldu və radio rabitəsi təsirləndi. Bu cür hadisələrdən sonra Yerin plazma təbəqəsinin bərpası üçün nə qədər vaxt lazım olduğunu bilmək kosmik havanın proqnozlaşdırılması və kosmik texnologiyanın qorunması üçün açardır.

Ətraflı məlumat: 2024-cü ilin mayında super geomaqnit qasırğası zamanı plazmasferdə və ionosferdə elektron sıxlığının müvəqqəti və məkan dəyişməsinin xüsusiyyətləri, Yer Planetləri və Kosmos (2025). DOI: 10.1186/s40623-025-02317-3

Naqoya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir