Jeolojik tarihini ve yaşanılabilir bir gezegen olmasının en temel itki ögelerinden olan manyetik alanı, Dünya'mızın oluştuğu andan itibaren nasıl değişti ne kadar korundu ve gelecekte ne gibi bir evrime uğrayabilir? Jeodinamik ve jeofizik alanlarının üzerinde durduğu önemli konularından biri olarak şimdi de Carnegie Institution of Washington öncülüğündeki uluslararası bir araştırma ekibi, Nature Communications'ta yayımlanan bir çalışmada sismik veriler ile mercek altına alındı. Dünya'nın manyetik alanı en çok, uzay boşluğundan gelen ve Güneş rüzgarlarından veya çok daha uzak kozmik ışın yayılmasına sebep olan astoronomik faaliyetlerden yayılan Dünya yeryüzüne ulaşma potansiyeli taşıyan tehlikeli iyonlaştırıcı partiküllerin deflekte edilmesini sağlaması açısından büyük önem arz ediyor. Dünya'nın manyetik alanı, çekirdeğini saran 'dış çekirdek' yapısını oluşturan akışkan demir tarafından sürekli olarak üretilen jeodinamo olarak bilinen fenomendir. Dünya'nın iç dinamiği olarak dış etmenlere karşı da belirleyici ve savunma özelliği olduğundan temel faydalarını biliyor olsak da bu alanda cevaplanmamış jeodinamonun kökeni ve milyarlarca yıldır sürmesini sağlayan bataryanın veya enerji kaynağının neler olduğu gibi sorular hala mevcut. Yeni araştırmada, Dünya'nın çok büyük oranda demir olan iç ve dış çekirdeklerinin içindeki daha hafif elemanların varlığı ve kompozisyonunun jeodinamonun ortaya çıkışı ve sürdürülebilmesini nasıl etkilediği üzerinde duruldu. Birçoğumuzun bildiği gibi, Dünya'mız Güneş'i -Dünya'nın yörüngesinin bugün bulunduğu uzaklığı kapsayan yakınlıkta- çevreleyen gaz ve tozların biraraya topaklanması ile oluşmuştu. Bu fenomenin de doğası gereği büyük oranda ağır (yüksek özkütleli) materyaller en dipte toparlanırken kendinden daha hafifleri de katmanlar halinde etrafına toplamıştır. Çok büyük ölçekte bakacak olursak, çekirdek, magma ve kabuk bu şekilde oluşmuştur. Çekirdek de çok büyük oranda demir olduğu halde sismik veriler uzun yıllardır oksijen, sülfür, karbon ve hidrojen gibi diğer hafif elemanların da ilk zamandan beri yoğun demir içinde çözünmüş olmasa da sıkışıp hapsolmuş olarak var olduğuna işaret ediyordu. Zamanla iç çekirdek kristalleşmesi ve uzun süreli soğuma hadisesi ile de değişime uğrayan bu kalp dokusundan ısı dışarı doğru akan ve mantoya giren ısı enerjisi jeodinamonun yürütücüsü olabilir mi? Yoksa bu termal konveksiyon daha hafif elemanların canlandırma etkisine ihtiyaç duyar mıydı? Bu hafif elemanlar olmasa dahi, ısı akışı manyetik alanın sürdürülebilirliğini sağlar mıydı? Bu soruların tamamının cevabında çekirdeğin kompozisyonunu anlamak çok büyük bir önem taşıyor. Mantoda silikatlar dominant grubu oluştururken Dünya'nın genel kompozisyonunda da demir ve oksijenden sonra silisyum en çok bulunan elemandır. Bu da onu, Dünya'mızın çekirdeğinde demir ile alaşım oluşturan hafif elemanlar içinde en gözde üye yapıyor. Araştırmada, laboratuvar ortamında kurulan Dünya'nın derinliklerindeki şartların benzeri ile, silisyum varlığının demir çekirdekten mantoya soğuma sırasında geçen ısı enerjisinin paternini nasıl etkileyebileceği anlaşılmaya çalışıldı. Araştırmanın başyazarı Dr. Alexander Goncharov'a göre çekirdeğin materyali daha az iletken oldukça, jeodinamonun ortaya çıkarılması için gereken eşik değeri de düşüyor. Bu eşik değeri de yeterince düşük olduğunda, jeodinamo tamamen -başka hiçbir materyal hareketine ihtiyaç duymadan- termal konveksiyon ile sağlanabiliyor. Araştırma ekibi, çekirdek ağırlığın yüzde sekizinin silisyum olmasının jeodinamonun sadece ısı enerjisinin katmanlar arası transferi ile sağlanabilmesine yeteceğini tespit etti. Üstelik bu gezegenimizin tüm varlık sürecine uygulanabilir görünüyor. Araştırma ekibi şimdi de, karbon oksijen ve sülfürün bu etkiyi nasıl değiştireceğini derinlemesine tetkik etmeyi planlıyor.
