Boston ve Michigan Üniversitelerinden araştırmacılar, Dünya’yı şiddetli güneş fırtınalarına karşı korumak için “StormWall” adlı yeni bir savunma sistemi üzerinde çalışıyor. Sistem, Dünya’nın jeosenkron yörüngesine yerleştirilecek uyduların büyük bir güneş fırtınası yaklaşırken uzaya gaz salmasıyla işliyor. Jeosenkron yörünge, bir uydunun Dünya çevresindeki dönüş süresinin gezegenin kendi eksenindeki dönüş süresine eşit olduğu yörüngeye deniyor. Bu yöntemle salınan gaz kısa sürede plazmaya dönüşerek Dünya’nın manyetik alanının Güneş’e bakan sınırında yoğunlaşıyor ve fırtınanın gezegene aktardığı enerjiyi azaltıyor.
Güneş fırtınaları gökyüzünde etkileyici auroralar oluşturmasıyla gündeme gelse de daha şiddetli fırtınalar, uydular, elektrik şebekeleri, GPS sistemleri, haberleşme altyapısı ve astronotlar için tehdit oluşturuyor. Örneğin, 1859’da yaşanan Carrington Olayı, kayıtlara geçen en şiddetli jeomanyetik fırtınalardan biri olarak kabul ediliyor. Telgraf sistemlerinin etkilendiği bilinen bu olay sırasında, Dünya’nın birçok bölgesinde auroralar görüldü. O dönemde elektrik ve uzay teknolojileri bugünkü kadar yaygın olmadığından büyük bir etkisi olmadı fakat benzer büyüklükte bir fırtınanın bugün yaşanması, uydulardan elektrik şebekelerine kadar altyapılar üzerinde çok daha ağır sonuçlara sebep olabilir.
Araştırmacıların buna karşı geliştirdikleri StormWall, Güneş’ten gelen güçlü bir koronal kütle atımı Dünya’ya yaklaşırken uzaya belirli miktarda gaz salıyor. Bu gaz kısa sürede iyonlaşarak plazmaya dönüşüyor ve Dünya’nın Güneş’e bakan manyetik sınırında yoğunlaşıyor. Böylece gelen güneş fırtınasının manyetosfere enerji aktarma verimi düşürülüyor.
Sistem sürekli aktif olmayacak, yörüngede hazır bekleyip büyük bir fırtına riski görüldüğünde devreye girecek. Araştırmacılar bu özelliğinden dolayı sistemi otomobillerin hava yastığına benzetiyor.
Yüzde 84’ten fazla azalma kaydedildi
Simülasyon çalışmaları, yöntemin yalnızca teorik bir fikir olmadığını gösteriyor. Araştırmacılar, Mayıs 2024’te yaşanan ve “Mother’s Day storm” olarak da bilinen büyük jeomanyetik fırtınayı modelledi. Simülasyona göre altı uydunun 14 saat boyunca kütle yüklemesi yapması, fırtınanın bazı etkilerini ciddi şekilde azaltabildi. En yoğun anda auroral elektrojet indeksinde yüzde 84’ten fazla, kutup başlığı potansiyelinde ise yaklaşık yüzde 61’lik bir azalma ölçüldü.
Bu, fırtınanın tamamen durdurulabileceği anlamına gelmiyor ancak sonuçlar, Dünya’ya ulaşan etkinin daha yönetilebilir bir seviyeye indirilebileceğini gösteriyor. Özellikle elektrik şebekeleri için kritik olan yer seviyesindeki manyetik alan değişimlerinin de simülasyonda belirgin biçimde azaldığı belirtiliyor.
Sistemde kullanılabilecek maddeler arasında baryum, lityum, sodyum ve kalsiyum gibi elementler öne çıkıyor. Bunların ortak özelliği, uzaya salındıktan sonra Güneş ışığıyla hızlıca iyonlaşarak plazmaya dönüşebilmeleri. Araştırmacılar, benzer kimyasal salımların geçmişte bilimsel deneylerde daha küçük ölçekte başarıyla yapıldığını vurguluyor.
Güneş fırtınası trilyonlarca dolara mal olabilir
Örnek senaryo için yörüngeye taşınması gereken toplam kütlenin yaklaşık 436 bin kilogram olabileceği hesaplanıyor. Bu da büyük kapasiteli fırlatma araçları ve birden fazla fırlatma ihtiyacı doğabileceği anlamına geliyor. Diğer yandan araştırmacılar, Carrington benzeri çok büyük bir güneş fırtınasının elektrik şebekeleri ve teknolojik altyapılar üzerinde trilyonlarca dolarlık hasara yol açabileceğini aktarıyor.
StormWall’un bir başka önemli tarafı da kalıcı bir müdahale olmaması. Çalışmaya göre salınan plazmanın büyük bölümü kısa süre içinde sistemden uzaklaşacak ve Güneş rüzgarı tarafından taşınacak. Simülasyonlarda da kütle yüklemesi durdurulduktan birkaç saat sonra sistemin normal duruma yaklaşmaya başladığı görülüyor. Araştırmacılar, büyük ölçekli bir müdahalenin olası yan etkilerinin daha detaylı incelenmesi gerektiğini belirtiyor.
Kaynak: Space Weather
Görsel: Center For Geospace Storms