Kuzey Işıkları Nedir? Nasıl Oluşur?

Kuzey Işıkları ya da diğer ismiyle Aurara Borealis, kendisini izleyenlere büyüleyici bir gösteri sunuyor. Bu etkileyici ışık gösterisine tanık olabilmek için birçok insan yıllar öncesinden planlar yapıp kutup bölgelerine seyahat edebilme fırsatını kolluyorlar. Çünkü kutup ışıklarının izlenmesi için en iyi şartlar, yılın bazı zamanlarında mümkün hale geliyor. Peki bu doğa fenomenine sebep olan nedir ?

Güneş Sistemimizin merkezinde doğal olarak Güneş bulunur. Yaydığı ısı ve ışık ile gezegenimizdeki canlılığın devam etmesinde en önemli rollerden birine sahiptir. Bilindiği üzere Güneş, tıpkı diğer gezegenler gibi kendi ekseni etrafında dönmektedir. Bu konuyu Güneş Kendi Etrafında Döner Mi? adlı yazımızda incelemiştik. Yıldızımız kendi ekseni etrafında döndükçe, sahip olduğu birçok manyetik alanın şekli bozulur, bükülür.

Bu fenomen ise şu şekilde gerçekleşir: Güneş aslen ne katı ne de sıvı bir yapıya sahiptir. Daha ziyade “plazma” dediğimiz, elektron ve iyonların birbirinden ayrıldığı gaz benzeri bir halden oluşur.

İyonlar, Güneş kendi etrafında döndükçe hareket eder ve doğal olarak manyetik alanlar oluşur. Bu manyetik alanlar da iyon parçacıklarının tekrardan hareket etmesine sebep olmaktadır.

Görsel: Güneş’in yüzeyindeki Güneş lekeleri. Teleskoplarla bakıldığı zaman siyah renkte gözükürler. Çünkü etrafındaki yüzeye göre biraz daha az sıcaktırlar.

Böylece Güneş içindeki plazma, sürekli bir etki-tepki mekanizmasıyla Güneş içinde hareket etmeye devam eder. Ayrıca Güneş’in merkezindeki nükleer füzyonun ürettiği muazzam ısı nedeniyle de plazma sürekli çalkalanır. İşte iyon parçacıklarının oluşturduğu bu plazma Güneş’in manyetik alanından sorumludur.

Sonrasında manyetik alanlar birbirinin içine geçtikçe Güneş’te birtakım patlamalara sebep olurlar ve “Güneş lekeleri” denen bir fenomen meydana gelir. Genelde Güneş lekeleri çiftler halinde meydana gelirler. En büyükleri ise Dünya’nın çapının birkaç katı kadar büyük olabilir.

Güneş’imizin merkezinde sıcaklık yaklaşık 15 milyon derecedir. Zaman zaman yüzeydeki sıcaklıklar yükselip düşer ve Güneş’ten birtakım materyal atılımları meydana gelir. Güneş lekelerinden kurtulan bu plazma halindeki materyal uzaya uzaya doğru yol almaya başlar.(Güneş Rüzgarları)

Bu rüzgarların Dünya’ya ulaşması 40 saat kadar sürebilir. Dünya’ya ulaştıklarında ‘aura ışıkları’ olarak bilinen fenomene sebep olurlar. İşte kutup bölgelerinde “kuzey ışıkları” olarak adlandırdığımız bu görsel fenomenin kaynağı aslında Güneş’in ta kendisidir.

Dünya’nın Manyetik Alanı ve Yüklü Parçacıkların Kutuplara Çekilmesi

Dünya, sürekli olarak yaşamın varlığını tehdit edebilen, uzaydan gelen manyetik dalgalar ve radyasyon tarafından bombardımana tutulur. Çoğu zaman gezegenimizin manyetik alanı, Güneş’ten gelenler de dahil olmak üzere uzaydan gelen çoğu zararlı ışınların ve parçacıkların yolunu saptırarak harika bir iş çıkarır.

Görsel: Dünya’nın manyetik alanı, Güneş’ten gelen zararlı, yüklü parçacıkların çoğunun atmosfere girmesini engeller.

Güneş’ten yayılan Güneş rüzgarları Dünya’ya yaklaştıkça gezegenimizin manyetik alanıyla karşılaşır. Eğer gezegenimizi koruyan bu manyetik alan olmasaydı, Dünya’nın atmosferini kısa bir zamanda yok ederek canlılığın yeryüzünden silinmesine sebep olurdu. Bu bakımdan manyetik alanın Dünya üzerindeki biz canlılar için hayati derecede önemli olduğunu söyleyebiliriz.

Güneş rüzgarlarının çoğu manyetosfer tarafından engellenirken iyon yüklü parçacıklar, Güneş Sistemi’nin derinliklerine yol almaya devam eder. Ancak Güneş rüzgarlarının çoğu manyetosfer tarafından engellense de iyonların bir kısmı, “iyonosfer” denilen bir atmosfer bölgesinde tutulur.

İyonosferde, Güneş rüzgarının iyonları Dünya’nın atmosferindeki oksijen ve nitrojen atomlarıyla bir dizi çarpışmaya uğrar. Bu çarpışmalar sırasında açığa çıkan enerji, Dünya’nın kutup bölgeleri etrafında renkli, parlayan ışıkların oluşmasına sebep olur.

Görsel: Ünlü Kuzey Işıkları, gökyüzünde büyüleyici bir görüntü sergiliyor.

İşte aurora ya da kuzey ışıkları dediğimiz fenomen, iyonların Dünya atmosferindeki oksijen, nitrojen gibi atomlarla etkileşiminin bir sonucudur diyebiliriz. Auroraların çoğu Dünya yüzeyinden 97-1000 kilometre arasındaki yüksekliklerde meydana gelmektedir.

Biz her ne kadar bu fenomene kuzey ışıkları desek de auroralar hem Kuzey hem de Güney Kutup Bölgeleri’nde görülmektedir. Bunun sebebi de Dünya’nın iki kutuplu bir manyetik alana sebep olmasından ileri gelir.

Kuzey Yarım Küre’deki aurolara, “aura borealis”  yani kuzey ışıkları denirken, Güney Yarım Küre’deki aurolara ise “aura australis” yani ‘Güney Işıkları’ denir.

Kuzey Işık Renklerine Sebep Olan Nedir ?

Kuzey Işıklarının oluştuğu zamanda görülen renkler genellikle pembe ,yeşil, sarı, mavi, mor, turuncu ve bazen de beyazdır. Normalde parçacıklar havadaki oksijen atomlarıyla çarpıştıklarında sarı ve yeşil renkler oluşur. Nitrojenle olan etkileşimler ise genelde kırmızı, eflatun ve bazen de mavi rengin oluşmasına neden olur.

Çarpışmanın tipi de gökyüzünde görülen renklerin farklı olmasına sebep olur. Parçacıklar, atom şeklindeki nitrojenle etkileşime girdiğinde mavi rengi sergilerken, molekül halindeki nitrojenin parçacıklarla etkileşimi, pembe renkli auroralar ile sonuçlanır.

Işıkların oluştuğu yükseklik de auroraların renklerinin farklı görünmesine sebep olmaktadır. Yeşil ışıklar 240 kilometreye kadar olan irtifada gözlemlenirken, kırmızı 240 kilometreden yüksek irtifalarda görülür. Mavi ise yerden 96 kilometreye kadar olan yüksekliklerde oluşur. Pembe ve eflatun rengi ise 96-240 kilometre arasında görülebilir.

Kuzey Işıklarının Tarihi

Yüzyıllar boyunca, Kuzey Işıkları batıl inançlar ve insanlar arasındaki korku konusu olmuştur. Batıl inançların ve korkunun kol gezdiği zamanlarda Kuzey Işıklarının, savaşın veya yıkımın bir habercisi olduğu düşünülürdü.

Tarih öncesi zamanlardan beri insanlar, gökyüzündeki en yakın ve çarpıcı gök olayı olan kuzey ışıklarının etkileyici görüntüsü tarafından büyülenmiştir. Bu muazzam aurora ışıkları mitolojik yaratıklarla ilgili hikayelerin ortaya çıkmasına sebep olmuş; hatta din ve sanatın tarihteki gelişimine bile etki etmiştir.

Auroraların görüldüğüne ilişkin bilinen en eski yazıtlar, M.Ö 2600 yılında Çin’de ortaya çıkmaktadır. Burada aurora ışıkları, “Su” yıldızı etrafında hareket eden güçlü ışıklar olarak nitelenmektedir. Bu tarihten yaklaşık bin yıl sonra, Milattan önce 1570 yılında aurora ışıkları, bulutların üzerinde yanan mumlar olarak tasvir edilmiştir.

İlk ve Ortaçağ boyunca kuzey ışıklarına yönelik yazılı kayıtların çok fazla olmadığını söyleyebiliriz. Auroralar hakkındaki yazılı kayıtların hemen hemen hepsi batıl inançlarla ya da savaş tahminleri yapmak amacıyla yazılmış.

Kuzey ışıklarına yönelik ilk gerçekçi tanım, 1200’lü yıllardan gelen “Kongespeilet” isimli Norveççe yazılmış çalışmada bulunmaktadır. Ortaçağ Avrupalılar arasında hakim olan görüşün aksine bu eser, kuzey ışıklarını doğal bir fenomen olarak açıklıyor.

1616 tarihinde ise İtalyan astronom Galileo Galilei, mistik Roma şafak tanrıçasının ismi olan Aura‘yı ve kuzey rüzgarları anlamına gelen Yunan kökenli kelime olan Boreas‘ı kullanarak, kuzey ışıklarını Aura Boreas şeklinde isimlendirmişti.

Kuzey Işıklarının Kaynağı Nasıl Öğreniliyor?

Kuzey ışıklarının nasıl oluştuğuna yönelik modern anlayışımız, 1 Eylül 1859 tarihinde başlamıştır. Britanyalı astronom Richard Carrington her zamanki gibi güneş lekelerini gözlemlerken, daha önce görmediği yapıda bir leke grubu gözlemlemişti.

Gördüğü şey, iki tane yoğun bir biçimde beyaz ışık yaymış ve dakikalar sonra kaybolmuştu. Bu parlak ışıklar devasa bir patlamanın habercisiydi adeta. Tarihteki en büyük manyetik fırtına Dünya’ya doğru ilerliyordu artık.

Dünya’ya ulaştığı vakit, Güneş rüzgarı o kadar yoğundu ki elektrik tellerinde kıvılcımlar oluşmasına sebep oldu ve bütün elektrik şebekeleri aniden devre dışı kalmıştı. Bu rüzgarların oluşturduğu kırmızı auroralar ise Hawaii ve El Salvador gibi güney bölgelerine kadar inmişti. Bu olay günümüzde Carrington Olayı olarak bilinmektedir.

Richard Carrington, yaşanan bu olayları gözlemlediği zaman auroraların, Güneş’ten yayılıp dünyaya ulaşan yüklü parçacıklar nedeniyle meydana geldiğini anlamıştı. Kuzey ışıklarının kaynağı, Güneş’in yüzeyindeki manyetik alanlardan yayılan iyonize parçacıklardı.

Kuzey ışıklarının nasıl oluştuğuna ilişkin anlayışımız 20.yüzyıl boyunca gelişmeye devam etmiştir. Ancak atmosferdeki atom ve molekülleri harekete geçirip auroraları oluşturan parçacıkların çoğunlukla elektronlar olduğunun anlaşılması, 1950’li yılların sonlarına kadar mümkün olmamıştır. Bu anlayışın, elektromanyetik dalga mekaniği ve kuantum fiziğindeki çalışmaların neticesinde oluştuğunu söyleyebiliriz.

Kuzey Işıkları Ne Zaman Görünür?

Kuzey Işıkları yılın her anında görülebilir. Fakat kış mevsiminde, hava kirliliğinin az olduğu ve gökyüzünün açık olduğu bir zamanda kuzey ışıkları tüm canlılığıyla izlenebilir. Eylül, Ekim, Mart ve Nisan aylarında da Kuzey ışıkları oldukça net görülebilmektedir. Kuzey ışıkları, Güneş Lekeleri faaliyetinin zirve yaptığı zamanlardan sonraki 2 gün boyunca daha parlak ve daha aktif olmaktadır.

Kaynaklar:

1- National Geographic, “Aurora”. <https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/aurora/>. (Erişim Tarihi: 21 Temmuz 2021)

2- Discover Magazine, “Everything Worth Knowing About… Auroras”. <https://www.discovermagazine.com/the-sciences/everything-worth-knowing-about-auroras>. (Erişim Tarihi: 21 Temmuz 2021)

3- Space, “Northern Lights: What Causes The Aurora Borealis & Where To See It”. <https://www.space.com/15139-northern-lights-auroras-earth-facts-sdcmp.html>

4- Nasa, “The History of Auroras”. <https://www.nasa.gov/mission_pages/themis/auroras/aurora_history.html>. (Erişim Tarihi: 21 Temmuz 2021).

5- Bivrost, “The northern light in history”. <https://www.bivrost.com/history/>. (Erişim Tarihi: 21 Temmuz 2021)

Bir Yorum Yaz