Güneş aktivitelerinin manyetosfer iyonesfer dinamiklerine etkisi

Abstract

Güneş aktivitesinin Dünya manyetosferi ile etkileşmesi sonucunda manyetosferde düzensizlikler oluşmaktadır. Güneş rüzgarları ya da gezegenler arası manyetik alanın Dünya manyetosferinde oluşturduğu etki önem taşımaktadır. Özellikle güney yönelimli gezegenler arası manyetik alanın Dünya manyetosferinin dinamiklerindeki çeşitliliği arttırmaktadır. Bunun yanı sıra manyetosfer bir enerji deposu olarak düşünülebilir ve zaman zaman bu enerjinin salınması Güneş aktivitesi sırasında olduğu gibi iyonosferde düzensizlikler meydana getirebilmektedir. Özellikle substorm dinamikleri bu çeşitliliği arttırmaktadır. Bu nedenle Dünya manyetosferinin özellikleri ve verdiği tepkilerin anlaşılması önem taşımaktadır. Manyetosferdeki enerji taşınım, moment, enerjinin kayboluşu ve enerjinin dönüşümü süreçleri manyetosferin dinamiklerinin anlaşılması açısından büyük önem arz etmektedir. Yukarda bahsedilen durumların anlaşılması için bu tezde izlenen yol büyük çoğunlukla Alfven dalgaları üzerinden ilerlemiştir. Alfven dalgaları astrofiziksel plazmada önemli bir fiziksel olgudur ve bu tez özelinde Alfven dalga yapısı özelliğini kaybetmeden manyetosferde bulunduğu yerin bilgisini verebilmesi nedeni ile çok önemli bir konumdadır. Manyetosferin kuyruk bölgesinden auroral bölgeye kadar Alfven dalgaları gözlemlenebilmektedir ve bu gözlemler bize Alfven dalgasının bulunduğu plazma ile ilgili bilgi verebilmektedir. Ayrıca bu gözlemler sonucunda manyetosferde plazma taşınımın nasıl olduğu enerji dönüşüm süreçleri ve enerjinin kayboluş süreci hakkında da bilgi edinmemizi sağlayacak önemli fiziksel olgulardan bir tanesidir. Plazmanın Alfven dalgası aracılığı ile incelenirken xiii Maxwell-Boltzmann-Vlasov denklemleri, Manyetohidrodinamik denklemler ve dalganın Kinetik teorisi temel matematiksel denklemleri kullanılmıştır. Kinetik Alfven dalgaları, dalga parçacık etkileşimleri, parçacıkların ivmelenmesi ve ısınması gibi süreçlerde önemli rol oynamaktadır ve bu dalgalar manyetosferin birçok bölgesinde karşımıza çıkmaktadır. Kinetik Alfven dalga yapısı gibi ayna mod yapı da alçak frekans yapı içersinde yer almaktadır. Tezin uygulama kısmında kinetik Alfven dalga yapısı ve ayna modu yapı ve düzensizlik substorm sırasında gözlemi yapılan fiziksel olgulardandır.