Prof. Dr. Özel, Güneş patlamasıyla ilgili en kötü senaryoyu anlattı ve uyardı: Tehlikeyi önlemek elimizde

- 24 Mart 2024 günü dünyanın yaşadığı olay neydi?

Bu tarihte, 2017’den beri gözlenen en şiddetli güneş fırtınası olayı yaşandı. Adına plazma dediğimiz elektrik yüklü parçacıklardan ve manyetik alanlardan oluşan ve 23 Mart 2024 günü saat 01.45 GMT’de (GMT: Greenwich Mean Time, Türkiye saati için 3 saat eklenmeli) gerçekleşen bir güneş patlamasının ön cephesi 24 Mart saat 14.37’de GMT’de dünyaya, aslında dünyamızın atmosferine çarptı ve G4 sınıfı bir jeomanyetik fırtına yaratarak elektrikle yüklü parçacıklarını, dünyamızı bu tür çarpmalara karşı bir anlamda koruyan manyetik alanına boca etti.

G4 sınıfı bir jeomanyetik fırtınanın anlamı nedir?

NOAA adlı Amerikan Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi, jeomanyetik fırtınaları yani dünyanın manyetik alanında olan tedirginlikleri G1’den G5’e kadar şiddeti artan bir ölçekte sınıflandırır. Bu tür bir yüklü parçacık akışı, dünyanın manyetik alanlarına çarpıp takılarak, hem kuzey, hem de güney kutup bölgelerinde Kutup Işıkları (Aurora) denen, çok renkli ışımalara neden olur. Bu ışık gösterileri, zaman zaman daha güney enlemlere, hatta, çok seyrek olarak Türkiye’ye kadar inebilir.

Güneş patlamaları nasıl oluşur?

Güneş, çok büyük ve çok sıcak, kaynayan kazandır. Enerji üretilen merkezi, yüzeyinden çok daha sıcaktır. Bu nedenle, sıcaktan soğuğa (aslında daha az sıcağa) doğru gazları taşıyan ve karmaşık manyetik alanlar içeren yapılar oluşur. Diğer taraftan, güneşin dünyadan çok daha yüksek manyetik alanları vardır. Özetle yoğunlukta ve sıcaklıkta değişiklikler gösteren bu yapılar bizim için “Güneş Lekeleri” dediğimiz olayları da yaratırlar. Bunlar yetmiyormuş gibi güneş, kendi çevresinde de döner. Lekelerin içerdiği manyetik alan çizgilerinin, güneşin ortalama 27 günlük kendi çevresinde dönme hareketi nedeniyle birbiri ile dolanıklaşması, kesilmesi ve yeniden birleşme ve yeni konumlar üretmesi hareketleri, ani enerji patlamaları yaratarak CME (Tacsal Kütle Atımı) olayları ve diğer etkinlikleri yaratırlar. Bunlar en dış bölgelerde CME, parlama, lekeler gibi etki ve sonuçlar üreterek güneş yüzeyinden fırlatılırlar ve gezegenler-arası ortama doğru harekete geçerler, bu mekanları güneş rüzgarı ve diğer daha şiddetli patlamaların ürünleri ile doldururlar. Biz bu güneş etkinliklerinin en şiddetlilerine, toplu olarak güneş patlamaları diyoruz.

Patlamaların yoğunluğu ve sıklığı değişiyor mu?

Güneş parlama ve etkinliklerinin 11 yıllık bir çevrimi olduğunu, bu sürelerde etkinliğin ayrıca arttığını biliyoruz. Bu etkinlikler 17. yüzyıldan itibaren, güneş yüzeyindeki leke sayıları olarak kaydedilmeye başlandı.

Güneş aktivitelerinin yeniden güçlendiği ve yeni döngünün maksimuma ulaşacağı dönemin 2025 Temmuz olacağı yönündeki iddialar doğru mu?

Halen bir Güneş etkinlik tepe noktasına yani maksimumuna doğru yol alıyoruz. Ancak, Güneş lekeleri yüzeyde, daha karanlık görünen, manyetik alanca yoğun  bölgelerdir. Buralarda zaman zaman oluşan beklenmedik düzeyde etkinliklerle de karşılaşıyoruz. Bu son dönemdeki gözlem ise oldukça beklenmedik bir olay durumundadır. Etkinlik tepe noktasının 2025 Temmuz ayları olacağı hesaplanıyor.

Geçmişte bu tür etkinlikler hakkında neler biliyoruz?

Kaydı olan en şiddetli güneş etkinliği yaşanmışlığı, 1859 tarihli Carrington olayı olarak bilinir. Bu olay sırasında, dünyadaki telgraf hatlarında önemli hasarlar yaşandı. Telgraf operatörleri yüksek akımlardan çarpıldı, ve bazı telgraf makinelerinden kıvılcımlar gözlendi. Makineye takılı kağıtların tutuştuğu rapor edildi.

Güneş patlama ve etkinliklerinin günümüzde ne gibi etkileri oluyor?

Daha yakın tarihteki benzer bir olay 1989’da yaşandı. Etkileri daha çok Kanada’nın Quebec eyaletiyle sınırlı kalsa da yaşanan elektrik kesilmeleri, tek bir sisteme bağlı eyaleti tümüyle karanlıkta bıraktı. Bu enerjisizlik ve ışıksızlık 12 saat sürdü. Elektrik firması zararını 10 milyon dolar olarak açıkladı.

‘MUSK ZARARIN 50 MİLYON DOLARI AŞTIĞINI AÇIKLADI’

Daha da yakın tarihlerde, Elan Musk’un SpaceX firması, Şubat 2022’de bir jeomanyetik fırtınada kapatamadığı  40 kadar Starlink uydusunu kaybettiğini ve zararını 50 milyon doları çok aştığını açıkladı. Böyle bir uyarı durumunda, uydular büyük hasarlar alabildiğinden, olay sırasında etkilenebilecek uydular kapatılmalı. 

"En tehlikeli” türden bir güneş patlamasının ne gibi etkileri olur?

Carrington 1859 türünden bir olayının günümüzdeki olası etkileri konusunda bazı çalışmalar yapıldı. Yapılan hesaplar ve NASA açıklamalarına göre, en yüksek kategorideki böyle bir olay sonrasında, halen uzayda bulunan, yeryüzünde yılda 90 milyar dolarlık sanayi ve alışverişi  destekleyen ve değeri 170-230 milyar dolar arası olarak hesaplanan 900 kadar çalışan uydunun karşılaşacağı zararın 70 milyar dolar olacağı hesaplandı.

Düşünülebilen en radikal veya uç diye tanımlayabileceğimiz felaket senaryosu nedir?

Şu an gözlenmekte olan 2024 güneş lekelerinden böyle senaryolar üretmek mümkün olmasa da 1859 Carrington (C5) seviyesinin de üstünde bir olayda, yeryüzünde herkesi doğrudan etkileyebilecek daha da drastik bir felaket senaryosu şöyle gelişebilir:

Hızlı ve güçlü bir güneş parlaması ve çok güçlü ve enerjetik bir Taçsal Kütle Atımı birbirini destekler aralıklarla  gerçekleştiğinde ve yeterli uyarı veya hiçbir uyarı olmadığında, veya Chernobil olayı veya Fukuşima felaketlerinde olduğu gibi uyarılar kanıksanıp önemsenmediğinde veya yetersiz kaldığında, çok yüksek miktardaki yüklü parçacıklar içeren bulut, 3-4 gün yerine 1 günde (daha enerjetik parçacıkların oluşturduğu bir kopuş bunu yapabilir) ulaştığında, bunlar kısa sürede manyetoküremizi doldurur ve yüzey manyetik alanlarını aşırı yükseltebilir. Süper güçlü, çok yaygın olarak tüm enlemlerde yoğun kutup ışıkları ortaya çıkabilir; manyetik alanlar güç istasyonlarımızı patlatıp elektrik ağlarımızı işlemez duruma getirebilir. Evlerimiz için olan, ticari ve sanayi sektörü birimlerindeki trafolarda ve elektrikle işleyen diğer güç sistemlerinde, yangınlar çıkabilir, elektrik gücümüz olmadığında bu yangınların söndürülmesi de mümkün olmayabilir ve kontrolsüz şekilde genişleyebilirler. 

‘YARDIM ULAŞTIRMADA ZORLUK ÇIKABİLİR’

Haberleşme ağımız da zaten çökmüş olacağından, ihtiyacı olanlara yardım ulaştırmakta büyük sorunlar içerebilir. Ve bu durum tamiratlar da elektrik gücü gerektireceğinden haftalarca, aylarca sürebilir. Bu en kötü senaryoda, dünya çapından bir olayda, dünya çapında, sadece 10 trilyonlarca dolarlık mal-mülk ve diğer sahip olduklarımız yok olacak değildir; milyonlarca kişi donarak veya açlıktan, susuzluktan ölebilir. Ayrıca unutmamalıyız ki, her alışveriş yaptığımızda kullandığımız kredi kartlı alışverişi, bir iletişim uydusu kullanır. Böyle bir olay, büyük olasılıkla, yeryüzünü etkilemeden önce GPS sistemlerini bozacağından, uçuş halindeki uçaklarla ve diğer kritik uydu haberleşmesi kullanan teknolojileri kullanılmaz duruma getirecektir. 

“SİSTEMLERİN ÇALIŞMASI 5 İLA 10 YIL ALABİLİR”

Yani daha büyük sorunlar, bugünkü medeniyetimizin kalbi olan elektrik şebekelerinin akamete uğraması ile ortaya çıkacaktır. Bu ise su ve gıda dağıtımını, ısınma ve iklimlendirme-havalandırma birimlerini, kanalizasyon atık sistemlerini ve bugün her zaman olacakmış gibi kabul ettiğimiz bir dizi başka hizmeti sonlandırabilir. Olayın yoğunlaştığı bölgelerde birkaç yüz milyon insanı etkileyerek, birkaç yılda trilyonlarca dolar  zarara neden olabilir ve bozulan sistemlerin yeniden çalışır duruma getirilmesi 5 ila 10 yıl alabilir.

"ÖNLEMEK ELİMİZDE"

Ancak, uyarı sistemlerimizi güçlendirmek elimizdedir. Böylece, uydu ve elektrik sistemlerini kritik dönemlerde kapatarak, etkilenmeyecek yedek sisteler kurarak böyle bir  felaketi önleyebileceğimizi düşünüyorum.

Güneş patlamalarını önceden bilebilir miyiz?

Bunun mümkün olduğunu biliyoruz. Çünkü patlamaların yarattığı gama ışın, x-ışın, görünür ışık ve radyo dalgaları ışınımı olayları, ışık hızı ile ve yaklaşık 500 saniyede dünyamıza ulaşırken, güneş patlamalarını oluşturan yüklü parçacıklar, kütleleri olduğundan ve hiçbir zaman ışık hızında hareket edemeyeceklerinden, dünyamıza ulaşmaları saatler veya günler alır.

GECE NÖBETÇİSİ GÖREVİ!

Bu uyarı süresini daha da arttırmak için, önümüzdeki dönemde Avrupa Uzay Ajansı (ESA), dünyayı güneşten gelen parçacıklara karşı daha erken uyarabilecek yeni bir uydu görevi planladığını açıkladı. Vigil (Gece Nöbetçisi) Görevi. Bu uydu, 2025’e doğru görevine başlayacak. Yerleştirileceği yer olarak, dünyadan güneş kadar yani 150 milyon km uzakta, dünya-güneş doğrultusunun, dünyadan bakıldığında 60 derece soluna doğru bir konum olan L5 noktasına yerleştirilecek. Bu uydu, bize göre, güneşe 90 dereceye yakın şekilde, yandan bakıyor olacak. Böylece, CME tipi tehlikeli olaylar, güneşin uyduca gözlenen yan yüzünü dünyaya dönmesinden günler öncesinde ortaya çıkarılacak. Güneşin kendi çevresinde ortalama 27 günde döndüğünü göz önüne alırsak, çalışmaya başladığında, Vigil’in bizlere bir kaç gün ile 1 haftayı aşkın süreler için fazladan korunma ve alarm sağlayacak, hazırlanma zamanımızı iyice arttıracak.

Teknolojik alt yapımızı bu tür etkilere karşı daha güçlü duruma getirmenin yolları nelerdir?

Bunun en kolay ve masrafsız yolu, yüklü paracıkların dünyaya yola çıktığı anda takibe başlamak ve zarar görecek uydu ve elektrikli sistemlerimizi tehlike geçene kadar kapatmak olur. Bu tür parçacıkları engelleyecek daha masraflı yollar arasında, bunlara dayanıklı malzemeler geliştirmek veya başka manyetik alanlarla kalkanlar oluşturmak olası görünüyor.

Bu konuda uluslararası işbirliğinin önemi ve rolü nedir?

Ulusal veya uluslararası uzay ajansları (NASA, NOAA, ESA, …) bu konuda gerekli çabaların içinde ve tehlike haberleri anında dünya ile paylaşılıyor. Türkiye Uzay Ajansı’nın (TUA) da ESA ile geçmişte başlatılan bu uluslararası uzay kurumuna katılma çabalarına hız vererek, oluşturulacak koruyucu şemsiyenin içine, makul masraf paylaşımları ile en yüksek düzeyde katılması gerektiğini düşünüyoruz.

Kişisel ve diğer tüm verileri güneş etkinliklerine karşı nasıl korumaya alabiliriz?

Bir plazma olarak dünyamıza çarpan CME ve güneş rüzgarı parçacıklarına karşı, dünyamız,  atmosferi ve manyetik alanı ile tüm yeryüzüne bir koruma sağlasa da, bazen aşırı yüksek parçacık yoğunlukları yüzeye inen etkilerde bulunabilir. Bu tür dış etkilere karşı alınabilecek tedbirler arasında “Faraday kafesi” denilen, kapalı tel yapılar, elektrik alanlarının içeriye nüfuzunu ve beklenmedik elektrik akımları yaratarak oluşturabilecekleri zararları engelleyebilmektedirler. Ancak gerçek ve ekonomik koruma, bu tür olaylar için verilen alarmları takip ederek, bilgisayar, telefon, güneş paneli gibi değerli elektronik aletlerimizi geçici süreler kapatmaktır. Bu sırada da uygun güçlerde pil ve aküler, hayati gereksinimlerimizi, bir dereceye kadar giderilebilir.

Güneş patlamalarının iklim değişikliği üzerine etkileri var mıdır?

Güneş etkinliklerinin minimum düzeylerde seyrettiği 1500-1800 yılları arasında Avrupa’da ve Türkiye’de daha soğuk ve yaz mevsimin hiç yaşanmadığı dönemler oldu. Bu döneme “mini buz çağı” denir. Örneğin, Ocak-Şubat 1621 tarihlerine karşılık gelen dönemde, Marmara Bölgesi’nde çok uzun süreli kar yağışları olduğu, İstanbul Boğazı’nın önce kısmen sonra tamamen donduğu, Üsküdar’dan Beşiktaş’a yürüyerek geçildiği, sebze, meyve ve emtia fiyatlarının aşırı arttığı tarihçi Tuği’nin Musibetname adlı eserinde anlatılıyor. 1669 ve 1755 yıllarında da Haliç’in ve Boğaz’ın kısmen donduğu kayda geçti. Özetle, güneş etkinlikleri yeryüzü iklimini çeşitli şekillerde etkiler, küresel ısınmaya katkıda bulunabilir.

Güneş patlamalarının diğer gezegenler üzerine de benzer veya farklı etkileri olmakta mıdır?

Güneş etkinlikleri benzeri olayların çok yüksek olduğu yakın yıldızlardaki gezegenlerde, var olan atmosferleri uzaya fırlatıp  yok edebilirler. Güneş sistemimizde ise, komşumuz Mars’ın bir zamanlar sahip olduğu ve suyu sıvı halde tutabilen, nehirlere ve denizlere olanak veren atmosferi, dünyanın onda biri kadar küçük bir kütlesi olması nedeniyle, geçen 4-5 milyar yıl içinde güneş rüzgarları ve CME gibi etkinlikler sonucu uzaya kaçarak, iyice azalmış ve bugünkü sıvı suyun olmadığı soğuk bir çöle çevirmiştir.

Peki dünya için böyle bir tehlike söz konusu mu?

Dünyamızın kütlesi, Mars’tan 10 kat fazla olduğu için, böyle bir tehlikenin dünya için olmadığını düşünebiliriz. Mars, güneş rüzgarları ve tacsal kütle atımları gibi güneş etkinliklerine birkaç milyar yıldan  fazla dayanamamış ve ilk 1 milyar yılı sonrasında, atmosferinin gezegenler-arası ortama kaçmasını önleyememiştir.  

Ancak, dünyamızı bekleyen asıl tehlike, artan sera gazları etkisi ile dünya atmosferi ve yüzeyinin ısınması, belli önlemleri almazsak, dünyamızın da Venüs gibi yaşanmaz duruma gelmesi tehlikesidir. Bildiğimiz gibi, dünyanın yüzde 80’i kadar kütleye sahip olan Venüs, güneşin atmosferi eritme çabalarına daha fazla dayanmışsa da güneşe yakınlığının da etkisi ile geçmişte yaşadığı aşırı sera etkisi yüzünden, tüm denizlerinin buharlaşarak atmosfere karışması, artan su buharı ve karbondioksit gibi sera gazları etkisi ile aşırı ısınmıştır. Atmosferinin  yoğunluğu da dünyanın 100 katı gibi dayanılmaz yüzey basıncı değerlerine yükselmiştir. Sovyetlerce Venüs’e gönderilen, yoğun ve yüksek korunaklı uzay araçları en fazla 2 saat dayanabilmiş, ancak bu sürede yapılan ölçümler ve çekilen fotoğraflarla, eğer dünyamıza dikkat etmezsek, başımıza neler gelebileceği konusunda bizlere çok açık uyarı mesajları iletmiştir. 

‘NASA Venüs’e uydu gönderecek’

NASA önümüzdeki dönemde, Venüs yüzeyinde 1 ay kadar dayanabilecek, kompozit malzemelerden yapılma uydular göndermeyi planlamaktadır. Ayrıca, Venüs yüzeyi çok sıcak olsa da, atmosferin 20 ila 50 km kadar yükseklerinde, sıcaklık bizler için ideal sayılabilecek 20 derecelere inmektedir. Bu nedenle, bu yüksekliklerde atmosferde yüzebilecek ve uzun süreler dayanabilecek  balon türü yaşam ortamları ve yapılar üzerinde de çalışılmaktadır. 

Güneş patlamalarının depremler üzerindeki etkisi nedir?

Güneş patlamalarının depremler üzerine bir etkisi bugüne dek saptanamadı. Ancak, bazı güneş tutulmalarını takip eden dönemlerde; örneğin, ülkemizde de gözlenen 11 Ağustos 1999 Güneş tutulmasından yaklaşık 1 hafta kadar sonra 17 Ağustos’ta Marmara Bölgesi’nde çok şiddetli ve etkileri halen süren bir depremler dizisi yaşandığı hafızalarımızdadır. Ancak, dünyanın başka bölgelerindeki ve bilinen başka zamanlarındaki depremlerle güneş tutulmaları arasında böyle bir zamansal ilişki bulunamadı. Yani böyle bir etki olması düşük bir olasılık.

‘TESADÜF MÜ DEĞİL Mİ GÖRECEĞİZ’

Diğer bir olasılık da şu: 17 Ağustos 1999 depreminin, acaba, ülkemizin Kuzey Anadolu Fayı hattı ile ay ve güneşin 11 Ağustos sonrasında, bu tarihte ulaştıkları konumlarının özel bir etkisi nedeniyle mi oluştuğu, yoksa tamamen bir tesadüf mü olduğu henüz açık bir noktadır. 1 Haziran 2030’da yine ülkemizden gözlenebilecek ve yüzeydeki izi Çanakkale-İstanbul hattından geçecek  halkalı güneş tutulması, bu konuda kesin bir karar vermemize yardımcı olabilir.