Dünya'nın üst atmosferinde, gözle görülemeyen ancak kritik sistemleri etkileyebilen devasa 'plazma baloncukları' saklanıyor. Bilim insanları, GPS ve radyo sinyallerini bozabilen bu görünmez yapıları tespit etmenin yeni bir yolunu geliştirdi. Bu baloncuklar, takip edilmesi son derece zor doğal olaylardır.
Ekvatoral plazma baloncukları (EPB) olarak bilinen bu yapılar, Dünya yüzeyinden 50 kilometre ve daha yüksekte bulunan iyonosfer katmanında yer alır. İyonosfer, güneş radyasyonu nedeniyle gazların iyonize olduğu, yani elektronlarını kaybettiği ve plazma haline geldiği bir bölgedir.
Plazma baloncukları, iyonosfer içindeki boşluklardır ve gün batımından kısa bir süre sonra, güneş ışığının azalmasıyla iyonlaşmanın aniden durmasıyla oluşurlar. Ancak coğrafi ekvatordan sapan manyetik ekvatora yakın bölgelerde ortaya çıkarlar.
Bu baloncukların genişliği 10 ila 100 kilometre arasında değişebilir. Görünmez olmaları nedeniyle gerçek zamanlı olarak ölçülmeleri ve takip edilmeleri oldukça zordur.
Ancak nerede olduklarını bilmek önemlidir çünkü GPS konumlandırma yazılımlarını bozabilir ve uzun mesafelerde iyonosferden yansıyan radyo sinyallerine müdahale edebilirler. Bu durum, belirli koşullar altında potansiyel olarak tehlikeli olabilir.
Yapılan yeni bir çalışmada, bilim insanları EPB'leri tespit etmek için 'hava parlaması' adı verilen bir olayı izlemeye odaklandı. Hava parlaması, üst iyonosferdeki plazmanın gece soğuyup yeniden gazlara dönüşürken ışık şeklinde enerji yaymasıyla ortaya çıkan, aurora benzeri ışıltılardır.
Ekip, EPB'lerin, üzerlerinde oluşan hava parlamasının görünümünü hafifçe değiştirdiğini fark etti. Araştırmacılar daha sonra, on yıldan fazla süredir toplanan hava parlaması fotoğraflarını kullanarak bir makine öğrenimi programı eğitti. Bu program, hava parlamasındaki bu tür deformasyon belirtilerini aramayı öğrendi. En iyi modelleri, baloncukları %88 doğrulukla tespit edip ölçebildi.
Araştırmacılar çalışmalarında, "Test sonuçları, makine öğreniminin EPB özelliklerini otomatik olarak tespit etmek ve çıkarmak için mükemmel bir yöntem olduğunu doğruladı" diye yazdı.
Ancak bu yöntemin önemli bir sınırlaması var: Sadece hava parlaması olduğunda çalışıyor. Hava parlaması her zaman garantili değildir ve özellikle güneş aktivitesinin düşük olduğu dönemlerde çok daha az görülür; bu dönemler birkaç yıl sürebilir.
Olası Sorunları Engellemek
Araştırmacılar, bulgularının EPB'lerle ilgili çeşitli sorunların önlenmesine yardımcı olabileceğini umuyor.
Potansiyel sorunlardan biri, baloncukların uydu kaynaklı GPS sinyallerine müdahale ederek konum yazılımlarında hatalara yol açabilmesidir. Örneğin, yakın zamanda yapılan bir çalışma, uçakların kullandığı yazılımların bu tür müdahalelere özellikle yatkın olduğunu ve bunun uçakların rotadan hafifçe sapmasına neden olabileceğini ortaya koydu. Araştırmacılar, bunun sonucunda çarpışma veya kaza olasılığının minimal, ancak göz ardı edilemeyecek düzeyde olduğunu belirtmişti.
EPB'ler ayrıca radyo sinyallerinin iyonosferden yansıma şeklini değiştirerek radyo sinyallerine müdahale edebilir. Bu, acil durum senaryolarında sorun yaratabilir. Geçmişte, iletişim kopuklukları nedeniyle ciddi sonuçlar doğurabilecek durumlar yaşanabildiği görülmüştür.
Yeni bulgular, GPS ve radyo operatörleri için erken uyarı sistemleri oluşturmak amacıyla kullanılabilir. Bu sayede, baloncukların yol açtığı bozulmalar modellerine ve tahminlerine dahil edilebilir ve olası en kötü senaryoların önüne geçilebilir.
