dünyanın manyetik alanı ve manyetik takla

Dünya’nın eriyik çekirdeği kavurucu bir sıcaklığın ve çok büyük bir basıncın altında milyarlarca trilyon ton ergimiş demir ihtiva eder. Yeryüzünün yaklaşık olarak 3200 kilometre kadar altında yer alan, ulaşılması mümkün olmayan eriyik çekirdek, Dünya’nın manyetik  alanını ya da magnetosfer dediğimiz tabakayı meydana getirir. Çekirdekte üretilen bu manyetik alan Güney manyetik kutbu dolaylarında çekirdeği terk eder, Dünya’nın etrafını dolaşır ve Kuzey manyetik kutbu yakınlarından tekrar içeri, çekirdeğe giderek kendisini tamamlar.

güneş rüzgarlarına karşı manyetik alan

Dünya’yı çepeçevre saran bu manyetik alan, uzaydaki tehlikeli hava koşullarına ve radyasyona karşı koruyuculuk görevini üstlenir. Güneşte gerçekleşen şiddetli patlamaların neticesinde uzaya salınan milyarlarca ton elektrik yüklü parçacığın teşkil ettiği güneş rüzgarlarına karşı kendini siper eder. Güneşten kopup Dünya’ya doğrudan gelen bu parçaların kütleleri kimi zaman Everest Dağı’nınki kadar büyük olabilse dahi bu korkutucu durum, Dünya için bir tehlike teşkil etmez.  Koruyucu kuvvet alanı (manyetik alan) bu parçacıkları savuşturur ve atmosfere nüfuz etmesine müsade etmez.

Ancak atmosfere ulaşmayı başarabilen bazı parçacıklar kutuplara doğru sürüklenir ve burada, atmosfere ait gazlarla tepkime vererek, gökyüzündeki muhteşem silüetiyle tandığımız Kutup Işıkları’nı oluşturur.

Manyetik alanda alışılagelmedik değişiklikler

Son dönemde, Dünya’nın manyetik alanıyla ilgili tuhaf şeyler cereyan etmektedir. Çekirdeğin, manyetik alanı üretme yeteneği azalıyor gibi görünmekte ya da başka bir deyişle Dünya’nın manyetik alanı zayıflamaktadır.

Neler olup bittiğini anlamak için diğer gezegenlerin manyetik alanları bilim adamlarınca incelenmeye başlandı. Uzmanların Mars’ın manyetik alanı hakkında çokça şüphesi vardı. Mars’ın manyetik alanı asla mı var olmamıştı? Yoksa bir zamanlar vardı da sonradan mı bir şekilde kaybolmuştu? Bu soruların yanıtı Mars’ın volkanik kayalarından geliyordu.

Mars’ta manyetizmanın izleri

“Volkanik lavlar güçlü bir manyetik alanın etkisinde soğuyup katılaşınca mıknatıs özelliği kazanır.” Bu bilgi NASA’dan Maria Acuna ve ekibi’ne, Mars’ın manyetik alanı konusunda epey yarar sağladı. Ekip, gönderilen uydular sayesinde Mars’ın küresel bir manyetik alanı (çekirdeğinden gelen bir manyetik alan) olmadığını öğrenmişti. Ancak buna karşın Mars’ın yüzeyinde, volkanik kayaların olduğu bölgelerde lokal manyetik alanlar tespit etmişti. Bu tezatı tek bir ifade ile açıklayabileceklerini düşünüyorlardı: Bu kayalar oluşmadan önce Mars’ın küresel bir manyetik alanı vardı ve bu kayaların mıknatıslanmalarına olanak sağladı. Çünkü manyetik alanı olmayan bir gezegende, katılaşan bu lavların mıknatıslanması olanaksızdı.

Diğer yandan ekip, 4 milyar yıl önce iki büyük meteorun çarpmasıyla oluşan Hellas ve Argyre havzalarında şaşırtıcı bir biçimde, mıknatıslanmadan eser olmadığını fark etmişlerdi. Bunun tek bir mantıklı açıklaması olabilirdi: Bu havzalar meydana gelirken Mars genel bir manyetik alana sahip değildi. Yani 4 milyar yıl önce, bu havzalar oluştuğunda Mars, küresel manyetik alanını kaybetmişti. Çünkü bu havzalarda manyetizmanın görülmeyişi, oluştuklarında güçlü bir manyetik alanın etkisinde kalmadıkları anlamına geliyordu.

Hellas ve Argyre havzalarında mıknatıslanma yoktu

Hayatı da sonlandırmış olabilirdi

4 milyar yıl boyunca küresel bir manyetik alanı olmadan uzaydaki seyahatine devam eden Mars’ın ödediği bedeller ise oldukça büyüktü. Mars’ın bir zamanlar, ilkel yaşama imkan sağlayan atmosferi ve okyanuslarının olduğu düşünülüyordu. Belki de önceleri Mars’ta hayat vardı. Ancak manyetik kalkanından yoksun bir şekile geçen 4 milyar yıl boyunca, uzaydan gelen radyasyona karşı koyamamıştı. Radyasyonun erozyonal etkileri Mars’ın atmosferinin ve eğer varsa gezegendeki hayatın da sonunu getirmişti.

 

Peki Dünya’daki durum için ne söylenebilirdi ? Devamı >

dünyanın manyetik alanı ve manyetik takla – 2

Alan büyük, zayıfladığının delili küçük

Dünya’nın manyetik alanının zayıfladığının kanıtı şaşırtıcı bir cisimden geliyordu: Çömlek.
Asırlardır hatta binlerce yıldır çömlekçilik yapan insanlar, aynı zamanda birer manyetik kayıt cihazı yaptıklarının farkında değildi. Çömlekler yapıldığı ana ait Dünya’nın manyetik alanının kaydını bünyesinde saklıyordu. Peki bunu nasıl yapıyordu?

Çömleğin ham maddesi kil, manyetit adı verilen demir tabanlı bir mineral içerir. Manyetit, milyonlarca mikroskobik mıknatıs ve bu mıknatısların oluşturduğu çok sayıda manyetik bölge muhteva eder. Pişmemiş kilde bu mikroskobik mıknatısların hepsi farklı yönde ya da gelişigüzel istikamettedirler. Fakat çömlek pişirilmeye başlandığında bu manyetik bölgeler silinir ve maruz kaldığı manyetik alanın öngördüğü şekilde yeniden biçimlenirler. (ki bu alan Dünya’nın manyetik alanıdır.)

Ham kil pişerken içindeki tüm mikroskobik mıknatıslar, etkisi altında kaldığı manyetik alan, yani Dünya’nın manyetik alanı boyunca hizalanır. Tüm mikroskobik mıknatıslarının aynı yönde hizalanmasıyla birlikte çömlek de genel bir manyetik alan kazanarak bir miktar mıknatıslanmış olur.

ham kilde mikroskobik  mıknatısların yönü

ısıtılınca

pişmiş kilde mikroskobik mıknatısların yönü

Çeşitli mekanlardan toplanan antik çömlekler, Dünya’nın manyetik alanının şiddetinin son 300 yıldır süratli bir şekilde düştüğü söylüyordu ama neden düştüğü hakkında bir ipucu vermiyordu.

Dünya’nın manyetik alanını oluşturan şey

Elektrik akımının manyetik alan oluşturduğu ve manyetik alanın da, etkisi altındaki bir iletkenin hareket ettirilmesi halinde elektrik akımı oluşturduğu biliniyor.

Başka bir deyişle, iletkenden geçen akımlar manyetik alan oluşturur, ilekten hareket halindeyse manyetik alan da iletken üzerinde tekrar akım meydana getirir. Sonra bu akım da yeniden bir manyetik alan oluşturur ve bu döngü böyle süregider. Yani ortada, kendinden devamlı elektromanyetik bir durum vardır. Çekirdekteki akımlar, Dünya’nın manyetik alanını oluşturur. Oluşan bu manyetik alan da çekirdekteki hareket halindeki iletken üzerinde yeni akımları oluşturur. Daha sonra bu akımlar tekrar manyetik alan, manyetik alan da tekrar akımları meydana getirir. İşte bu yüzden Dünya’nın kendinden devamlı elektromanyetik bir

dinamo olduğu düşünülür. Ancak her şey iletkenin hareketine bağlıdır. Çekirdekteki söz konusu bu iletken milyarlarca trilyon tonluk eriyik demirdir. Eğer çekirdek, bu iletkenin donmasına ve hareketinin durmasına sebep olacak kadar soğursa, döngü kırılır ve dinamo durur. Yani manyetik alan artık oluşamaz.

Mars’ın 4 milyar yıl önce başına gelen şeyin bu olduğu tahmin ediliyor. Dünya’dan daha küçük olduğu için daha çabuk soğuyacağı düşünülen Mars’ın çekirdeğini faal tutamayacak kadar soğuduğu ve bu yüzden manyetik alanını kaybettiği sanılıyor.

Peki Dünya’nın manyetik alanındaki düşüşün sebebi çekirdeğinin soğuması mıydı?

Bilim adamlarına göre yanıt hayır. Dünya her 1 milyar yılda yaklaşık 100°C, yani çok yavaş soğuyor. Uzmanlar, donmanın milyarlarca yıl sonra gerçekleşeceğini söylüyor ve sebebini de çekirdeğin oluşurken aldığı yüksek ısı enerjisine yani ilk enerjisinin çok yüksek oluşuna bağlıyor. Acuna çekirdekteki soğumanın, alanın günümüzdeki zayıflığıyla ilgisi olmadığını belirterek “Eğer çekirdekteki konveksiyon akımını (ısı akışını) durdurursak alanın zayıflaması en azından binlerce yüzyıl alırdı. Ama bugün karşılaştığımız şey bundan çok daha hızla zayıflayan bir manyetik alandır” diyor.

 

Yeni ipuçları, yeni bulgular Devamı >