Dünya, Mars benzeri bir kaderden nasıl kaçındı? Antik kayalar ipuçları taşıyor

Ayaklarımızın yaklaşık 1.800 mil altında, Dünya’nın dış çekirdeğindeki sıvı demirin dönüşü, gezegenimizin koruyucu manyetik alanını oluşturuyor. Bu manyetik alan görünmezdir, ancak Dünya’daki yaşam için hayati öneme sahiptir çünkü gezegeni güneş rüzgarından – güneşten gelen radyasyon akışlarından – korur.

Bununla birlikte, yaklaşık 565 milyon yıl önce, manyetik alanGücü, bugün gücünün yüzde 10’una düştü. Sonra, gizemli bir şekilde, alan geri döndü ve Kambriyen Dünya’daki çok hücreli yaşam patlamasından önce gücünü yeniden kazandı.

Manyetik alanın sıçramasına ne sebep oldu?

Rochester Üniversitesi’ndeki bilim adamları tarafından yapılan yeni araştırmaya göre, bu yenilenme birkaç on milyonlarca yıl içinde gerçekleşti – jeolojik zaman ölçeklerinde hızlı – ve Dünya’nın katı iç çekirdeğinin oluşumuyla aynı zamana denk geldi, bu da çekirdeğin muhtemelen doğrudan bir neden olduğunu düşündürdü. .

Yer ve Çevre Bilimleri Bölümü’nde jeofizik profesörü ve Rochester’da sanat, bilim ve mühendislik araştırmaları dekanı olan John Tarduno, “İç çekirdek çok önemlidir” diyor. “İç çekirdek büyümeye başlamadan hemen önce, manyetik alan çökmek üzereydi, ancak iç çekirdek büyümeye başlar başlamaz alan yenilendi.”

Yayınlanan yazıda Doğa BağlantılarıBu makalede, araştırmacılar, iç çekirdeğin tarihinde, yaşının daha doğru bir tahmini de dahil olmak üzere, birkaç önemli tarih belirlediler. Araştırma, Dünya’nın tarihi ve gelecekteki gelişimi ve nasıl yaşanabilir bir gezegen haline geldiği ile güneş sistemindeki diğer gezegenlerin evrimi hakkında ipuçları veriyor.

Antik kayalardaki bilgilerin kilidini açın

Dünya katmanlardan oluşur: yaşamın var olduğu kabuk; bu pelerin, dünyadaki en kalın katman; Erimiş dış çekirdek ve sırasıyla bir dış iç çekirdek ve daha derin bir iç çekirdekten oluşan katı iç çekirdek.

Dünyanın manyetik alanı, sıvı demirin dönmesine neden olduğu dış çekirdeğinde oluşturulur. elektrik akımlarıManyetik alanı üreten jeodinamo adı verilen bir fenomeni yönlendirir.

Manyetik alanın Dünya’nın çekirdeğiyle olan ilişkisi nedeniyle, bilim adamları on yıllardır 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 hallerinden soğurken manyetik alanın yönünü ve yoğunluğunu kilitleyen küçük manyetik parçacıklar içerir.

Tarduno ve ekibi, iç çekirdeğin ömrünü ve büyümesini daha iyi kısıtlamak için karbondioksit kullandı.₂ Anortozit kayalarından feldispat kristallerini analiz etmek için in vitro lazer ve süper iletken kuantum girişim cihazı (SQUID). Tarduno, bu kristallerin içinde “ideal manyetik kaydediciler” olan küçük manyetik iğneler olduğunu söylüyor.

Araştırmacılar, antik kristallerde hapsolmuş manyetizmayı (paleomanyetizma olarak bilinen bir alan) inceleyerek, iç çekirdeğin tarihinde iki önemli yeni tarih belirlediler:

• 550 milyon yıl önce: Bundan yaklaşık 15 milyon yıl önce bir çöküşün ardından manyetik alanın hızla yenilenmeye başladığı zaman. Araştırmacılar, manyetik alanın hızlı bir şekilde yenilenmesini, bir katı iç çelik Bu, erimiş dış çekirdeği yeniden doldurdu ve manyetik alanın gücünü geri kazandı.
• 450 milyon yıl önce: Büyüyen iç çekirdeğin yapısının değiştiği, iç ve dış çekirdek arasındaki sınırı gösteren zaman. İç çekirdekteki bu değişiklikler, üst raf yapısındaki değişikliklerle yaklaşık olarak aynı zamanda çakışır. tektonik plakalar çatıda.

Tarduno, “İç çekirdeğin yaşını daha kesin olarak sınırladığımız için, mevcut iç çekirdeğin aslında iki parçadan oluştuğu gerçeğini keşfedebiliriz” diyor. “Dünya yüzeyindeki tektonik plakaların hareketleri, iç çekirdeği dolaylı olarak etkiledi ve bu hareketlerin tarihi, iç çekirdeğin yapısında dünyanın derinliklerine damgasını vurdu.”

Mars benzeri bir kaderden kaçının

İç çekirdeğin ve manyetik alanın dinamiklerinin ve büyümesinin daha iyi anlaşılması, yalnızca Dünya’nın geçmişini ortaya çıkarmak ve geleceğini tahmin etmek için değil, aynı zamanda diğer gezegenlerin manyetik kalkanlar oluşturma ve bunun için gerekli koşulları sağlama yollarını ortaya çıkarmada da önemli çıkarımlara sahiptir. liman hayatı.

Araştırmacılar, örneğin Mars’ın bir zamanlar bir manyetik alana sahip olduğuna inanıyor, ancak bu alan dağılarak gezegeni ona karşı savunmasız bıraktı. Güneş rüzgarı Ve okyanusların olmadığı yüzey. Bir manyetik alanın yokluğunun Dünya’nın da aynı akıbete uğramasına yol açıp açmayacağı belli olmasa da, “Dünyanın çok şey kaybedeceği kesin. su Tarduno, “Dünya’nın manyetik alanı yenilenmemiş olsaydı, gezegen bugünkü gezegenden çok daha kuru ve farklı olurdu” diyor.

Gezegensel evrimle ilgili olarak, araştırma, manyetik kalkanın ve onun korunması için bir mekanizmanın öneminin altını çiziyor, diyor.

“Bu araştırma, büyüme gibi bir şeye sahip olma ihtiyacını gerçekten vurgulamaktadır. iç çekirdek Bir gezegenin ömrü – birkaç milyar yıl – boyunca bir manyetik alanı korur. ”