Auroralar Ozon Tabakasında Kısa Süreliğine Açılan 400 Kilometre Genişliğindeki Deliği Ortaya Çıkardı

Dünya üzerindeki gelişmiş yaşam, bizi ölümcül morötesi radyasyondan koruyan ozon tabakasına bağlıdır. Yine de, bu gezegen zırhını neredeyse yok ettikten ve ardından son anda kurtardıktan sonra bile, hala bilmediğimiz şaşırtıcı bir miktar var. Bir araştırma ekibi, auroraların, uzay radyasyonu patlamalarına nasıl tepki verdiğine tam anlamıyla ışık tutabileceğini buldu.

Ozon, üç oksijen atomundan oluşan bir moleküldür. Ozonun klor ve benzeri kimyasallar tarafından, özellikle de kutupların üzerindeki soğuk koşullarda ne kadar kolay parçalanabileceğini canımız pahasına öğrendik.

Atmosfer bilimciler, aynı şeyin Güneş'ten veya daha uzak kaynaklardan gelen yüksek enerjili plazma parçacıkları için de geçerli olduğunu biliyorlar, ancak bunun ne ölçüde gerçekleştiği belirsizliğini koruyor. Yeni gözlemler, modellerimizin bu parçacıkların etkisini hafife aldığını gösteriyor.

Sorunun öncelikle uzay parçacıklarının kendileri değil, atmosferi iyonize etme biçimleri olduğu düşünülüyor. Tüm bu fazla yük, ozonla reaksiyona girebilen nitrojen ve hidrojen oksitler üretir.

Yüklü parçacıkları gözlemlemek zordur, ancak üst atmosferle etkileşimlerinde çok daha belirgin ve gerçekten de güzel bir şey üretirler: auroralar. Auroralar çeşitli türlerde gelir, ancak Kanazawa Üniversitesi'nden Dr. Mitsunori Ozaki, izole proton aurora (IPA) olarak bilinen belirli bir türün, uzay parçacıklarının ozona neden olduğu hasarı takip etme konusunda rehberimiz olabileceğini fark etti.

Adlarından da anlaşılacağı gibi, IPA'lar, ana aurora kuşağından ayrı olmaları nedeniyle diğer auroralardan farklıdır. Yüksek enlemlerde yer almalarına rağmen, sıradan auroralara göre Dünya'nın manyetik kutuplarından daha uzakta meydana gelirler ve genellikle çok yerel ve kısadırlar. Güneş'ten 10 Mega elektron volttan daha fazla yük taşıyan bir proton patlaması tarafından başlatılsa da, atmosfere çarpan parçacıklar esas olarak Dünya'nın dış radyasyon kuşağında çöken ve ışık hızına yakın hızlarda hareket eden elektronlardır.

İzole proton auroraları sıradan auroralardan daha küçüktür ve jeomanyetik kutuplardan daha uzakta meydana gelirler ve şimdi gök bilimcileri yeni bir ozon incelmesi kaynağına yönlendirdiler.

 

Ozaki ve ortak yazarlar, hem Uluslararası Uzay İstasyonunu hem de yerden elektromanyetik dalga gözlemlerini kullanarak IPA'ları aradılar. IPA'ların varlığını, göreceli elektron çökeltmesinin bir göstergesi olarak kullandılar. IPA'nın başlamasından sonraki 90 dakika içinde, aşağıdaki mezosferdeki ozon konsantrasyonlarının yüzde 10-60 oranında düştüğünü buldular.

Herhangi biri alarma geçmeden, veya uçan maymunlar kloroflorokarbonların artık Dünya'nın yaşanabilirliğini tehdit etmekte temize çıktığını iddia etmeye gelmeden, önce deliklerin yaklaşık 400 kilometre genişliğinde olduğunu ve hızla iyileştiğini not etmekte fayda var. Hasar, ozon tabakasının daha önemli stratosferik bileşeniyle değil, mezosferle sınırlıdır. Güneş aktivitesi mevcut döngü boyunca yükselse bile alarma gerek yoktur.

Hidrojen oksitler yalnızca birkaç saat dayanır ve yok olmaları atmosfere soluk aldırır. Nitrojen oksitler dağılır ve yüksek enlemlerde daha uzun süreli, ancak daha az yoğun, ozon incelmesine neden olurlar.

Araştırmacılar bir açıklamada, "Bu, Dünya'nın etrafındaki uzaydan radyasyon kuşağı elektron serpintisinin mezosferdeki atmosferik değişiklikler üzerinde doğrudan, ani ve yerel bir etkiye sahip olduğunu gösteren dünyadaki ilk gözlemsel çalışmadır." dedi.

"Bu çalışma, Dünya'nın etrafındaki uzaydan atmosfere düşen radyasyon kuşağı elektronlarının, ozon dahil olmak üzere mikro atmosferin bileşimi üzerinde hızlı ve yerel bir etkiye sahip olduğunu ortaya koydu."

Belki de yakınlardaki bir süpernova gibi dramatik olaylar, bu olayları sorunlu bir boyuta taşıyabilir. Ancak şimdilik, keşfin önemi büyük ölçüde atmosferimizde meydana gelen değişiklikleri anlama kapasitemizin artmasında yatmaktadır.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.