30.07.2015 tarihinde Phys.org’ da yayınlanan makaleye göre:
2010 yılından beri, Dünya’ nın manyetik alanının yaşı üzerine yapılan en iyi tahmin 3.45 milyar yaşında olduğudur. Ancak şimdi bu bulgudan sorumlu bir araştırmacı: “alınan yeni veri manyetik alanın çok daha yaşlı olduğunu gösteriyor” dedi.
Dünya’ nın manyetik alanı üzerine araştırmaların önde gelen uzmanı ve Rochester Üniversitesinde bir Jeofizikçi olan John Tarduno ile onun araştırma ekibi, Dünya’ nın manyetik alanının yaşının en az 4 milyar yıl olduğuna inandıklarını söylüyorlar.
Tarduno: “Güçlü bir manyetik alan atmosfer için bir zırh sağlar” ve “Bu Dünya’ nın yaşanabilir koşullarını koruması açısından önemlidir” dedi.
Tarduno ve ekibinin bulguları Journal Science dergisinin son sayısında yayınlandı.
Dünya’ nın manyetik alanı güneş rüzgarlarından (güneşin korona tabakasından uzaya sürekli yüklü parçacık akışı) atmosferi korur. Manyetik alan, güneş rüzgârlarının su ve atmosferi birbirinden ayırmasını engelleyerek ,Dünya üzerindeki yaşamı mümkün kılar.
Dünya’ nın manyetik alanı, kendisinin sıvı demir çekirdeği içerisinde oluşur ve bu Jeomanyetizmanın çalışması için gezegenden düzenli bir ısı yayılması gerekir. Bugün, bu ısı yayınımı gezegenin içinden yüzeyine verimli bir şekilde ısı transferini sağlayan levha tektoniği tarafından desteklenir. Ancak, Tarduno’ ya göre, levha tektoniğinin kökeninin zamanı, Dünya’ nın gençlik yılları sırasında bir manyetik alandan yoksun olduğunu savunan bazı bilim insanları ile heyecanla tartışılmaktadır.
Manyetik alanın önemi dikkate alındığında, bilim insanları bunun ilk ortaya çıktığı zamanı hesaplamaya çalışıyorlar, bu karşılığında levha tektoniğinin ne zaman oluşmaya başlayıp ve gezegenin nasıl yaşanabilir kalabildiğine dair ipuçları sağlar.
Neyse ki bilim insanları için, minerallerin eriyik halinin soğutulduğu anda manyetik alanın içine hapsolmuş manyetit gibi mineraller vardır. Bilim insanları mevcut en yaşlı mineralleri inceleyerek Dünya tarihinin en eski dönemlerinde alanın şiddeti ve doğrultusunu söyleyebilir. Güvenilir ölçümler elde etmek için, bilim insanları tarafından elde edilen minerallerin saf olması ve daha sonraki bir manyetik alanın mineral içerisindeki eski bilgileri sıfırlamasına sebep olacak yeterli bir ısı seviyesine asla ulaşmamış olması çok önemlidir.
Yön ile ilgili bilgi, doğal olarak meydana gelen demir oksit (manyetit) içindeki mikroskobik tanelerde depolanır. En küçük manyetit taneleri içerisinde , kaydedici gibi çalışan ve kişisel mıknatıslanmalara sahip bölgeler vardır. Tıpkı manyetik kaset gibi, bilgi belirli bir zamanda kaydedilir ve belirli koşullar altında değiştirilmediği sürece hafızada kalır.
Tarduno’ nun yeni sonuçları Batı Avustralya da Jack Hills’ den toplanan zirkonyum kristalleri içinde bulunan mıknatısdaki sabit manyetik alan gücünün kaydedilmesine dayanır. Zirkonyum bir milyar yıldan daha fazla sürede oluştu ve antik bir tortul birikintisi içinde beklemeye başladı. Farklı yaştaki zirkonyumu örnekleyerek, manyetik alanın tarihi belirlenebilir.
Antik zirkonyum mineralleri çok küçüktür (bir milimetrenin yaklaşık on’ da ikisi kadar) ve onların mıknatıslanma ölçümü teknolojik olarak zor bir iştir. Tarduno ve ekibi Rochester Üniversitesinde benzer aletlerden on kat daha büyük bir hassasiyet sağlayan SQUID mıknatıs ölçeri ve ya özel bir kuantum girişim cihazı kullandı.
Ancak, günümüzde yapılan mıknatısın manyetik yoğunluk okumalarının, dönemin gerçek koşullarını ortaya çıkarması için, araştırmacıların, zirkonyum içerisindeki manyetik alanin oluştuğu zamandan günümüze değişmeden kaldığına emin olmaları gerekiyordu.
Özellikle, Jack Hills kayalarının sıcaklıklarının 475 C’ ye ulaştığı , yaklaşık 2.6 milyar yıl önceki bir dönemden endişe ediliyordu. Bu şartlar altında, zirkonyumda kaydedilen Dünya’ nın manyetik alanının bilgisinin silinip ,daha genç ve daha yenisiyle yer değiştirmesi mümkündü.
Tarduno “zirkonyum mineralleri tortullaştığı andan itibaren birbirlerine göre hareket etmediklerini biliyoruz” dedi. Sonuç olarak, eğer zirkonyumdaki manyetik bilgi silinmiş ve yeniden kaydedilmişse, manyetik yönelimlerin hepsi özdeş olacaktı.
Bunun yerine, Tarduno minerallerin çeşitli manyetik yönelimler ortaya çıkardığını buldu. Bu durum, örneklerde kaydedilmiş yoğunluk ölçümlerinin aslında dört milyar yıl kadar yaşlı olduğuna kendisini ikna etti.
Yoğunluk ölçümleri Dünya’ nın çekirdeğinde bir jeomanyetizma varlığı hakkında bir hayli bilgi ortaya çıkarıyor. Tarduno güneş rüzgarlarının, bir çekirdek manyetik kaynak yokluğunda bile, küçük bir manyetik alan oluşturmak için Dünya’ nın atmosferiyle etkileşimde bulunabileceğini ifade ediyor. Bu koşullar altında, Tarduno, bir manyetik alanın maksimum kapasitesinin 0.6 uT(mikro-Tesla) olabileceğini hesapladı. Tarduno ve ekibi tarafından yapılan ölçüm değerleri 0.6 ?T dan çok daha büyüktü. Bu, gezegenin merkezinde bir jeomanyetizmanin olduğunu ve aynı zamanda levha tektoniği varlığının oluşan ısıyı salması gerektiğini işaret etti.
Tarduno “Levha tektoniğinin ne zaman oluşmaya başladığı üzerine bilim insanları arasında bir fikir birliği yoktur” . “Ancak ölçümlerimiz, antik zirkonyum üzerinde önceki bazı jeokimyasal ölçümler ile uyuşmakta ve 4.4 milyar yıllık bir zamanı işaret etmektedir” dedi.
Güneş rüzgarları o dönemde günümüzdekinden yaklaşık 100 kat daha güçlü olduğu için, manyetik alan evrenin yaşını belirlemede özel önem taşıyordu. Manyetik alanın yokluğunda , güneş rüzgârlarını oluşturan protonlar, atmosferi iyonize edip hafif elementleri buradan koparabilirdi ve bu atmosferde su kaybı ile sonuçlanabilirdi
Bilim insanları, gezegen oluşmaya başladığında Mars’ ta jeomanyetizmanın aktif halde olduğuna, ancak 4 milyar dan sonra yok olduğuna inanıyor. Sonuç olarak, Tarduno, kızıl gezegenin atmosferini koruyacak bir manyetik alan olmadığını ve bu atmosferinin çok ince olmasının nedenini açıklayabileceğini söylüyor.
Tarduno “Bu durum, Mars’ ta yaşamın sürdürülememesinin önemli bir nedeni olabilir ” dedi.
Kaynak: http://phys.org/news/2015-07-earth-magnetic-shield-older-previously.html
