Yeni bir model, Dünya’nın sıvı çekirdeğinin gezegenin başlangıcından bu yana manyetik alanını nasıl sürdürdüğünü ortaya çıkararak, gezegenin geleceğine dair yeni bakış açıları sunuyor.

Dünya, zararlı kozmik radyasyona karşı bir kalkan görevi gören ve yaşamı mümkün kılan manyetik alanın varlığından faydalanır. Buna karşılık, Mars gibi gezegenler, çok daha düşmanca bir ortam yaratan sürekli yüklü parçacık bombardımanına maruz kalırlar.

Bilim insanları, Dünya’nın manyetik alanını dinamo teorisi olarak bilinen bir teoriye dayandırıyor. Bu açıklamaya göre, gezegenin sıvı demir ve nikel çekirdeğinin yavaş yavaş soğuması, dış çekirdekte güçlü konveksiyon akımları oluşturur.

Dünya döndükçe, bu akımlar saparak vida benzeri bir sarmal burgu çizer. Sıvı metalin hareketi elektrik akımları oluşturur ve bu akımlar da manyetik alanlar meydana getirerek Dünya’nın koruyucu manyetik kalkanının büyük bir kısmını oluşturur.

Ancak bu teorinin bir sınırlaması vardır. İç çekirdek kristalleşmeye başlamadan (yaklaşık 1 milyar yıl önce), Dünya’nın çekirdeği tamamen sıvıydı. Bu da kritik bir soruyu gündeme getiriyor: O erken dönemde bir manyetik alan var olabilir miydi?

Yeni bir çalışma bu soruya cevap arıyor. ETH Zürih ve Çin’deki SUSTech’ten üç jeofizikçi, uzun süredir devam eden bu gizemi aydınlatan yeni bulgular sunuyor.

Yeni model cevabı sağlıyor

Dünya’nın iç yapısı ve içinde gerçekleşen süreçler doğrudan gözlemlenemediği için, jeologlar bunu bilgisayar modelleri yardımıyla inceliyorlar.

Araştırmacılar, tamamen sıvı bir çekirdeğin aynı zamanda kararlı bir manyetik alan oluşturup oluşturamayacağını simüle etmek için bir Dünya bilgisayar modeli geliştirdiler.

Simülasyonlar yüksek performanslı bir bilgisayarda hesaplandı. Araştırmacılar, Dünya’nın çekirdek viskozitesinin dinamo etkisi üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı doğru fiziksel rejimi gösterdiler.

Bu, manyetik alanının Dünya’nın erken tarihinde de günümüzdekine benzer şekilde oluştuğu anlamına geliyor.  Araştırma ekibi, Dünya’nın çekirdek viskozitesinin etkisini bir modelde ihmal edilebilir bir değere indirmeyi başaran ilk ekip oldu.

Çalışmanın lideri Yufeng Lin, “Şimdiye kadar hiç kimse doğru fiziksel koşullar altında bu tür hesaplamaları yapmayı başaramadı” dedi.

Dünya’nın manyetik alanının tarihini anlamak

ETH Zürih’ten Jeofizik Prof. Andy Jackson, “Bu bulgu, Dünya’nın manyetik alanının geçmişini daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor ve jeolojik geçmişten gelen verileri yorumlamada faydalı oluyor” dedi.

Bu durum, yaşamın ortaya çıkışını da farklı bir açıdan ele alıyor. Milyarlarca yıl önce, yaşam, uzaydan gelen zararlı radyasyonu engelleyen ve gelişimini mümkün kılan manyetik kalkandan faydalanmış gibi görünüyor.

Araştırmacılar ayrıca yeni bulguları Güneş veya Jüpiter  ve Satürn gibi diğer gök cisimlerinin manyetik alanlarını incelemek için de kullanabilecekler.

Modern medeniyetler için vazgeçilmez

Dünya’nın manyetik alanı yalnızca yaşamı korumakla kalmaz, aynı zamanda uydu iletişimini ve modern medeniyetin birçok başka yönünü mümkün kılmada da hayati bir rol oynar.

Jackson, “Bu nedenle manyetik alanın nasıl oluştuğunu, zaman içinde nasıl değiştiğini ve onu hangi mekanizmaların koruduğunu anlamak önemlidir. Manyetik alanın nasıl oluştuğunu anlarsak, gelecekteki gelişimini tahmin edebiliriz” dedi.

Manyetik alan, Dünya tarihi boyunca binlerce kez kutup değiştirmiştir. Son yıllarda araştırmacılar, manyetik kuzey kutbunun coğrafi kuzey kutbuna doğru hızla kaydığını gözlemlemişlerdir. Manyetizmanın Dünya’da nasıl değiştiğini anlamak, medeniyetimiz için hayati önem taşımaktadır.