Süper hücre fırtınaları, yıkıcı ve kaotik kasırgalarıyla tanınır, ancak bu hortumların tam olarak nasıl oluştuğu bilim insanları için hâlâ bir muammadır. Yeni bir araştırmaya göre, bu sırrın çözülmesine kozmostan gelen parçacıklar yardımcı olabilir.
Fizikçiler, kozmik ışınların oluşturduğu müon adı verilen altatomik parçacıkların, fırtınalar ve kasırgalar sırasında atmosferik basıncı ortaya çıkarabileceğini düşünüyor. Bu heyecan verici bulgular, 8 Ocak’ta Physical Review D dergisinde yayımlandı.
Müonlar: Kozmostan Gelen Haber Taşıyıcıları
Müonlar, elektronların daha ağır versiyonları gibi düşünülebilir. Bu parçacıklar, uzaydan gelen yüksek enerjili kozmik ışınların (genellikle protonlar) Dünya atmosferine çarpmasıyla üretilir ve yeryüzüne, hatta kasırgaların içinden geçerek ulaşır.
Süper hücre fırtınalarının bilgisayar simülasyonları, kasırga oluşumuna düşük basınçlı bir bölgenin katkıda bulunduğunu öne sürüyor. Ancak, bu yıkıcı fırtınaların içine girip doğrudan ölçüm yapmak son derece tehlikeli. İşte müonlar, bu sorunu çözebilecek bir anahtar sunuyor: Uzaktan atmosferik basınç ölçümü.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nden fizikçi William Luszczak, “Bu teknikle basıncı uzaktan ölçebilirsiniz,” diyor. “Kasırganın içine bir basınç sensörü yerleştirmek yerine, beş kilometre öteden basıncı ölçebilirsiniz.”
Müonların Yoldaşı: Düşük Basınçlı Hava
Müonlar, geçtiği havanın yoğunluğuna karşı hassastır. Düşük hava basıncı, havanın yoğunluğunun azalması anlamına gelir ve bu da daha fazla müonun yere ulaşmasına olanak tanır. Yerde bir dedektör yardımıyla bu müon fazlalığı tespit edilebilir.
Araştırmacılar, kasırgalar ve kozmik ışınlar üzerine yapılan bilgisayar simülasyonlarına dayanarak, 1.000 metrekarelik bir alana yayılan büyük bir dedektör kullanılmasını öneriyor. Bu geniş alan kulağa çok gelse de, kozmik ışın fizikçileri için bu tür büyük dedektörler alışılmadık değil. Hindistan’ın Ooty kentinde, 25.000 metrekarelik bir alanı kapsayan GRAPES-3 deneyi, daha önce müonları kullanarak bir fırtınanın içinde devasa voltajları ortaya çıkarmıştı.
Bu geniş çaplı yaklaşım, bir fırtınanın dedektöre yakın geçmesini beklemek anlamına geliyor. Alternatif olarak, yaklaşık 100 metrekarelik taşınabilir bir dedektör, şiddetli hava koşullarının tahmin edildiği yerlere götürülebilir.
Müonlar ve Daha Küçük Ölçekli Fırtınalar
Daha önce müonlar, tropikal siklonlar gibi daha büyük ölçekli hava olaylarını incelemek için kullanılmıştı. Ancak Tokyo Üniversitesi’nden fizikçi Hiroyuki Tanaka, süper hücre fırtınalarının siklonlardan çok daha küçük olduğunu belirtiyor. “Bu nedenle, çok daha büyük bir algılama alanına ihtiyacımız var,” diyor. Tanaka, gerekli dedektörlerin taşınabilir olup olamayacağını ve bu ölçümün gerçek koşullarda başarılı olup olmayacağını sorguluyor.
Bu makale hakkında sorularınız veya yorumlarınız mı var? Bize yazın: feedback@sapienship.com.tr
Kaynaklar ve İleri Okuma
- W. Luszczak, et al. The effect of tornadic supercell thunderstorms on the atmospheric muon flux. (8 Ocak 2025). Alındığı Tarih: 10 Ocak 2025. Alındığı Yer: Physical Review D
Yazar Hakkında
