Manyetik alan, Dünya'yı ve biyosferini güneş radyasyonundan koruyan Dünya'nın manyetik alanının varlığını yansıtır. Bununla birlikte, Dünya'nın manyetik alanı sabit olmaktan çok uzaktır. Gerçekten de, manyetik kutuplar sabit değildir ve konumları yıllar içinde tersine dönene kadar değişir.
Kuzey Kutbu, Güney Kutbu olduğunda ve tersi olduğunda bu manyetik alan tersine dönüşleri, Dünya tarihinde yüzlerce kez meydana geldi. Fakat neden manyetik alan kendisini epizodik olarak tersine çeviriyor? Bu ters çevirmelerin kaynağı ve sebebi nedir?
Dünya'nın Manyetik Alanı Nedir?
Dünyanın merkezine yerleştirilmiş büyük bir dipol mıknatıs düşünelim. Bu mıknatısın yarattığı manyetik kuvvet çizgileri, Dünya'nın manyetik alanı olarak bilinen şeyi temsil eder. Bu kuvvet çizgileri, Dünya'nın yüzeyini enleme göre değişen bir açıyla keser. Kuzey Manyetik Kutbu denilen bir noktadan dik olarak “girerler” ve Güney Manyetik Kutbu'ndan da aynı şekilde çıkarlar. Manyetik ekvatorda alan çizgileri yataydır. Şu anda manyetik eksen, Dünya'nın dönme ekseninden sapmıştır, yani manyetik ve coğrafi kutuplar çakışmaz.
Dünya'nın Manyetik Alanının Oluşumu
Dünyanın merkezindeki büyük bir çift kutuplu mıknatısın görüntüsü, manyetik alanın anlaşılması için ilk yaklaşımı sağlıyorsa, kaynağı çok daha karmaşıktır. Her şey, kendi kendini idame ettiren bir dinamo gibi çalışan Dünya'nın çekirdeği seviyesinde gerçekleşir. Derinlik, Dünya'nın dönüşü ve Coriolis kuvvetleri ile sıcaklık değişimleri nedeniyle, dış çekirdeği oluşturan sıvı demir, Dünya'nın dönme eksenine paralel dönen sütunlarda yapılandırılmış güçlü konveksiyon akımlarıyla akar. Manyetik alanı oluşturan bir dinamo etkisi yaratan bu güçlü konvektif harekettir.
Manyetik Alan Zamanla Tersine Döner
1900'lerin başında, bilim adamları volkanik kökenli kayaların farklı mıknatıslanma yönlerine sahip olduğunu keşfettiler. Bazı ölçümler, mevcut manyetik alanla aynı yönde mıknatıslanma gösterirken, diğerleri tamamen zıt mıknatıslanma göstererek "manyetik anormallikler" yarattı. Bu gözlemlerden, Dünya'nın manyetik alanının epizodik olarak tersine dönebileceği fikri geldi. Bu hipotez zamanla güçlendi ve artık Dünya tarihindeki çeşitli tersine dönüşleri kaydeden ve tarihlendiren manyetik kutupluluk ölçekleri var.
Bu ölçekler, ölçülen alan gerçek alanla aynı olduğunda "normal" polarite periyotlarını ve ölçülen alan ters yönde olduğunda "ters" polarite periyodlarını tanımlar. Tersine çevirmelerin ne düzenli ne de eşit süreli olmadığı açıktır. Sabit polariteye (normal veya ters) karşılık gelen zaman aralıklarına kron denir ve akımdan (C0) numaralandırılır. Her tarihin süresi, bir milyon yıldan az bir süre ile on milyonlarca yıl arasında (süperkronik olarak adlandırılır) son derece değişkendir. Sıklıkları da çok kaotiktir. Manyetik alan son 200 milyon yılda yaklaşık 300 kez tersine döndü. Son tersine çevirme 773.000 yıl önce gerçekleşti.
Dünya Manyetik Alan Tarihinin Kökeni
Son yirmi yılda, Kuzey Kutbu birkaç yüz kilometre hareket etti ve şu anda yılda yaklaşık 55 km hızla hareket ediyor. Güney Kutbu ise yılda sadece 10 km hareket eder. Bu değişkenlikler, iki manyetik kutbun mutlaka dünyanın zıt uçlarında olması gerekmemesine neden olur. Bu, manyetik alanın karmaşık dinamikleriyle ilgilidir. Birlikte, sadece dipolar değil, aynı zamanda çok kutuplu bileşenlere de sahiptir.
Bu çok kutupluluk, Dünya'nın çekirdeğindeki sıvı demirin hareketleriyle ilgilidir. Çekirdekteki bozulmalar, konvektif yapıları değiştirebilir ve ana dipole eklenen ikincil manyetik döngüler oluşturabilir. Bu çok kutuplu bileşen, Dünya'nın dipolünü geçici olarak zayıflatarak ya manyetik alanın tamamen tersine dönmesine ya da kutupların bir "gezi" döneminden sonra orijinal konumlarına geri dönmesine neden olabilir.
Bu nedenle, tersine dönmeden hemen önce, manyetik kutuplar, manyetik alan gücünde şiddetli bir düşüşle birlikte, ancak alan tamamen kaybolmadan, Dünya yüzeyinde karmaşık ve dolambaçlı yollar izliyor gibi görünüyor. Bununla birlikte, Dünya'nın çekirdeğindeki düzensizliklerin kaynağı da dahil olmak üzere, manyetik alan tersine dönüşlerinde yer alan kesin mekanizmalar hala tam olarak anlaşılamamıştır. Her halükarda, 1.000 yıl gibi nispeten kısa bir süre ile maksimum 20.000 yıl arasında bir tersine dönüş gerçekleşecek gibi görünüyor.
Manyetik kuzey kutbunun hareketindeki akım ivmesi, kısa süreli bir ters çevirmeye eşdeğer mi? Güney Kutbu nispeten sabit kaldığı için hiçbir şey daha az kesin değil. Bilgimizin şu anki durumu, bir sonraki sapmanın veya geri dönüşün ne zaman gerçekleşeceğini tahmin etmemize izin vermiyor.
Yorum Gönder