Dünya’nın manyetik alanının hemen dışındaki uzay bölgesinde, NASA neredeyse ışık hızına yakın hızlarda hareket eden elektronları tespit etti. Ancak nedeni henüz açıklanabilmiş değil.
Günümüz parçacık fiziği anlayışımıza göre elektronların manyetosferden uzakta bu denli hıza sahip olması imkansız. Önümüzdeki dönemde fizikçiler nasıl bir kuvvetin elektronları bu kadar yüksek hıza ulaştırdığını çözmeye çalışacaklar.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki araştırmacılardan biri olan David Sibeck bilgimizdeki bu boşluğu şöyle değerlendiriyor, “Enerji dolu elektronları görmeyi düşünmediğimiz bir yerde onları görmemiz, evet, bu çok şaşırtıcı bir durumdur.”
NASA’nın THEMIS görevi Dünya’nın yörüngesine gönderilen beş uydudan oluşmaktadır. Bu uyduların görevi gezegenimizin koruyucu manyetik alanı güneş rüzgarlarını ve kozmik radyasyonu nasıl yakalar, nasıl geri bırakır bunları gözlemlemektir. İşte bu gözlemler sırasında yüksek hızlı elektronların manyetosferin dışında gezindiklerini buldular. Ancak bunlar başı boş mu geziniyorlar, bir amaçları mı var, henüz belli değil.
Yüksek enerjili elektronlar aslında sürekli olarak Güneş’ten bize doğru bir bombardıman şeklinde gelmektedir ama süper güçlü manyetik alanımız bir zırh gibi bu elektronları saptırmaktadır. Öyle ki, bu elektronlar bizim uydu haberleşmemizden tutun yüzeydeki yaşamıma bir tehdit olmadan bertaraf ediliyor.
Yüksek hızlı elektronlar ile Dünya’nın manyetik alanı karşı karşıya geldiğinde, elektronları Yay şoku (İng. bow shock) olarak adlandırılan manyetosferin en dış katmanı karşılar ve bu manyetik alan elektronları yavaşlatır, hatta çoğu uzaya geri saptırılmış bile olur. Bu saptırılanlardan bazıları Güneş’e doğru yol alacaktır. Şok önü (İng. foreshock) sınır bölgesi olarak adlandırılan manyetosferin hemen dışındaki bir bölgede yüksek-enerjili, süper-hızlı elektronlar bir band oluştururlar. On yıllar boyunca, bu elektronların yay şoku boyunca ileri-geri savrulmalarından dolayı enerjilerini ve hızlarını artırdıkları varsayılıyordu.
Fizikçiler bu parçacıkların manyetosferle her çarpıştıklarında onların daha fazla enerji aldığını ve böylelikle ışık hızına yakın hızlara ulaştıklarını düşünüyorlardı.
THEMIS görevi bünyesindeki beş uydudan gelen yeni gözlemler elektronların elektromanyetik aktivite boyunca kendiliğinden enerji kazanabileceğini ortaya koydu ve kimse bunun nasıl olduğunu açıklayamadı.
Görünen o ki, bu elektronlar yay şokuna bile maruz kalmamışlar. Eğer elektronlar yay şokunda hızlanmış olsalardı, bu elektronları belirli bir hareket yönü ve konumuna sahip olacaklardı. Bu yön ve konum yay şokundan uzağa özel bir bölgede ve manyetik alan ile aynı çizgide olacaktı. Oysa bunun yerine araştırmacılar elektronların tüm yönlerde hareket ettiklerini yani sadece manyetik alan çizgilerini takip ederek sınırlanmadıklarını buldular. Ayrıca başka bir bulgu ise yay şoku elektronların enerjilerinin sadece onda birinden sorumlu gibi. Bunun üzerine araştırmacılar şok önü sınır bölgesinden dolayı elektronların bu denli hızlandıkları sonucuna vardılar. Ancak ardındaki tam mekanizma bilinmiyor. Bu da bizi haberimizin başlığındaki soruya götürüyor, yüksek hızlı elektronların Dünya’nın manyetik alanı dışında ne işleri var?
Physical Review Letters dergisinde mevcut bulgular bir makale olarak yayınlandı. Şimdi masaya bulgular yatırılmış oldu, sorular kendini gösterdi. Araştırmacılar THEMIS uydularından daha fazla veri toplayarak artık bu elektronların manyetosferin dışında nasıl böyle muazzam hızlara çıktığını çözmeye ve bir cevap bulmaya çalışacaklar.
Siz de cevabı merak ediyorsanız, KBT Bilim Sitesi’ni takip etmeye devam, biz burada yeni gelişmeleri paylaşmaya çalışıyor olacağız.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
ScienceAlert
KBT Bilim Sitesi
Phys.Org
