Astronomi ve Uzay

Ay Dinamosunun Sonu

Bulgular, Ay’ın manyetik alanının kristalize bir demir çekirdeğin serpilmesi ile üretildiğini göstermektedir.

Bulgular, Ay’ın manyetik alanının kristalize bir demir çekirdeğin serpilmesi ile üretildiğini göstermektedir.

 Günümüzde geleneksel bir pusula; küresel bir manyetik alan bulunmayan  Ay’da çok az işe yarar. Ancak Ay milyarlarca yıl önce manyetik bir alan üretti ve muhtemelen bugün Dünya’nın alanından daha güçlüydü.  Bilim insanları, bu Ay alanının, Dünya’nınki gibi, Ay‘ın çekirdeğinin çalkalanması sonucu oluşan güçlü bir dinamo tarafından üretildiğine inanıyorlar.  Bir noktada; bu dinamo ve onun ürettiği manyetik alan yok oldu.

 MIT bilim insanları, Ay dinamosunun sonunun zamanlamasını yaklaşık 1 milyar yıl önce sabitledi. 

 Yeni zamanlama, Ay dinamosunu daha sonraki aşamalarında neyin sürüklediğine dair bazı teorileri dışlıyor ve belirli bir mekanizmayı destekliyor: Çekirdek kristalleşme…  Ay’ın iç demir çekirdeği kristalleştikçe, sıvı çekirdeğin elektrik yüklü sıvısı kaldırma kuvvetiyle karıştırılarak dinamo üretildi.

 Profesör Benjamin Weiss: “Manyetik alan, görünmez bir kuvvet alanı gibi belirsiz şeydir. Ay‘ın manyetik alanını üreten dinamo 1.5 ila 1 milyar yıl önce bir yerde öldü ve Dünya benzeri bir enerjiyle çalışıyor gibi görünüyor.”

 Dinamo Teorileri

 Son birkaç yıl içinde, Weiss’in ekibi, 4 milyar yıl kadar eski Ay kayalarında yaklaşık 100 mikrotesla‘lık güçlü bir manyetik alan belirtileri keşfettiler.  Bugün Dünya’nın manyetik alanı yaklaşık 50 mikrotesla’dır.

 2017’de aynı ekip; NASA’nın Apollo projesinden toplanan bir örnek üzerinde çalıştı ve yaklaşık 2,5 milyar yaşında oldukları belirlenen bir Ay kayasında, 10 mikrotesla altında çok daha zayıf bir manyetik alanın izlerini buldu.  O zamanki düşünceleri belki de Ay dinamosu için iki mekanizmanın oyunda olduğu idi: Birincisi, devam eden; ikincisi ise, daha uzun ömürlü bir mekanizma ile değiştirilmeden önce yaklaşık 4 milyar yıl önce çok daha güçlü, daha erken bir manyetik alan üretebilirdi.  (En zayıf sayılan 2,5 milyar yıl öncesine kadarkinden çok daha zayıf bir alan…)

Weiss: “Hangi mekanizmaların Ay dinamosunu beslediğine dair birkaç fikir var ve soru şu, hangisini yaptığını nasıl anlıyorsunuz? Tüm bu güç kaynaklarının farklı ömürleri olduğu ortaya çıktı.  Dinamonun ne zaman kapandığını anlayabilirseniz, Ay dinamosu için önerilen mekanizmaları ayırt edebilirsiniz.  Bu yeni makalenin amacı da buydu. ”

 Apollo misyonlarından alınan manyetik çalışmaların çoğu, yaklaşık 3 milyar ila 4 milyar yıllık antik kayalardan yapılmıştır.  Bunlar başlangıçta lav olarak çok genç bir Ay yüzeyine yayılan kayalardır ve soğuduklarında mikroskobik taneleri Ay’ın manyetik alanı yönünde hizalanmıştır.  Ay’ın yüzeyinin çoğu; eski manyetik alanın bir kaydını koruyarak, o zamandan beri değişmeden kalan kayalarla kaplıdır.

 Bununla birlikte, manyetik geçmişi 3 milyar yıldan az bir süre önce başlayan Ay kayalarını bulmak çok daha zordu, çünkü çoğu Ay volkanizması bu zamana kadar durmuştu.

 Weiss: “Geçtiğimiz 3 milyar yıllık Ay tarihi bir gizemdi çünkü neredeyse hiç kaya kaydı yok.”

 “Küçük Pusula”

 Bununla birlikte, o ve meslektaşları, Apollo misyonları sırasında astronotlar tarafından toplanan; yaklaşık 1 milyar yıl önce büyük bir etki bırakmış gibi görünen ve sonuç olarak eritilip tekrar kaynaşacak şekilde iki Ay kayası örneği belirlediler.  

 Ekip, numuneleri laboratuvara geri götürdü ve ilk önce Weiss’in ya mevcut bir manyetik alanın yönünde hizalanan ya da birinin yokluğunda rastgele yönlerde görünen “küçük pusulalar” olarak tanımladığı her bir kayanın elektronlarının yönünü analiz etti.  Her iki numune için, ekip; sonuncusunu gözlemledi: Kayaların çok zayıf ila esasen sıfır manyetik alanda, en fazla 0.1 mikrotesla‘dan oluştuğunu düşündüren rastgele elektron konfigürasyonları…

 Ekip daha sonra Weiss ve Shuster’ın bu çalışmaya adapte edebildikleri radyometrik bir tarihleme tekniği kullanarak her iki örneğin yaşını belirledi.

 Ekip, gerçekten iyi manyetik kayıt cihazı olup olmadıklarını görmek için örnekleri testlerden geçirdi.  Başka bir deyişle, bir miktar büyük bir etki ile yeniden ısıtıldıklarında, eğer varsa, Ay’daki zayıf bir manyetik alanı bile kaydedebilecek kadar hassas olabilirler mi?

 Bunu cevaplamak için, araştırmacılar; her iki numuneyi bir fırına yerleştirdiler ve manyetik kayıtlarını etkili bir şekilde silmek için yüksek sıcaklıklarla patlattılar, daha sonra kayaları soğuturken laboratuvarda yapay olarak üretilen bir manyetik alana maruz bıraktılar.

 Sonuçlar; iki örneğin gerçekten güvenilir manyetik kaydediciler olduğunu ve başlangıçta ölçtükleri alan kuvvetinin 0.1 mikrotesla olduğunu, 1 milyar yıl önce Ay’ın aşırı zayıf manyetik alanının maksimum olası değerini doğru bir şekilde temsil etti.  Weiss; 0.1 mikrotesla’lık bir alanın o kadar düşük olduğunu ve bu zamana kadar Ay dinamosunun sona erdiğini söylüyor.

 Yeni bulgular; Ay dinamosu için Ay’ın tarihinin daha sonraki bölümünde zayıf ve uzun ömürlü bir manyetik alan yaratabilecek, önerilen bir mekanizma olan çekirdek kristalleşmenin tahmini ömrü ile örtüşüyor.  Weiss; çekirdek kristalleşmeden önce, durgunluk olarak bilinen bir mekanizmanın daha kısa ömürlü bir dinamoya kıyasla çok daha güçlü olabileceğini söylüyor.

 Öncelik, Dünya gibi çok daha büyük bir cisme yakın olan, Ay gibi bir cismin katı dış kabuğunun, Dünya’nın yerçekimine tepki olarak sallandığı bir fenomendir.  Bu yalpalama çekirdek içindeki sıvıyı karıştırır.

 Yaklaşık 4 milyar yıl önce, bebek Ay; Dünya’ya bugün olduğundan çok daha yakındı ve gezegenin yerçekimi etkilerine çok daha duyarlıydı.  Ay yavaşça Dünya’dan uzaklaştıkça,  etkisi azaldı, sırayla dinamo ve manyetik alan zayıfladı.  Weiss, yaklaşık 2.5 milyar yıl önce çekirdek kristalleşmenin, Ay dinamosunun devam ettiği baskın mekanizma haline geldiğini ve Ay’ın çekirdeği sonunda tamamen kristalleştikçe daha zayıf bir manyetik alan ürettiğini söylüyor.

 Ekip, Ay’ın evrimi hakkında daha fazla bilgi toplaması umuduyla Ay’ın eski manyetik alanının yönünü ölçmek için sabırsızlanıyor.

 Bu araştırma kısmen NASA tarafından desteklenmiştir.

Kaynak:
MIT
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (1 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close