Arzın merkezinin manyetik sırları

Gaby Hornsby

BBC Horizon programı yapımcısı

Depremler, püskürmeler ve Dünya'nın sürekli değişen manyetik alanları üzerinde yapılan gözlemler, uzmanların gezegenimizin merkezine yeni bir kapı açabilmesini sağladı.

Jules Verne yüz yılı aşkın süre önce Arzın Merkezine Seyahat romanını yazdığında, ışıldayan kristaller ve çalkantılı bir deniz, tarih öncesinden kalma hayvanlar ve dev mantarlar bulunacağını tasavvur etmişti.

Yer kabuğunun altı, aslında tam anlamıyla bir sır küpü. Günümüzde bile Satürn'ün halkaları konusunda yerkürenin çekirdeği hakkındakinden daha çok şey biliniyor.

Ancak artık bu durum değişmeye başladı. Sismolog Profesör Rick Aster "Dünyanın derinliklerini gerçek anlamda keşfetmek konusunda altın çağa girdik." diyor.

Bilim adamları için Dünya'nın merkezini keşfetmek Ay'ı incelemekten bile zor.

Bu merakı kamçılayan unsurların başında, çekirdeğin canlılar için hayati nitelikte olan manyetik alanları yaratıyor olması geliyor.

Manyetik alanlar arıların kovanlarını bulmasını, deniz kaplumbağalarının, kuşların ve kelebeklerin göç edebilmesini sağlıyor.

Aynı zamanda uzayın tehlikeleri ile bizler arasında koruyucu bir kalkan yaratıyor; güneş rüzgarlarının taşıdığı radyasyonun dünyaya ulaşmasını önlüyor.

Metal kristallerinden bir orman

Uzmanlara göre Verne'in muhayyelesinde yarattıkları da gerçekten bütünüyle uzak değil.

Dünyanın merkezine seyahat etme düşüncesi ise hayata geçirilebilecek gibi görünmüyor, çünkü derinlere inildikçe ısı ve basınç hızla yükseliyor.

Uzaktan kumandayla yapılan sondajlarda bile insanın inebildiği en derin nokta 12 kilometrede. Rekoru elinde tutan Rusya'daki Kola Süperderin Sondaj Kuyusu, dünyanın merkezine olan uzaklığın sadece binde ikisine dek inebiliyor.

Ancak sismoloji (deprem bilimi) uzmanların çekirdek konusunda fikir sahibi olmasını sağlıyor. Büyük depremlerin yarattığı sismik dalgalar Dünya'nın bir ucundan öbür ucuna iletildiği için uzmanların içeridekilere ilişkin bir tablo oluşturmasını sağlıyor.

Sismolojiyi "kilidi kıran uygulama" olarak niteleyen Aster, çekirdeğin dışında eriyik bir tabaka olduğunu gösteriyor; "bu neredeyse su kadar akıcı, akkor halinde metallerden oluşan muazzam bir okyanus" diyor.

Bu dış çekirdek, Mars büyüklüğünde. Ancak Rus matruşkaları gibi bunun altında bir çekirdek daha var. Katı metal bir top çeklindeki iç çekirdeğin büyüklüğü Ay'a yakın.

Uzmanlar bunun demir-nikel alaşımından oluştuğunu düşünüyor.

Profesör Kei Hirose, Japonya'nın Osaka kenti yakınlarındaki laboratuvarında çekirdeğin koşullarını yaratmaya karar vermiş. 10 yıllık çalışmalarının sonunda da başarıya ulaşmış.

Önce iki elmasın uçlarından bir kıskaç yapan Hirose, bunlar arasında bir parça demir-nikeli atmosfer basıncının 3 milyon katı basınca tabi tutup 4,500 dereceye ısıtımış.

Bu olağanüstü koşullar altında alaşımın kristal yapısı değişip kristaller hızla büyümüş. Hirose, "Dünyanın merkezinde de çok büyük kristaller bulunabilir. Bunlar 10 km bile olabilir." diyor.

Hirose bu kristallerin kutuplara doğru bir orman gibi şekilleneceğini düşünüyor.

Manyetik güç zayıflıyor

Dünyanın manyetik alanını yaratan ise iç çekirdek değil, dış çekirdeğin eriyik metalleri. Dünya'nın dönmesi ve milyonlarca yıldır yavaş yavaş soğumasıyla bu tabaka elektromanyetik bir dinamo etkisi yapıyor.

Temel ilke bu olsa da, eriyik metalin nasıl hareket ettiği bir sır. Dünya dönerken merkezinden ısı kaybediyor; bu da derinlerdeki kızgın okyanusta karmaşık akış modelleri oluşturuyor.

Maryland Üniversitesi'nden jeofizikçi Profesör Dan Lathrop, "Çekirdeği Dünya'nın atmosferi gibi düşünebilirsiniz; burada da fırtınalar, cepheler ve kötü koşullarla sürekli değişken bir ortam var" diye anlatıyor.

Lathrop oluşturduğu büyük model üzerinden manyetik sahanın asla sabit olmadığını, sürekli dalgalandığını gösteriyor.

Dünya'nın manyetik alanı son 180 yıldır sürekli olarak zayıflayageldi. Ancak bir alan var ki her yerden daha büyük hızla zayıflıyor. Atlas Okyanusu'nun güneyi ve Güney Amerika'nın orta kesimlerine denk düşen bu alana 'Güney Atlantik Anomalisi' deniyor.

Uzay araçları için bu alan yaygın bilinen bir tehlike, çünkü burada oluşan manyetik çukur uyduların yörüngesine yüklü parçacıklar girmesine ve elektronik cihazlarının aksamasına yol açıyor.

Uzmanlar, uydu işletmecilerinin başını ağrıtan bu sorunun Dünya'nın manyetik alanında büyük bir değişimin habercisi olabileceği kanısında.

Bilim adamları manyetik sahanın dış çekirdek düzeyindeki haritasını oluşturduklarında, Güney Atlantik Anomalisi'nin altında, bildik kuzey-güney yarıküre ayrımının geçerli olmadığını farketti. Burada bazı noktalarda yer yer manyetik saha tersine dönmüştü ve yön güney yerine kuzey olarak görünüyordu.

Yeraltında olup bitenleri hava olaylarına benzeterek açıklayan Lathrop, eriyik metal tabakasında "sıradışı derecede şiddetli bir cephe oluşmasıyla" sahanın tersine döndüğünü düşünüyor.

Lathrop'a göre, bu gibi küçük alanlar derinleşir ve yayılırsa Dünya'nın manyetik sahası alabora olma noktasına gelip tamamen değişebilir.

Ancak bu bir gecede olabilecek bir değişim değil. Süreç binlerce yıl alabilir, bu süre içinde de saha hayli karışık bir dağılıma sahip olur.

Örneğin manyetik kutuplar ekvatora kayabilir. Bu durumda beraberlerinde harikulade Kuzey Işıkları'nı da götürür.

Çekirdekteki akışta meydana gelen değişiklikler Dünya'nın manyetik sahalarını daha önce de yüzlerce kez tersine döndürdüğünden, bu çok da şaşırtıcı bir sonuç olmaz.

Lathrop "Mesele Dünya'nın manyetik alanını tersine çevirip çevirmeyeceği değil; bunu ne zaman yapacağı" diyor.

Bu değişimin vakti, çekirdeğin sırlarından sadece biri. Yine de yüzyıllarca burada ne olabileceğini kurgulamakla yetinen insanlık, 6.000 km altımızdaki bu büyük mucizeyi nihaye kavramaya başlıyor.

Bu konuda daha geniş bilgiye ve Horizon ekibinin hazırladığı programın görüntülerine ulaşmak için program sayfasını ziyaret edebilirsiniz.