Kutup değişimi 3,25 Milyar Yıl Önce Oldu
- 86
Beklenenden daha erken: 3,25 milyar yıl önce, dünya sabit bir jeodinamoya ve bir manyetik alana sahipti ve ilk kutup tersini yaşadı. Bunun kanıtı, Avustralya’daki Pilbara kratonundan alınan 3,34 ila 3,18 milyar yıllık kaya örnekleri tarafından sağlanmaktadır. Ayrıca, o zamanlar dünyanın plakalarında nispeten hızlı kaymalarla birlikte aktif plaka tektoniği olduğunu öne sürüyorlar. Her ikisi birlikte, gezegenimizin üç milyar yıldan daha uzun bir süre önce jeofiziksel olarak nispeten modern olduğunu gösteriyor.
Dünyanın manyetik alanı, sert kozmik ışınlara karşı en önemli korumamızdır ve gezegenimizin yaşanabilirliği için çok önemlidir. Ama bu gezegensel koruyucu ekran ne zamandan beri var ? Mevcut teoriye göre, kararlı bir karasal manyetik alan yalnızca dünyanın iç çekirdeği katılaştığında gelişti ve böylece jeodinamo için ön koşulları yarattı. Ancak şimdiye kadar, bunun ne zaman olduğu tartışmalı: Bazı araştırmalar, dünyanın ilk günlerinde bir katılaşmadan bahsediyor, diğerleri ise sadece 1,3 milyar yıl, hatta 550 milyon yıl önce.
Jeodinamodan önceki manyetik alan?
Sorun: Daha önceki jeolojik çağlarda bir manyetik alanın varlığını kanıtlamak için o döneme ait kayalara ihtiyacınız var ve bunlar bugün dünya yüzeyinde çok nadir bulunuyor. Yine de, üç milyar yıldan daha eski kayaların manyetizasyonunu gösteren bazı ölçümler zaten vardı. 2020’nin başında zirkonyum kristalleri, ilk manyetik alanın 4,2 milyar yıl önce var olabileceğine dair kanıt bile sağladı.
Ancak bu, bu ilk, ilkel manyetik alanın jeodinamodan önce var olması gerektiği anlamına gelir. Çünkü dört milyar yıldan daha uzun bir süre önce, dünyanın iç çekirdeği katı olamazdı – genç dünyanın içi hala bunun için çok sıcaktı. Bu nedenle bazı bilim adamları, bu süre için manyetik alan indüksiyonunun diğer egzotik biçimlerini varsayarlar.
Manyetik alan zaten 3.34 milyar yıl önce
Yeni ölçüm verileri artık daha fazla netlik sağlıyor. Harvard Üniversitesi’nden Alec Brenner ve meslektaşları, çalışmaları için Avustralya’daki doğu Pilbara kratonundan – dünyadaki en eski ve en istikrarlı kaya oluşumlarından biri – 3,43 ila 3,18 milyar yıllık kaya örneklerini incelediler. Ekip, bir zamanlar volkanik patlamalarla oluşan kayadan sondaj çekirdekleri çıkardı ve farklı katmanlardaki mıknatıslanmanın gücünü ve yönünü belirledi.
Analizler, dünyanın üç milyar yıldan daha uzun bir süre önce belirgin bir dipol manyetik alana sahip olması gerektiğini ortaya çıkardı. Araştırmacılar, hem kaya matkabı çekirdeklerinde hem de numunelerden alınan tek tek manyetit tanelerinde karşılık gelen bir mıknatıslanmanın kalıntılarını tespit edebildiler.
Manyetik alanın tersine çevrilmesinin en eski kanıtı
Ölçüm verileri ayrıca, erken dünyanın manyetik alanının yaklaşık 3,25 milyar yıl önce bir kutup değişimi yaşamış olması gerektiğini gösterdi – manyetik kuzey ve güney kutuplarının yer değiştirmesi. Brenner ve ekibi, “Bu, jeomanyetik kutup tersine çevrilmesinin en eski kanıtı ve Dünya’nın manyetik alan geometrisinin en eski doğrudan testidir.” “Bu kutup değişimi, geçmişte bu tür olaylar için önceki güvenilir kanıtlardan 480 milyon yıl daha ileride.”
Bilim adamlarına göre bu, 3,25 milyar yıl kadar erken bir tarihte, Dünya’nın bir jeodinamo ve büyük ölçüde “modern” davranışa sahip – periyodik kutup yer değiştirmeleri de dahil olmak üzere – kararlı bir dipol alanına sahip olduğunu gösteriyor. Yalnızca son 80 milyon yılda, bu tür 183 kutup değişimi ve daha kısa kutup sıçramaları olabilirdi. Şimdi yeni veriler, dünyanın manyetik alanının ilk günlerinde bile bu tür kutup tersine dönme eğiliminde olduğunu gösteriyor.
Erken levha tektoniğinin kanıtı
Ancak Pilbara örneklerinin manyetik ölçümleri, ikinci bir jeodinamik süreç hakkında da yeni bilgiler sağlıyor: levha tektoniği. Şimdiye kadar tam olarak ne zaman ve nasıl başladığı da tartışıldı. Pilbara kaya örneklerindeki mıknatıs yönelimindeki ince değişiklikler, manyetik alan polaritede kararlı olduğunda bile, kayaların mıknatıslanmasında zamanla artan hafif kaymalar olduğunu gösteriyor. Pilbara kratonunun Dünya yüzeyi boyunca kademeli olarak kaymasına işaret ediyorlar – erken levha tektoniği.
Brenner ve ekibinin bildirdiğine göre, ölçümler özellikle şunları ortaya çıkardı: “İlk olarak, 3,34 ila 3,35 milyar yıl önce, Doğu Pilbara milyon yılda yaklaşık 0,55 derece kuzeye kaydı.” Bu kaya oluşumu bu nedenle yılda yaklaşık 6,1 santimetre hızla hareket ediyordu – günümüzün levha tektoniği standartlarına göre bile bu nispeten hızlı. Bunu 3,25 milyar yıl önce, Doğu Pilbara’nın artık enlemini değiştirmediği, bunun yerine saat yönünün tersine döndüğü ikinci bir aşama izledi.
Jeodinamik olarak şaşırtıcı derecede “modern”
Bu sonuçlardan araştırmacılar, dünyanın o dönemde sadece bir manyetik alana sahip olmadığı, aynı zamanda gerçek levha tektoniğine de sahip olduğu sonucuna varıyorlar. Çünkü alternatif hipotezler, kabuğun nasıl bu kadar hızlı hareket etmesi gerektiğini açıklayamaz. Bu, yalnızca modern modele dayalı tektonik plakalar ve manto konveksiyonu varsa mümkündür. Brenner ve ekibi, “Hareketli bir kabuk kapağı içindeki diferansiyel hareket, bu bulgularla uyumlu tek mekanizmadır” diyor.
Birlikte ele alındığında, bu şu anlama gelir: “Verilerimiz, zaten jeodinamik olarak olgunlaşmış olan erken bir Dünya’nın resmini çiziyor” diyor Brenner. “Gezegenimize bugüne kadar istikrarlı koşullarını sağlayan ve bir zamanlar yaşamın ortaya çıkmasına ve gelişmesine izin veren aynı dinamik süreçlere zaten sahipti.”
Araştırmacılar şimdi Pilbara kratonunda başka, hatta daha eski kaya örneklerini aramak istiyorlar. Analizleri daha sonra dünyevi jeodinamonun ne zaman başladığı ve plaka tektoniğinin ne zaman başladığı hakkında daha fazla bilgi sağlayabilir.
Beklenenden daha erken: 3,25 milyar yıl önce, dünya sabit bir jeodinamoya ve bir manyetik alana sahipti ve ilk kutup tersini yaşadı. Bunun kanıtı, Avustralya’daki …
Beklenenden daha erken: 3,25 milyar yıl önce, dünya sabit bir jeodinamoya ve bir manyetik alana sahipti ve ilk kutup tersini yaşadı. Bunun kanıtı, Avustralya’daki …