Çiba Universitetinin tədqiqatçıları Yer kürəsinin maqnetosferində maqnit yenidən birləşmə sürətlərini dəqiq ölçməklə kosmik hava proqnozlarını təkmilləşdirən inqilabi yumşaq rentgen görüntüləmə texnikası hazırlayıblar.

Bu yenilik, peyk əsaslı texnologiyalara – rabitə, naviqasiya və hava müşahidəsi kimi sahələrdə – artan asılılıq fonunda xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Kosmik hava şəraitini anlamaq və proqnozlaşdırmaq bugünkü dünyada mühüm rol oynayır, çünki günəş fırtınaları kimi hadisələr bu sistemləri pozaraq, aviasiya marşrutlarına müdaxilə edə və hətta Yer üzündəki elektrik şəbəkələrinə ziyan vura bilər. Bundan əlavə, dərin kosmos tədqiqatları və kommersiya missiyalarının artması ilə kosmik hava proqnozlaşdırılması daha da zəruri hala gəlir.

Yer kürəsinin günəş fəaliyyətindən qorunması üçün əsas müdafiə mexanizmi maqnetosferdir. Bu böyük maqnit sahəsi günəş küləyini – Günəşdən çıxan yüklü hissəciklər axınını – dəf edir. Bununla belə, bu qoruyucu qalxan mükəmməl deyil. Günəş aktivliyinin yüksək olduğu dövrlərdə maqnit yenidən birləşməsi adı verilən bir proses maqnetosferi müvəqqəti olaraq zəiflədə və günəş enerjisinin Yerə yaxın kosmosa daxil olmasına səbəb ola bilər.

Maqnit yenidən birləşmənin ölçülməsindəki çətinliklər

Kosmik hava proqnozlaşdırılmasındakı əsas çətinlik maqnit yenidən birləşməsinin necə baş verdiyini və nə qədər günəş enerjisinin daxil olduğunu anlamaqdır. Alimlər uzun müddətdir ki, bu hadisələr zamanı maqnit enerjisinin nə qədər səmərəli şəkildə ötürüldüyünü ölçən yenidən birləşmə sürətini təyin etməyə çalışırlar. Ənənəvi yanaşmalar bu sürətləri ölçmək üçün ya təsir zonalarını keçən kosmik gəmilərdən birbaşa müşahidələrə, ya da günəş alışmalarının uzaqdan görüntülənməsinə əsaslanır. Lakin bu metodlar yalnız məhdud, lokalizasiya olunmuş məlumatlar təqdim edir və ya nadir və qeyri-sabit şərtlərə bağlıdır. Bu, yenidən birləşmə hadisələri haqqında qlobal və ardıcıl anlayış əldə etməyi çətinləşdirir, beləliklə, proqnoz modellərinin təkmilləşdirilməsinə mane olur.

Yumşaq rentgenlərdən istifadə edən yenilikçi yanaşma

Bu problemi həll etmək üçün Yaponiyanın Çiba Universitetindən olan tədqiqat qrupu qlobal yenidən birləşmə sürətlərini uzaqdan ölçmək üçün inqilabi bir metod hazırlayıb. Onların yanaşması, günəş küləyi ionlarının Yer atmosferindən qaçan neytral hidrogen atomları ilə toqquşduğu zaman təbii olaraq yayılan yumşaq rentgenləri aşkar etməyə əsaslanır. Bu emissiyalar maqnetosferin xarici sərhədinə yaxın baş verir və peyklər vasitəsilə məsafədən müşahidə edilə bilər.

Nəzəriyyələrini yoxlamaq üçün komanda dünyanın ən güclü superkompüterlərindən biri olan "Fuqaku" ilə qabaqcıl simulyasiyalar aparıb. Onlar Yer maqnetosferinin yüksək dəqiqlikli qlobal maqnetohidrodinamik (MHD) modellərini yumşaq rentgen emissiya məlumatları ilə birləşdirərək, təxminən Ay məsafəsində yerləşdirilmiş bir peykin günəş fırtınası zamanı nəyi müşahidə edəcəyini simulyasiya ediblər.

Simulyasiya kosmik hava hadisələri ilə əlaqəli rentgen naxışlarını üzə çıxarır

Simulyasiya nəticələri göstərdi ki, intensiv yenidən birləşmə hadisələri maqnetosferin sərhədində fərqli kəsik formalı rentgen naxışları yaradır. Bu naxışlar yenidən birləşmə zamanı maqnit sahələrinin strukturunu birbaşa əks etdirir. Tədqiqatçılar bu parlaq bölgələrin açılma bucaqlarını ölçməklə qlobal yenidən birləşmə sürətini təyin edə biliblər. Nəticələri 0.13 sürətini göstərdi – bu, nəzəri proqnozlara və əvvəlki laboratoriya ölçmələrinə uyğun gəlir.

Bu irəliləyiş yumşaq rentgen görüntüləmənin kosmik hava proqnozlaşdırılmasında güclü bir vasitəyə çevrilə biləcəyini göstərir. Bu metod alimlərə Yer maqnit mühitinə daxil olan günəş enerjisini qlobal miqyasda izləməyə imkan verir və əvvəlki texnikaların təqdim etdiyindən daha aydın və ardıcıl bir təsvir təqdim edir.

Proqnozlaşdırmada yeni bir dövr

"GEO-X" kimi yumşaq rentgenləri kosmosdan müşahidə edə biləcək peyklərin yaxın vaxtlarda buraxılması ilə bu yeni texnika real dünyada tətbiq edilə bilər. Onun uğuru kosmik hava monitorinqində mühüm irəliləyiş olacaq, alimlərə yaxın-Yer kosmosunda maqnit yenidən birləşməni dəqiq şəkildə aşkar və ölçmək üçün etibarlı, uzaqdan idarə olunan bir metod təqdim edəcək.

Bu inkişaf həm texnologiyanın, həm də insan həyatının günəş fəaliyyətinin gözlənilməz təsirlərindən qorunması sahəsində irəliyə doğru əhəmiyyətli bir addım təşkil edir. Bu, daha dəqiq kosmik hava proqnozları və kosmosda daha təhlükəsiz bir gələcək üçün zəmin yaradır.