Dünya, Mars benzeri bir kaderden nasıl kaçındı? Eski kayalar ipuçları taşır

Ayaklarımızın yaklaşık 2.800 mil altında, Dünya’nın dış çekirdeğinde dönen sıvı demir, gezegenin koruyucu manyetik alanını oluşturur. Manyetik alan görünmezdir ancak Dünya yüzeyindeki yaşam için hayati önem taşır çünkü gezegeni güneş rüzgarından, yani güneşten gelen radyasyon akımlarından korur.

Ancak yaklaşık 565 milyon yıl önce, manyetik alanın gücü, bugünkü gücünün sadece %10’u kadar bir düzeye indi. Sonra, gizemli bir şekilde, alan geri sıçradı ve Dünya’daki çok hücreli yaşamın patlamasından hemen önce gücünü yeniden kazandı.

Manyetik alanın geri sekmesine ne sebep oldu?

Göre ABD Ulusal Bilim Vakfı– Bilim insanları tarafından desteklenen araştırmalar Rochester Üniversitesigençleşme birkaç on milyonlarca yıl içinde – jeolojik zaman ölçeklerinde hızlı bir şekilde – gerçekleşti ve Dünya’nın katı iç çekirdeğinin oluşumuyla aynı zamana denk geldi, bu da çekirdeğin muhtemelen doğrudan bir neden olduğunu düşündürüyor.

Dergide yayınlanan bir makalenin yazarlarından biri olan John Tarduno, “İç çekirdek son derece önemlidir” diyor. Doğa İletişimi. “İç çekirdek büyümeye başlamadan hemen önce, manyetik alan çökme noktasındaydı, ancak iç çekirdek büyümeye başlar başlamaz, alan yeniden oluşturuldu.”

Araştırmacılar, yaşı için daha kesin bir tahmin de dahil olmak üzere, iç çekirdeğin tarihinde birkaç önemli tarih belirlediler. Araştırma, Dünya’nın tarihi ve gelecekteki evrimi ile nasıl yaşanabilir bir gezegen haline geldiği ve güneş sistemindeki diğer gezegenlerin evrimi hakkında ipuçları veriyor.

NSF’nin Yer Bilimleri Bölümü’nde program direktörü Eva Zanzerkia, “Bu çalışma, geçmişte ve günümüzde gezegenlerin ve yaşamın evrimini daha iyi anlamamıza yardımcı olan, Dünya’nın manyetik alanı ve iç çekirdeği hakkındaki anlayışımıza katkıda bulunuyor” diyor.

Dünya katmanlardan oluşur: yaşamın bulunduğu yer kabuğu; manto, Dünya’nın en kalın tabakası; erimiş dış çekirdek; ve sırasıyla en dıştaki iç çekirdekten ve en içteki iç çekirdekten oluşan katı iç çekirdek.

Dünyanın manyetik alanı, dönen sıvı demirin elektrik akımlarına neden olduğu ve manyetik alanı üreten jeodinamo adı verilen bir fenomeni harekete geçirdiği dış çekirdeğinde üretilir.

Manyetik alanın Dünya’nın çekirdeğiyle olan ilişkisi nedeniyle, bilim adamları onlarca yıldır Dünya’nın manyetik alanının ve çekirdeğinin gezegenimizin tarihi boyunca nasıl değiştiğini belirlemeye çalışıyorlar. Çekirdekteki malzemelerin konumu ve aşırı sıcaklıkları nedeniyle manyetik alanı doğrudan ölçemezler. Neyse ki, Dünya yüzeyine yükselen mineraller, mineraller erimiş halden soğuduklarında manyetik alanın yönüne ve yoğunluğuna kilitlenen küçük manyetik parçacıklar içerir.

Tarduno ve ekibi, iç çekirdeğin yaşını ve büyümesini daha iyi tanımlamak için bir karbon dioksit lazeri ve laboratuvarın süper iletken kuantum girişim cihazı manyetometresini kullanarak kaya anortozitindeki feldspat kristallerini analiz etti. Tarduno, bu kristallerin içinde “mükemmel manyetik kaydediciler” olan küçük manyetik iğnelere sahip olduğunu söylüyor.

İç çekirdeğin ve manyetik alanın dinamiklerini ve büyümesini daha iyi anlamak, yalnızca Dünya’nın geçmişini ortaya çıkarmak ve geleceğini tahmin etmek için değil, aynı zamanda diğer gezegenlerin nasıl manyetik kalkanlar oluşturabileceği ve yaşamı barındırmak için gerekli koşulları sürdürebileceği yollarını çözmek için önemli çıkarımlara sahiptir. .

Araştırmacılar, örneğin Mars’ın bir zamanlar manyetik bir alana sahip olduğuna, ancak alanın dağıldığına ve gezegeni güneş rüzgarına karşı savunmasız ve yüzeyi okyanussuz bıraktığına inanıyor. Tarduno, bir manyetik alanın yokluğunun Dünya’nın aynı kaderi yaşamasına neden olup olmayacağı net olmasa da, “Dünya’nın manyetik alanı yenilenmeseydi, Dünya kesinlikle çok daha fazla su kaybederdi” diyor. “Gezegen, bugünkü gezegenden çok daha kuru ve çok farklı olurdu.”

O halde, gezegensel evrim açısından araştırma, bir manyetik kalkanın ve onu sürdürecek bir mekanizmanın önemini vurguluyor, diyor.

“Bu araştırma, bir gezegenin tüm yaşamı boyunca (milyarlarca yıl) bir manyetik alanı sürdüren büyüyen bir iç çekirdeğe sahip olma ihtiyacını gerçekten vurguluyor.”