Dünya Manyetik Alanını Nasıl Koruyor?

Gezegenimizin çekirdeğinin kimyasal yapısı, jeolojik tarihini ve yaşanabilirliğini nasıl şekillendirdi?

Bildiğimiz gibi yaşam, Dünya’nın manyetik alanı ve tehlikeli iyonlaştırıcı parçacıkları güneş rüzgârından ve daha uzaktaki kozmik ışınlardan saptırma yeteneği olmadan var olamazdı. Jeomanyetizma adı verilen bir fenomen , Dünya’nın dış çekirdeğindeki sıvı demirin hareketi ile sürekli olarak üretilir.

Temel önemine rağmen, jeomanyetizmanın kökeni ve binyıl boyunca onu sürdüren enerji kaynakları hakkında birçok soru cevapsız kalmaktadır.

Mevcut ve eski Carnegie bilim insanları Alexander Goncharov, Nicholas Holtgrewe, Sergey Lobanov ve Irina Chuvashova da dahil olmak üzere uluslararası bir araştırmacılar ekibinin yeni çalışmaları, ağırlıklı olarak demir çekirdekteki daha hafif elementlerin varlığının jeomanyetizmanın oluşumunu ve sürdürülebilirliğini nasıl etkileyebileceğini inceliyor. Bulguları Nature Communications tarafından yayınlandı.

Gezegenimiz, gençliğinde Güneş’imizi çevreleyen toz ve gaz diskinden toplandı. Sonunda, en yoğun malzeme gezegen biçimlenirken gezegene battı ve bugün var olan katmanları oluşturdu: çekirdek, manto ve kabuk. Çekirdek ağırlıklı olarak demir olmasına rağmen, sismik veriler; oksijen, silikon, kükürt, karbon ve hidrojen gibi bazı daha hafif elementlerin farklılaşma işlemi sırasında içine çözüldüğünü gösterir.

Zamanla, iç çekirdek kristalleşti ve o zamandan beri sürekli olarak soğutuldu. Kendi başına, çekirdekten dışarıya ve mantoya akan ısı jeomanyetizmayı yönlendirebilir mi? Ya da bu termal konveksiyon, sadece ısıdan değil, yoğunlaşan bir iç çekirdekten dışarıya taşınırken, ışık elemanlarının kaldırma kuvvetinden ekstra bir desteğe mi ihtiyaç duyuyor?

Çekirdeğin kimyasal bileşiminin özelliklerini anlamak bu soruyu cevaplamaya yardımcı olabilir.

Silikatlar mantoda baskındır ve oksijen ve demirden sonra, silikon Dünya’da üçüncü en bol elementtir, bu nedenle çekirdekte demir ile alaşımlanabilen ana çakmak elemanlarından biri için olası bir seçenektir. Academia Sinica ve Ulusal Tayvan Üniversitesi’nden Wen-Pin Hsieh liderliğindeki araştırmacılar; silikonun, gezegenin demir çekirdeğinden mantoya ısı iletimini nasıl etkileyeceğini simüle etmek için derin Dünya koşullarının laboratuvar tabanlı taklitini kullandılar.

Goncharov, “Çekirdek malzeme ne kadar az ısı iletkenliğine sahip olursa, jeomanyetizma oluşturmak için gereken eşik değeri o kadar düşüktür.” dedi. “Yeterince düşük bir eşikle, çekirdekten çıkan ısı akışı tamamen termal konveksiyon ile tahrik edilebilir, böylece malzemenin çalışmasını sağlamak için ek hareketlere gerek kalmaz.”

Ekip, simüle edilmiş iç çekirdeğinde ağırlıkça yaklaşık yüzde 8’lik bir silikon konsantrasyonunun, jeomanyetizmanın gezegenin tüm tarihi boyunca sadece ısı iletimi üzerinde çalışabileceğini buldu.

Geleceğe bakacak olursak, çekirdekte oksijen, kükürt ve karbon varlığının bu konveksiyon sürecini nasıl etkileyeceğini anlamak için çabalarını genişletmek istiyorlar.

Kaynak: https://www.bizsiziz.com/how-does-earth-sustain-its-magnetic-field/

Çeviri: Simge Kara

70 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
23 + 13 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.