Yarım milyar yıl önce, Dünya tıpkı Mars gibi olma yolundaydı. Antik kayalar şimdi manyetik alanımızı neyin kurtardığını gösteriyor

İlk önce bir iç çekirdeği olmayan Dünya’nın bir tasviri; ikincisi, yaklaşık 550 milyon yıl önce büyümeye başlayan bir iç çekirdekle; üçüncüsü, yaklaşık 450 milyon yıl önce en dıştaki ve en içteki iç çekirdeğe sahip. Kredi: Rochester Üniversitesi illüstrasyonu / Michael Osadciw.

Bu gezegenin sunduğu tüm bol zenginlik ve yaşam çeşitliliği için Dünya’nın manyetik alanına teşekkür edin. Onsuz, güneş radyasyonu atmosferi ve okyanusları yok edecek ve geride çorak bir manzara bırakacaktı. Aslında, bir zamanlar gezegenimsi bir okyanusla kaplı “mavi” bir su dünyası olduğuna inanılan ve yaklaşık dört milyar yıl önce manyetik alanını gizemli bir şekilde kaybettikten sonra sonunda “kırmızıya” dönen Mars’a olan da buydu. Gerçekten korkutucu olan şey, jeolojik tarihin bir noktasında Dünya’nın çok geride kalmamış olmasıdır.

Yaklaşık 565 milyon yıl önce, bilim adamları, Dünya’nın manyetik alanının gücünün bugünün gücünün sadece %10’una düştüğüne dair kanıtlar buldular. Bu eğilim devam etseydi, gezegenimizdeki tüm yaşam kesinlikle yok olacaktı. Ancak Dünya’daki çok hücreli yaşamın Kambriyen patlamasından hemen önce, manyetik alan geri döndü – ve Rochester Üniversitesi’ndeki jeologlar tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, bunların hepsi iç çekirdekteki bazı temel değişiklikler sayesinde.

Antik kayalar, Dünya’nın Mars benzeri bir kaderden nasıl kaçındığını ortaya koyuyor

Dünya, soğan gibi birçok katmandan oluşur. En üstte hepimizin yaşadığı kabuk vardır, bunu sırasıyla manto, erimiş dış çekirdek ve katı iç çekirdek olarak bilinen Dünya’nın en kalın tabakası izler. İç çekirdek, sırayla, şimdi en dıştaki çekirdekten ve en içteki çekirdekten yapılmıştır.

Manyetik alandan sorumlu olan dış çekirdeğin hareketidir. Dönen sıvı metallerin – konveksiyon akımları ve gezegenin dönüşü nedeniyle hareket halinde – bizi zararlı güneş radyasyonu patlamalarından koruyan manyetik alanı üreten bir “jeodinamik” gibi davrandığı yer burasıdır. Metaller, gezegenin iç ısısını serbest bırakması nedeniyle sürekli bir çalkalama hareketi içindedir ve bu akışa levha tektoniği yardımcı olur.

2015 yılında yayınlanan bir araştırmaya göre Bilim, Dünya’nın manyetik alanının yaşının en iyi tahmini 4,2 milyar yıldır. Karşılaştırıldığında, Dünya yaklaşık 4.6 milyar yaşındadır. Bununla birlikte, manyetik alanın gücü her zaman sabit olmamıştır.

Bilim adamları, eski demir açısından zengin mineralleri inceleyerek, Dünya’nın manyetik alanının milyarlarca yıl önce bile nasıl değiştiğini bilebilirler. Başlangıçta, bu mineraller, demir atomları kendilerini tıpkı bir pusula iğnesi gibi Dünya’nın manyetik alanıyla hizalayan sıvı lavlardı. Lav soğuduğunda, ortaya çıkan mineraller, o sırada Dünya’nın manyetik alanının gücünün ve yönünün doğrudan bir kaydı olarak hizmet eder.

Bilim adamları, bu paleomanyetizma kaydını inceleyerek, Dünya’nın manyetik alanının, dipolün kuzey ve güney kutuplarının yer değiştirdiği ve güçte önemli değişiklikler olduğu birçok ters dönüş döneminden geçtiğini söyleyebildiler.

Dünya’nın manyetik alanındaki en düşük nokta, muhtemelen yaklaşık 565 milyon yıl önce, neredeyse ortadan kaybolduğu zaman meydana geldi. Ancak sadece 15 milyon yılda – jeolojik zamanda neredeyse bir flaş – manyetosfer geri döndü. liderliğindeki yeni bir araştırmaya göre John Tarduno, Jeofizik Profesörü Yer ve Çevre Bilimleri Bölümü Rochester Üniversitesi’nde, manyetik alan gücündeki bu hızlı yenilenme, yaklaşık 550 milyon yıl önce, esasen erimiş dış çekirdeği yeniden dolduran katı bir iç çekirdeğin oluşumu ile açıklanabilir. Ardından, yaklaşık 450 milyon yıl önce, büyüyen iç çekirdeğin yapısı bir kez daha değişti ve en içteki ve en dıştaki iç çekirdek arasındaki sınırı sağlamlaştırdı.

Daha da önemlisi, iç çekirdekteki bu değişiklikler, yüzeydeki levha tektoniğine bağlı olarak üstteki mantonun yapısındaki kaymalarla örtüşmektedir.

Tarduno, “İç çekirdeğin yaşını daha doğru bir şekilde sınırladığımız için, günümüzün iç çekirdeğinin aslında iki parçadan oluştuğu gerçeğini keşfedebildik” diyor. “Dünya yüzeyindeki levha tektonik hareketleri, iç çekirdeği dolaylı olarak etkiledi ve bu hareketlerin tarihi, iç çekirdeğin yapısında Dünya’nın derinliklerine basıldı.”

Bu sonuçlara ulaşmak için Tarduno ve meslektaşları, kaya anortozitinden feldspat kristallerini analiz etmek için bir CO2 lazeri ve bir süper iletken kuantum girişim cihazı (SQUID) manyetometresi kullandılar. Jeofizikçiler, tek kristalleri ısıtarak onları demanyetize ederek ve ardından manyetizasyon vermek için bir manyetik alan varlığında numuneleri yeniden ısıtarak bu paleoyoğunluğun ne olduğunu belirleyebildiler.

Araştırmacılar, manyetosferin gücünün zamanla nasıl büyüdüğünü ve azaldığını daha iyi anlayarak, yalnızca Dünya’nın geçmişini ortaya çıkarmak ve geleceğini tahmin etmekle kalmaz, aynı zamanda diğer gezegenlerin manyetik alanlarını nasıl oluşturabileceğini ve bunun uzaylı yaşamı için ne anlama geldiğini de söyleyebilirler. Yine, Mars bir uyarıcı masal görevi görür.

Tarduno, “Dünya’nın manyetik alanı yeniden oluşturulmasaydı, Dünya kesinlikle çok daha fazla su kaybederdi” diyor. “Gezegen, bugünkü gezegenden çok daha kuru ve çok farklı olurdu.”

“Bu araştırma, bir gezegenin tüm ömrü boyunca (milyarlarca yıl) bir manyetik alanı sürdüren, büyüyen bir iç çekirdeğe sahip olma ihtiyacının gerçekten altını çiziyor.”

Bulgular dergide yayınlandı Doğa İletişimi.

Leave a Reply

Your email address will not be published.