Uzay fiziği
Uzay fiziği (aynı zamanda uzay plazma fiziği olarak da bilinir), Dünya'nın üst atmosferinde ve Güneş Sistemi'nin geri kalanında doğal olarak oluşan plazmaları inceleyen bilim dalıdır. Aeronomi, kutup ışıkları, gezegen iyonosferleri ve manyetosferleri, radyasyon kuşakları ve uzay havası koşulları (topluca güneş-yer fiziği olarak bilinir[1]) konularını içerir. Ayrıca, Güneş fiziği, güneş rüzgarı, koronal ısınma problemi, güneş kaynaklı enerjik parçacıklar ve helyosferi inceleyen helyofizik disiplinini de kapsar.
Uzay fiziği hem temel bilim hem de uygulamalı bilimdir ve radyo iletimi, uzay aracı operasyonları (özellikle haberleşme ve meteoroloji uyduları) ve meteoroloji gibi alanlarda uygulamaları vardır. Uzay fiziğindeki önemli fiziksel süreçler arasında manyetik yeniden bağlanma, sinkrotron radyasyonu, halka akımları, Alfvén dalgaları ve plazma kararsızlıkları yer alır. Sondaj roketleri ve uzay araçları ile yapılan doğrudan yerinde ölçümler,[2] plazmalar tarafından üretilen elektromanyetik radyasyonun dolaylı uzaktan algılanması ve teorik manyetik hidrodinamik kullanılarak incelenir.
Uzay fiziği ile yakından ilişkili alanlar arasında, temel fizik prensiplerini ve yapay plazmaları inceleyen plazma fiziği, Dünya atmosferinin alt katmanlarını araştıran atmosfer fiziği ve Güneş Sistemi dışındaki doğal plazmalar üzerinde çalışan astrofiziksel plazma çalışmaları yer alır.
Tarihçe
[değiştir | kaynağı değiştir]Uzay fiziğinin kökleri, pusulanın prensibini keşfeden ancak nasıl çalıştığını anlayamayan Çinlilere kadar uzanmaktadır. 16. yüzyılda William Gilbert, De Magnete adlı eserinde Dünya'nın manyetik alanının ilk açıklamasını yaparak, Dünya'nın kendisinin büyük bir mıknatıs olduğunu ve pusula iğnesinin neden kuzeyi gösterdiğini açıkladı. Pusula iğnesinin manyetik sapması denizcilik haritalarına kaydedildi ve saat ustası George Graham tarafından Londra yakınlarında yapılan detaylı incelemeler, Alexander Von Humboldt tarafından adlandırılan ve bugün manyetik fırtınalar olarak bildiğimiz düzensiz manyetik dalgalanmaların keşfedilmesine yol açtı. Gauss ve Wilhelm Weber, Dünya'nın manyetik alanının sistematik değişimlerini ve rastgele dalgalanmalarını gösteren hassas ölçümler yaptılar. Bu, Dünya'nın yalıtılmış bir gök cismi olmadığını ve özellikle Güneş ile güneş lekelerinin etkisi altında olduğunu düşündürdü. Anders Celsius ve Olof Peter Hiorter 1747'de bireysel kutup ışıkları ile buna eşlik eden jeomanyetik tedirginlikler arasında bir ilişki fark ettiler. 1860 yılında Elias Loomis, kutup ışıklarının en sık görüldüğü bölgenin manyetik kutup çevresinde 20-25 derecelik bir oval olduğunu gösterdi. 1881 yılında Hermann Fritz, sabit manyetik alan çizgilerini gösteren "izokazm" haritasını yayımladı.
1870'lerin sonlarında Henri Becquerel, kaydedilen istatistiksel korelasyonlara dair ilk fiziksel açıklamayı sundu ve güneş lekelerinin hızlı protonların kaynağı olabileceğini öne sürdü. Bu protonlar, Dünya'nın manyetik alanı tarafından kutuplara yönlendiriliyordu. 20. yüzyılın başlarında bu fikirler Kristian Birkeland'ı bir terrella (bir vakum odasında Dünya'nın manyetik alanını simüle eden laboratuvar cihazı) geliştirmeye yöneltti. Bu cihaz, güneş rüzgarını oluşturan enerjik parçacıkları simüle etmek için katot ışın tüpü kullanıyordu. Böylece, Dünya'nın manyetik alanı ile güneş rüzgarı arasındaki etkileşim hakkında bir teori formüle edilmeye başlandı.
Uzay fiziği, 1950'lerin başlarında ilk doğrudan ölçümlerle ciddi anlamda başladı. Van Allen liderliğindeki bir ekip yaklaşık 110 km yüksekliğe roketler fırlattı. Sovyetler'in ikinci uydusu Sputnik 2 ve ABD'nin ilk uydusu Explorer 1'deki Geiger sayaçları, daha sonra Van Allen kuşakları olarak adlandırılan Dünya'nın radyasyon kuşaklarını tespit etti.[3] Explorer 10, Dünya'nın manyetik alanı ile gezegenler arası uzay arasındaki sınırı inceledi. Daha sonraki uzay araçları, Dünya yörüngesinin dışına çıkarak güneş rüzgarının bileşimi ve yapısını çok daha ayrıntılı bir şekilde inceledi. Bunlar arasında Wind uzay aracı (1994), Advanced Composition Explorer (ACE), Ulysses, 2008'de Interstellar Boundary Explorer (IBEX) ve Parker Solar Probe bulunmaktadır. STEREO ve halen aktif olan SOHO gibi diğer uzay araçları ise Güneş'i incelemiştir.
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ Rycroft, M. J. (14 Haziran 1989). "Solar—terrestrial physics: an overview". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 328 (1598): 39-42. doi:10.1098/rsta.1989.0022.
- ^ "Space Physics Textbook". 26 Kasım 2006. 18 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Aralık 2008.
- ^ Li, W.; Hudson, M.K. (2019). "Earth's Van Allen Radiation Belts: From Discovery to the Van Allen Probes Era". J. Geophys. Res. 124 (11): 8319-8351. doi:10.1029/2018JA025940
.
İlave okumalar
[değiştir | kaynağı değiştir]- Kallenrode, May-Britt (2004). Space Physics: An Introduction to Plasmas and Particles in the Heliosphere and Magnetospheres (İngilizce). Springer. ISBN 978-3-540-20617-0.
- Gombosi, Tamas (1998). Physics of the Space Environment (İngilizce). New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-59264-2.
Dış bağlantılar
[değiştir | kaynağı değiştir]
Wikimedia Commons'ta Uzay fiziği ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur
