Bilim basit bir çaba gibi görünüyor. Bir hipotez bulursunuz, onu kanıtlamak veya çürütmek için veri toplarsınız ve hipotezin doğru olup olmadığını görmek için bu verileri analiz edersiniz. Ancak bilimle gerçekten ilgilenen herkes size bunun o kadar basit olmadığını defalarca söyleyecektir. Ve en yaygın karmaşıklıklardan biri veri analizidir. Yeni bir makale, ortalamaya gerileme olarak bilinen böyle bir karmaşıklığın, güneş fırtınalarının gerçekte ne kadar şiddetli olabileceğini büyük ölçüde küçümsememize neden olabileceğini öne sürüyor.
Güneş rüzgarı ile Dünya’nın manyetosferi arasındaki etkileşim dev bir dinamo gibi düşünülebilir. Güneş rüzgarı ve manyetik alanın birleşimi, yüksek hızlı plazma ve elektrik akımlarını üst atmosfere, özellikle de kutup başlarının etrafına (dolayısıyla auroraların ortaya çıkmasına) yönlendirir. Bilim adamları genellikle bu dinamo etkisini Polar Cap Index’i (PCI) kullanarak izlerler.
Onlarca yıldır açık olan bir şey var; ılımlı güneş aktivitesi için, güneş rüzgârının elektrik alanları ile Dünya’da ölçülen elektrik tepkisi arasında çok açık bir doğrusal ilişki vardır. Bununla birlikte, daha güçlü fırtınalar için, Dünya’nın tepkisi “doygun” göründüğünde, yani aksi takdirde beklenebilecek seviyenin belirli bir seviyesinin altına düştüğünde bu ilişki bozulur. Ama nedenini hiçbir zaman gerçekten anlayamadık.
Fraser, tarihteki en güçlü güneş fırtınası olan Carrington olayından bahsediyor.
Dr. Nithin Sivadas ve NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki ortak yazarları tarafından Nature’da yayınlanan yeni bir makaleye göre, bu doygunluk, güneş fırtınalarının gücünü nasıl ölçtüğümüzden dolayı basit bir yanılsama olabilir. Güneş rüzgarı ölçümlerinin çoğunun, tamamı L1 Dünya-Güneş Lagrange noktasında bulunan WIND, ACE veya DSCOVR gibi uydulardan geldiğini, bunun da Güneş’e Dünya’dan 1,5 milyon km daha yakın oldukları anlamına geldiğini belirttiler.
Bu mesafe çok fazla belirsizlik getirir. Rüzgâr yayılımının zamanlaması değişkenlik göstererek zamanlama hassasiyetini zorlaştırır. Aradan geçen 1,5 milyon km’de rüzgarın kendisi değişebilir ve şok cepheleri “heteroskedastik gürültü”ye, yani aşırı olaylarda daha da büyüyen rastgele hatalara neden olabilir. Bu hataların tümü, yukarı yönde son derece belirsiz bir değeri ölçtüğümüz bir duruma neden oluyor ve bu da istatistiğin temel bir kuralının devreye girmesine neden oluyor: ortalamaya regresyon.
Aslında bilim insanları, L1 uydularındaki ekstrem ölçümleri manyetosferde tetikledikleri daha küçük, daha ortalama jeomanyetik tepkilerle eşleştirdiler; çünkü Dünya’nın manyetosferine çarpan “gerçek” güneş rüzgarının daha az ekstrem ve orada ölçülen ortalamaya daha yakın olma ihtimali çok daha yüksek. L1’deki aşırı bir olay ile Dünya’daki daha ılımlı bir olay arasındaki bu matematiksel uyumsuzluk, veri eğrisinde “doğrusal olmayan bir regresyon yanlılığına” neden olur, onu yapay olarak büker ve Dünya’nın tepkisinin “doymuş” görünmesine neden olur.
Fraser, Dr. Benjamin Pope ile güneş fırtınalarının tehlikesi hakkında konuşuyor
Yazarlar, görüşlerini kanıtlamak için bazı önyargıları dengelemek amacıyla bir “regresyon kalibrasyonu” uyguladılar. Bunu yaptıktan sonra, güneş fırtınasının gücü ile Dünyanın manyetik tepkisi arasındaki doğrusal ilişki, net bir doygunluk etkisi olmadan doğrusal olarak devam etti. Basitçe söylemek gerekirse, 1000 yılda 1 kez meydana gelecek bir güneş fırtınası olayının, artık başlangıçta düşündüğümüzden çok daha büyük miktarda yıkıma neden olması muhtemeldir.
Ancak bu bulgu yalnızca uzay havasıyla ilgili değil. Yazarlar, sismolojiden tıbbi araştırmalara kadar her şeyin, eşik olarak maskelenen ortalamanın kurbanı olabileceğine dikkat çekiyor. Belirsiz girdilerle eğitilen modeller istatistiksel yanılsamayı öğrenip bunun fiziksel bir gerçeklik olduğunu düşüneceğinden, makine öğrenimi sorunu daha da kötüleştiriyor.
Bununla birlikte, hemen sonuç açık: Dünya’nın elektrik şebekesi ve uydu takımyıldızı operatörlerinin, çok şiddetli bir güneş fırtınası vurursa çok daha büyük bir elektrik artışı olasılığını dikkate alması gerekiyor. Manyetosferin doygunluğuyla sahip olduğumuzu düşündüğümüz doğal koruma ne yazık ki sadece istatistiksel bir yanılsama gibi görünüyor.
NASA – Yeni NASA Çalışması, Güneş Fırtınası Etkilerinde Muhtemelen Sınır Olmadığını Söylüyor
N. Sivadas ve ark. – Ortalamaya gerileme, jeomanyetik fırtınaların doygunluğunu açıklayabilir
UT – Güçlü Güneş Fırtınaları, Kuzey Amerika’nın Bazı Bölgelerinde Yağışları Değiştirebilir
UT – Wood, Güneş’in En Şiddetli Patlamalarını Nasıl Kaydediyor
Kaynak: Universe Today
