Neden Dünya’nın manyetik alanı güney atlantik bölgesinde anormal?

Bu makalenin gerçeği The Conversation’da yayınlandı.

Dünya, manyetik alanlarla kaplı (pusula kuzeye işaret eder, atmosferimizi proton gibi yüklü parçacıklar tarafından uzaydan korur vb.) Manyetik alan olmadan, atmosferimiz zararlı radyasyonla hafifçe yok olabilirdi ve bugün, yaşam neredeyse bitmişti.

Manyetik alanın yeryüzünde zamansız, sabit bir yaşam yönüne sahip olduğunu ve bir dereceye kadar doğru olabileceğini düşünebilirsiniz. Ama dünyanın manyetik alanı aslında değişiyor.

Dünyanın manyetik alanının gücü son 160 yıldır endişe verici bir oranda azalmakta. Bu çöküş Güney Atlantik Bölgesi’nin Güney Atlantik Anomalisi olarak bilinen ve Zimbabve’den Şili’ye uzanan geniş çaplı genişlemesine odaklandı. Manyetik alan şiddeti o kadar zayıf ki, bu bölge üzerinde yörüngeye yayılan uydular için bir tehlike oluşturuyor.

Ve alan zayıflamaya devam ediyor, potansiyel olarak manyetik kutupların küresel bir geri dönüşünü de içeren daha dramatik olayları temsil ediyor. Böyle büyük bir değişim, navigasyon sistemlerimizi ve elektrik iletimini etkileyecektir. Kuzey ışıklarının gösterimi farklı enlemlerde görünebilir. Ve daha fazla radyasyon, küresel bir geri dönüş sırasında Dünya’nın yüzeyine çok düşük alan güçlerine ulaşabileceğinden, kanser oranlarını da etkileyebilir. Araştırmamıza aciliyet katarak, bu etkilerin kapsamını tam olarak anlayamayız. Bunu ele almak için 700 yıllık Afrika arkeolojik kayıtları da dahil olmak üzere bazı beklenmedik veri kaynakları arıyoruz.

Credit: KELVINSONG, CC BY-SA

Yerkürenin manyetik alanı, gezegenimizin sıvı dış çekirdeğindeki demirin sokulmasıyla oluşmuştur. Son zamanların manyetik alanını belgeleyen gözlemevi ve uydu verilerinin zenginliği sayesinde, Dünya’nın dönen sıvı demir çekirdeğinin hemen üzerinde bir pusula olsaydı, alanın nasıl olacağını örnekleyebiliriz.

Bu analizler şaşırtıcı bir özelliği ortaya çıkarmaktadır:

• Sıvı demir dış çekirdeğin Dünya’nın iç kısmının biraz daha sert bir kısmıyla birleştiği çekirdek-manto sınırı boyunca Güney Afrika’nın altında ters kutupluluk bulunur. Bu alanda, alanın polaritesi ortalama küresel manyetik alana zıttır. Güney Afrika’nın derinliklerinde bir pusula kullanabilseydik, kuzeyin kuzeyde bu olağandışı eğimde güneyi gösterdiğini görebiliriz.

Credit: MICHAEL OSADICW/JOHN TARDUNO, CC BY-ND

Kutuplar gezegenin tarihi boyunca sık sık tersine döndü, ama son tersine dönüşü yaklaşık 780.000 yıl önceki geçmişte. Son manyetik alanın hızla çürümesi ve çürümesi, doğal olarak son 160 yıldan önce olan şeyin sorusunu gündeme getiriyor.

Manyetik alan akışı

Limpopo Nehri Vadisi yerlerinde örnekleme, A.D. 1000 ve 1600 yılları arasında Güney Afrika için ilk arkeomanyetik geçmişi ortaya çıkardı. Bulduğumuz şey, yaklaşık 1300 A.D. Daha sonra yoğunluk çok daha düşük bir oranda artmıştır.

Peki, Güney Afrika’daki ters akı düzeltme kayıtlarının halihazırdaki tersi, zaman içinde düzenli olmaktan çıkmış olabilir mi? Eğer öyleyse, neden bu tekrar ortaya çıkıyor?

Son on yılda, araştırmacılar depremlerin sismik dalgalarının analizlerinden görüntüler topladılar. Sismik kesme dalgaları, Dünya’nın katmanları boyunca hareket ettikçe, yolculuk yaptıkları hız, tabakanın yoğunluğunun bir göstergesidir. Şimdi biliyoruz ki yavaş sismik kayma dalgalarının geniş bir alanı, çekirdek manto sınırı b’yi karakterize eder.

Güney Afrika’nın altındaki bu özel bölge, Afrika Büyük Düşük Kesme Hız Bölgesi’nin biraz daha kötü bir unvanına sahiptir. Binlerce kilometre boyuncadır ve sınırları keskindir. İlginç bir şekilde, ters akı ‘yaması’ neredeyse doğu kenarı ile çakışmaktadır.

Bilim insanları, bu ters çevrilmiş yamaların hızla büyüyeceğini ve daha yavaş açılacağını düşünüyorlar. Bazen bir yarık Güney Yarımküre’nin manyetik alanına hakim olmak için büyüyebilir - ve kutuplar tersine çevrilir.

Geleneksel geri dönüş fikri, merkezde herhangi bir yerde başlayabilmeleridir. Kavramsal modelimiz, ters-çevreyi destekleyen çekirdek-manto sınırında özel yerler olabileceğini düşündürmektedir. Şu anki alanın önümüzdeki birkaç bin yıl içinde tersine dönüp dönmeyeceğini henüz bilmiyoruz ya da sadece birkaç yüzyıl boyunca zayıflamaya devam ediyoruz.