Gezegenlerin, uyduların ve yıldızların incelenmesi söz konusu olduğunda, manyetik alanlar bir hayli önemli. Bir gezegendeki konveksiyonun sonucu olduğuna inanılan bu alanlar, hayat veren veya cansız bir kaya topu haline gelen bir gezegen arasındaki fark olabilir. Bir süredir, bilim adamları, Dünya'nın manyetik alanına sahip olduğunu biliyorlar; bu, sıvı, dış çekirdeğinde konveksiyonla oluşturulan bir dinamo etkisi ile güçlendirildi.
Bilim adamları ayrıca, Ay'ın bir zamanlar özünde konveksiyonla da çalışan manyetik bir alana sahip olduğunu iddia ettiler. Daha önce, bu alanın Ay'ın oluşmasından yaklaşık 1 milyar yıl sonra kaybolduğuna inanılıyordu (yaklaşık 3 ila 3,5 milyar yıl önce). Ancak Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) yapılan yeni bir araştırmaya göre, şimdi Ay'ın manyetik alanının milyarlarca yıl daha varlığını sürdürdüğü anlaşılıyor.
“Ay dinamosu için iki milyar yıllık bir tarih” başlıklı çalışma, kısa süre önce dergide yayınlandı Bilim Gelişmeleri. Rutger’in Üniversitesinde Yardımcı Doçent ve MIT’de eski bir araştırmacı olan Dr. Sonia Tikoo liderliğindeki ekip NASA’lar tarafından toplanan eski ay kayalarını analiz etti. Apollo 15 misyon. Buldukları şey, kayanın 1 ila 2.5 milyar yıl önce oluştuğunda manyetik alanda bir varlık belirtileri göstermesiydi.
Bu kaya örneğinin yaşı, Apollo misyonları tarafından döndürülen diğerlerinden önemli ölçüde daha genç olduğu anlamına gelir. Geliştirdikleri bir teknik kullanarak ekip, manyetik özelliklerini belirlemek için numunenin camsı kompozisyonunu bir magnometre ile inceledi. Daha sonra numuneyi laboratuarda üretilen manyetik alana ve kaya oluşacak Ay'da mevcut olanlara benzer diğer koşullara maruz bıraktılar.
Bu, kayaların, MIT'nin Dünya Bölümü, Atmosferik ve Gezegen Bilimleri (EAPS) ve ortak yazarlarından iki araştırmacı olan Clement Suavet ve Timothy Grove'un yardımıyla inşa edilen özel olarak tasarlanmış bir oksijen yoksunluğu fırına yerleştirilmesiyle yapıldı. çalışma. Ekip daha sonra kayaları hafif, oksijensiz bir ortama maruz bıraktı ve aşırı sıcaklıklara kadar ısıtıldı.
EAPS'deki gezegen bilimleri profesörü Benjamin Weiss'in açıkladığı gibi:
“Bilinen manyetik alanda ısınmanın ne kadar mıknatıslandığını görüyorsunuz, o zaman bu alanı önceden ölçtüğünüz doğal manyetik alanla karşılaştırıyorsunuz ve bundan da eski alan gücünün ne olduğunu anlayabiliyorsunuz… Bu şekilde sonunda ay alanının doğru bir ölçümünü aldık. ”
Bundan, ay kayasının yaklaşık 5 mikrotesla gücünde bir alanda mıknatıslandığını belirlediler. Yüzeyden ölçüldüğünde (25 - 65 mikroteslas) Dünya'nın manyetik alanından çok daha zayıf ve 3 ila 4 milyar yıl öncesine göre iki büyüklük daha zayıf. Bu bulgular oldukça anlamlıydı, çünkü Ay hakkında kalıcı bir gizemin çözülmesine yardımcı olabilirler.
Daha önce, bilim adamları Ay'ın manyetik alanının Ay'ın oluşmasından 1,5 milyar yıl sonra (yaklaşık 3 milyar yıl önce) öldüğünden şüphelendi. Bununla birlikte, bu sürecin hızlı bir şekilde gerçekleşip gerçekleşmediğinden veya Ay'ın manyetik alanının kalıcı olup olmadığından emin değillerdi, ancak zayıflamış durumdalar. Bu çalışmanın sonuçları, manyetik alanın yaklaşık 2,5 milyar yıl önce dağılmasıyla ek bir milyar yıl daha kaldığını göstermektedir.
Weiss'in belirttiği gibi, bu çalışma Ay'ın jeolojik tarihi hakkında yeni sorular gündeme getiriyor:
“Sıvı metali hareket ettirerek üretilen gezegensel bir manyetik alan kavramı, gerçekten sadece birkaç on yıllık bir fikir. Bu harekete Dünya'ya ve diğer aylara, özellikle de aya güç veren, iyi anlaşılamamıştır. Bunu ay dinamosunun ömrünü bilerek çözebiliriz. ”
Başka bir deyişle, Ay'ın bu yeni zaman çizelgesi, geçmişte manyetik alanını güçlendiren tek başına bir ay dinamosu olduğu teorisine şüphe uyandırıyor. Temel olarak, Ay'ın manyetik alanının iki mekanizma tarafından güçlendirilmesi belirgin bir olasılık olarak görülüyor. Biri Ay'ın oluşumundan sonra manyetik alanını iyi bir milyar yıl boyunca besleyen çekirdekte bir dinamoya izin verirken, ikincisi daha sonra devam etti.
Geçmişte, bilim adamları Ay'ın dinamosunun, Ay'ın iç kısmında gelgit esnemesine neden olan Dünya'nın yerçekimi çekişiyle güçlendirildiğini önerdiler (Jüpiter ve Satürn'ün güçlü yerçekiminin ayların içlerindeki jeolojik aktiviteyi etkilediği gibi). Buna ek olarak, Ay bir zamanlar Dünya'ya çok daha yakın yörüngede kaldı, bu da bir zamanlar güçlü manyetik alanını güçlendirmek için yeterli olabilirdi.
Bununla birlikte, Ay yavaş yavaş Dünya'dan uzaklaştı ve sonunda yaklaşık 3 milyar yıl önce mevcut yörüngesine ulaştı. Bu, yaklaşık aynı zamanda dağılmaya başlayan Ay'ın manyetik alanının zaman çizelgesine denk geliyor. Bu, yaklaşık 3 milyar yıl önce, Dünya'nın yerçekimi çekilmeden, çekirdeğin yavaşça soğuduğu anlamına gelebilir. Bir milyar yıl sonra, çekirdek Ay'ın manyetik alanını tutukladığı noktaya kadar sağlamlaştı. Weiss'in açıkladığı gibi:
“Ay soğudukça çekirdeği lav lambası gibi davranıyor - düşük yoğunluklu şeyler yükseliyor çünkü sıcak veya kompozisyonu çevredeki sıvınınkinden farklı. Dünya dinamosunun böyle çalıştığını düşünüyoruz ve geç ay dinamosunun da bunu yapmasını öneriyoruz… Bugün ayın alanı esasen sıfır. Ve şimdi biliyoruz ki bu kayanın oluşumu ile bugün arasında bir yerde kapandı. ”
Bu bulgular kısmen daha genç ay kayalarının bulunması sayesinde mümkün olmuştur. Gelecekte, araştırmacılar Ay'ın dinamosunun tam olarak nerede öldüğünü kesin olarak belirlemek için genç örnekleri bile analiz etmeyi planlıyorlar. Bu sadece bu çalışmanın bulgularını doğrulamakla kalmayacak, aynı zamanda Ay'ın jeolojik tarihinin daha kapsamlı bir zaman çizelgesine de yol açabilir.
Ay'ın zaman içinde nasıl oluştuğunu ve değiştiğini anlamaya çalışan bu ve diğer çalışmaların sonuçları da Dünya'nın, Güneş Sisteminin ve ekstra güneş sistemlerinin nasıl oluştuğuna dair anlayışımızı geliştirmek için uzun bir yol kat edecektir.
