Görünmez spagetti gibi Dünya'dan uzanmak gezegenin manyetik alanıdır. Dünya'nın çekirdeğinin karmaşası tarafından oluşturulan bu alan günlük yaşam için önemlidir: Gezegeni güneş parçacıklarından korur, navigasyon için bir temel sağlar ve Dünya'daki yaşamın evriminde önemli bir rol oynamış olabilir.
Ama yarın Dünya'nın manyetik alanı kaybolursa ne olurdu? Daha fazla sayıda yüklü güneş parçacığı gezegeni bombalayacak, güç ızgaralarını ve uyduları fritz'e yerleştirecek ve insanların daha yüksek seviyelerde kansere neden olan ultraviyole radyasyona maruz kalmasını artıracaktır. Başka bir deyişle, eksik bir manyetik alan, en azından kısa vadede, sorunlu olmakla birlikte, kıyamet gerektirmeyecek sonuçlara yol açacaktır.
Ve bu iyi haber, çünkü bir asırdan fazla bir süredir zayıflıyor. Şimdi bile, Güney Yarımküre'deki Güney Atlantik Anomalisi gibi, düşük yörüngeli uydular için teknik sorunlar yaratan özellikle çürük noktalar var.
Manyetik alan hakkında anlaşılacak ilk şey, zayıflasa bile, ortadan kalkmayacak - en azından milyarlarca yıl için değil. Dünya manyetik alanını çoğunlukla demir ve nikelden yapılmış erimiş dış çekirdeğine borçludur. Rochester Üniversitesi'nde bir jeofizikçi olan John Tarduno, çalkalanan dış çekirdeğe, iç çekirdek büyüdükçe ve katılaştıkça açığa çıkan ısı konveksiyonu ile güçlendirildi. (İç çekirdek yılda yaklaşık bir milimetre büyür.)
Dinamo olarak bilinen bu manyetik alan motoru milyarlarca yıldır çekişiyor. Bilim adamları, o zamanlar manyetik alanın gücünde bir sıçrama bulan 2015 araştırmasına göre, mevcut çekirdek düzenlemenin yaklaşık 1,5 milyar yıl önce yerine gelmiş olabileceğini düşünüyorlar. Ancak Tarduno ve ekibi, gezegenin en eski mineralleri olan zirkonlarda, 4.2 milyar yıl öncesine dayanan, manyetik bir alan için kanıtlar buldular, bu da çekirdekteki aktivitenin çok uzun süredir manyetizma yarattığını gösteriyor.
Dinamo'nun neden başladığı belli değil, Tarduno Canlı Bilim'e söyledi, ancak ayı yaratan muazzam gezegensel etkinin anahtar sürücü olması mümkün olabilir. Dünya'nın bir araya gelmesinden 100 milyon yıl sonra meydana gelen bu etki, Dünya'nın çekirdeğindeki herhangi bir tabakalaşmayı veya tabakayı sarsmış olabilir: Gezegensel ölçekte bir şişe yağ ve su salladığını düşünün. Bu bozulma, bugün hala Dünya'nın dinamosunu harekete geçiren konveksiyonu teşvik edebilirdi.
Sonunda, iç çekirdek muhtemelen dış çekirdekteki konveksiyonun artık verimli olmayacağı kadar büyüyecek ve manyetik alan başarısız olacaktır. Ancak bu senaryo o kadar uzak ki, fazla uyku kaybetmeye değmez.
"Milyarlarca yıl konuşuyoruz," dedi Tarduno.
Manyetik alanı zayıflatma
İnsanların yaşamlarıyla çok daha ilgili olan, manyetik alanın zayıflamasıdır. Bilim adamları bu zayıflamayı son 160 yıldır manyetik gözlemevleri ve uydularla doğrudan ölçüyorlar. Alanın daha önce boğulup durmadığı, biraz daha karanlık, bir sonraki adımda olduğu gibi. Tarduno, manyetik alanın şu anda yaklaşık% 80 dipolar olduğunu söyledi. Bu çoğunlukla bir çubuk mıknatıs gibi hareket ettiği anlamına gelir. Gezegenin etrafına demir talaşları koyabilirseniz (ve güneş rüzgarı adı verilen sabit parçacıkların Dünya'ya doğru sabit bir parçacık akımını yayan ve manyetik alanı esintiyle uzun saçlar etrafında üfleyen güneşin etkisini kaldırabilirseniz), ortaya çıkan manyetik alan çizgiler net bir Kuzey ve Güney gösterirdi. Ancak alanın% 20'si dipolar değildir, yani daha karmaşıktır; yerel varyasyonlar var.
Geçmişte manyetik alan, Kuzey ve Güney'i değiştirerek ters çevrildi. Bu geri dönüşlerin sonuncusu 780.000 yıl önce, Homo erectus. Alanın zayıflaması tipik olarak bu dönüşlerden önce geldi ve başka bir flip-flopun yakında olup olmayacağı hakkında sorular ortaya çıktı. Ancak alan zaman zaman zayıflar ve sonra gezi denilen bir olgu olan saygısız bir şekilde tekrar güçlenir.
Tarduno ve ekibi, Güney Afrika altındaki çekirdekteki tuhaf bir girdapın bu zayıflığın bir kısmına katkıda bulunabileceğini buldular. Bu girdap, Güney Amerika'nın çoğunda Brezilya'nın yaklaşık 190 mil (300 kilometre) doğusunda uzanan alanda zayıf bilinen bilinen bir nokta olan Güney Atlantik Anomalisine neden oluyor gibi görünüyor. Bu alanda, güneş rüzgârındaki yüklü parçacıklar Dünya'ya normalden daha yakın düşer. Güney Atlantik Anomalisi özellikle yerde fark edilmiyor. Ancak Dünya'nın yörüngesindeki uydular orada daha zararlı güneş parçacıklarıyla karşılaşıyor ve Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki bölgeyi dolaşan astronotlar, düşük Dünya yörüngesi seviyesindeki nispeten yüksek radyasyon seviyelerinden kaynaklandığı düşünülen kayan yıldız görsel fenomenlerini bildirdiler. .
Alansız bir Dünya
Tarduno ve ekibi, Güney Afrika altındaki mantodaki varyasyonun geçmişte manyetik alan tersine dönme için tetikleyici nokta olabileceğinden şüpheleniyor. İyi haber şu ki, alan zayıflıyor veya çevirmeye hazır olsa bile kaybolmayacak; manyetik alanın bir geri dönüş sırasında tamamen kaybolduğuna dair bir kanıt yoktur.
Alan tersine dönse bile, "hala bir miktar manyetik alanımız olacak; çok zayıf bir manyetik alan olacak," dedi Tarduno.
Minimum manyetik alana sahip bu dünya nasıl olurdu? Bir kere pusulanız işe yaramayacaktı. "Sadece en yüksek manyetik alanı işaret edecek," dedi Tarduno. "Sana çok yakın olabilirdi, çok uzak olabilirdi."
Kuzey ve güney ışıkları daha düşük enlemlerden görülebilir çünkü bu renkli şovlar, güneş rüzgârında güneşten fırlatılmış yüklü parçacıklar ile Dünya'nın manyetosferi arasındaki etkileşimin sonucudur. Şu anda, bu auroralar, Dünya'nın büyük ölçüde Kuzey-Güney manyetik alan çizgilerini takip ederek kutupların yakınında görünür, ancak daha zayıf bir alan, parçacıkların Dünya atmosferine nüfuz etmesine izin vererek gökyüzünü ekvatora yaklaştırır.
Güney Atlantik Anomalisinde uydular için koşullar dünya çapında yaygınlaşarak teknik aksaklıklara neden olabilir. Güneş parçacıkları, tek olaylı yığılmalar veya SEU'larda elektronik parçalara ping atabilir. Güneş parçacıkları iyonosfer adı verilen Dünya atmosferinin yüklü tabakası ile etkileşime girdiğinde, elektronları moleküler yörüngelerinden arındırırlar. Bu serbest elektronlar daha sonra iletişim için kullanılan yüksek frekanslı radyo dalgalarının iletimine müdahale eder.
Güneş rüzgarı ile Dünya'nın atmosferi arasındaki etkileşimlerin de zamanla ozon tabakasını parçalayabileceğini söyleyen Tarduno, insanlığın kollektif ultraviyole radyasyona maruz kalmasını artıracak ve cilt kanseri risklerini artıracağını söyledi.
Londra Kraliçe Mary Üniversitesi'nde bir uzay plazma fizikçisi Martin Archer "Muhtemelen yaşam için tamamen felaket olmazken, manyetik alan olmadan yerde çok daha yüksek radyasyon dozu olurdu" dedi.
Geçmişteki manyetik alan varyasyonlarının Dünya üzerindeki yaşamı etkilediğine dair çok az kanıt vardır. Yine de, manyetik alan kuşkusuz Dünya'nın yüzeyini şekillendirerek, gezegenin kırılgan atmosferinin güneş rüzgârının amansız kuvvetiyle uzaya üflenmesini önlemeye yardımcı oldu, Archer Live Science'a söyledi.
Manyetik alan, bir atmosfere sahip olmak için çok önemli değildir - Venüs'ün manyetik alanı yoktur ve hoş olmayan bir atmosferde büyük bir atmosfere sahiptir - ancak kesinlikle ek bir koruyucu katman görevi görür. Eskiden manyetik bir alana sahip olan ancak yaklaşık 4 milyar yıl önce onu kaybeden Mars, atmosferini neredeyse tamamen çıkardı. Archer, aya dünyaya benzeyen bir atmosfer vermenin bir yolu olsaydı, güneş rüzgarı onu sadece yüzyılda hiçbir şeye indirmeyecekti.
