Dünya'nın çekirdeği bir milyar yaşında

Yeni araştırma bulgularına göre, Dünya'nın iç çekirdeği bir milyar yaşında.

Modern Dünya , katı bir dış kabuğu, sıcak, yapışkan bir kılıfı, sıvı bir dış çekirdeği ve katı bir iç çekirdeği olan bir katman pastası gibidir. Bu katı iç çekirdek, çekirdekteki sıvı demir soğuyup kristalleşirken yavaş yavaş büyüyor . Bu süreç, sıvı dış çekirdeğin çalkantılı hareketini güçlendirmeye yardımcı olur ve bu da Dünya'yı çevreleyen manyetik alanı yaratır ve gezegeni zararlı kozmik radyasyondan korumaya yardımcı olur.

Başka bir deyişle, iç çekirdek oldukça önemlidir.

Ancak 1.500 mil genişliğindeki (2.442 kilometre) bu demir topun tarihi hakkında pek bir şey bilinmiyor. Yaşına dair tahminler yarım milyar yıldan 4 milyar yıla kadar değişiyor, neredeyse 4,5 milyar yaşındaki Dünya kadar eski. Şimdi, araştırmacılar küçük bir demir parçasını iki elmas arasına sıkıştırdılar ve 1 milyar ila 1,3 milyar yıllık yeni bir tahmine ulaşmak için lazerlerle patlattılar.

Austin'deki Texas Üniversitesi'nde yerbilimci olan çalışma yazarı Jung-Fu Lin, WordsSideKick.com'a "Dünya, manyetik bir alana sahip olması ve yaşanabilir olması açısından güneş sistemimizde benzersizdir " dedi. "Sonunda sonuçlarımız, güneş sistemimizdeki diğer gezegenlerin neden manyetik alana sahip olmadığını düşünmek için kullanılabilir."

Jeodinamo

Dünyanın manyetik alanı, bilim adamlarının "jeodinamo" dediği şey tarafından desteklenmektedir. Bu, gezegeni biraz dağınık olsa da dev bir mıknatısa dönüştüren demir açısından zengin dış çekirdeğin hareketidir. Jeodinamo, Dünya'nın Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu'ndan ve güneşten akan yüklü parçacıkları saptıran ve hapseden görünmez manyetizma kalkanından sorumludur . Aksi takdirde, bu parçacıklar Dünya'yı atmosferinden yavaşça uzaklaştırır.

İç çekirdeğin hareketinin bir kısmı, termal enerji kaynağı olarak bilinen ısı ile güçlendirilir. Dünya'nın çekirdeği yavaş yavaş soğudukça, içten dışa doğru kristalleşir. Bu kristalleşme süreci, hala sıvı olan dış çekirdeğin hareketini daha da güçlendirebilecek enerjiyi serbest bırakır. Lin, kristalleşmeden kaynaklanan bu enerji salımının jeodinamonun bileşimsel enerji kaynağı olarak adlandırıldığını söyledi.

Lin ve ekibi, bu kaynakların her birinden gelen enerjiyi belirlemek için deneysel kanıt kullanmak istedi. Enerji miktarını bilmek, iç çekirdeğin yaşını tahmin etmelerini sağlar.

Bunu yapmak için, araştırmacılar çekirdeğin koşullarını küçücük bir ölçekte yeniden yarattılar. Sadece 6 mikron kalınlığında (bir kırmızı kan hücresinin uzunluğu ile yaklaşık aynı) bir demir parçasını 4.940 Fahrenheit (2.727 santigrat derece) sıcaklığa kadar ısıttılar ve numuneyi iki elmas arasında sıkıştırarak aşırı basınç uyguladılar. Daha sonra bu koşullar altında demirin iletkenliğini ölçtüler.

Genç bir çekirdek

Bu iletkenlik ölçümü, araştırmacıların jeodinamoya güç sağlamak için mevcut olan çekirdeğin termal soğutmasını hesaplamasına izin verdi. Jeodinamonun soğutma çekirdeğinden yaklaşık 10 terawatt enerji çektiğini keşfettiler - Dünya'nın yüzeyinden uzaya yaydığı ısı miktarının beşte birinden fazlası (46 terawatt).

Lin, enerji kaybı miktarını hesapladıklarında, araştırmacıların Dünya'nın iç çekirdeğinin yaşını hesaplayabileceğini söyledi. Enerji kaybı oranını bilmek, araştırmacıların bir erimiş demir damlasından bugünün çekirdeği büyüklüğünde katı bir kütle elde etmenin ne kadar süreceğini hesaplamalarını sağladı.

Lin, ''1 milyar ila 1.3 milyar yıllık sonuç, Dünya'nın çekirdeğinin aslında nispeten genç olduğunu gösteriyor'' dedi.

Bu tahmin, 2016'da Nature dergisinde yayınlanan ve benzer yöntemler kullanan ancak çekirdeğin sadece 700 milyon yaşında olduğunu bulduğu gibi, genç olduğuna dair tahminler gibi değil. Lin, yeni deneyin çekirdek üzerinde oluşan basınç ve sıcaklıkları ele almak için daha güvenilir yöntemler kullandığını ve bu da daha genç tahminin olası olmadığını söyledi.

Nature dergisinde 2015 yılında yapılan bir araştırma, antik manyetik kayaların manyetik alanın 1 milyar ila 1.5 milyar yıl önce aniden güçlendiğini ortaya çıkardı . Lin, iç çekirdeğin kristalleşmesinin manyetik alana bir "destek" sağlayacağından, yeni çağ bu kanıtla güzel bir şekilde örtüştüğünü söyledi.

Lin, ısının çekirdekte hareket etme şekli hakkında hala sorular olduğunu söyledi. Çekirdek, test ettikleri numunenin aksine sadece demir değil, aynı zamanda karbon , hidrojen , oksijen , silikon ve sülfür gibi daha hafif elementler de içeriyor . Ancak bu hafif elementlerin oranları bilinmemektedir ve iç çekirdeğin iletkenliğini nasıl değiştirdiklerini bilmeyi zorlaştırmaktadır. Lin ve ekibi şu anda bunun üzerinde çalışıyor.

Lin, "Bu hafif elementlerin varlığının, bu kadar yüksek basınç, yüksek sıcaklık koşullarında demirin termal taşıma özelliklerini nasıl etkileyeceğini anlamaya çalışıyoruz" dedi.

Araştırmacılar bulgularını 13 Ağustos'ta Physical Review Letters dergisinde bildirdi.

Yorum Gönder (0)
Daha yeni Daha eski