Dünya'nın merkezi 500 milyon yıl yaşlandı

Austin Teksas Üniversitesi’nin aktardığına göre, iç çekirdek 4,5 milyar yıllık Dünya’nın yaş yelpazesindeki genç bir katman. Ancak bu katmanın yaşının 565 milyon olduğunu söyleyen son tahminlerden de epey yaşlı.

Bunu ortaya koyan yeni deneyler, çekirdeğin ilettiği sıcaklığın ve gezegenin jeodinamosuna güç veren enerji kaynaklarının büyüklüğünün belirlenmesini sağlıyor. Jeodinamo, pusulaların kuzeyi göstermesini sağlayan ve canlıları zararlı Güneş rüzgarları gibi kozmik ışınlardan korumaya yardım eden Dünya’nın manyetik alanını (jeomanyetizma) oluşturan mekanizma.

Araştırmayı yöneten, Austin Teksas Üniversitesi Jackson Yerbilimleri Fakültesi’nden Jung-Fu Lin şöyle konuştu:

Herkes jeodinamonun kökenini, manyetik alanın gücünü öğrenmek konusunda gerçekten çok meraklı ve heyecanlı. Çünkü bunların hepsi gezegenin yaşanabilirliğine katkı sağlıyor.

İç çekirdeği katı, dış çekirdeği sıvı olan Dünya çekirdeğinin büyük kısmı demirden oluşuyor. Bu nedenle ısının doğrudan iletiminde (kondüksiyon) demirin etkinliği, çekirdekle ilgili pek çok özelliğin başlıca belirleyeni konumunda. İç çekirdeğin oluşumu da bu özellikler arasında yer alıyor.

Yeni araştırmada demirin ısıl iletkenliği, 1 milyon atmosferden daha yüksek basınca ve Güneş’in yüzeyiyle yarışan sıcaklığa sahip, çekirdek benzeri koşullar altında doğrudan ölçüldü.

Araştırmacılar deneydeki doğru koşulları oluşturmak için elmas tabanlı hücreler arasında sıkıştırdıkları demir örneklerini lazerle ısıttı. Uygulamanın zor olduğu bu yöntemin sonuç vermesi iki yıl sürdü.

ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı’nın (NSFC) desteklediği araştırmaya Şanhay, Şikago ve Washington’dan farklı kurum ve araştırmacılar da katıldı.

Makalenin yazarlarından ve Çin’deki SiChuan Üniversitesi doçentlerinden Youjun Zhang şunları söyledi:

“Çok fazla sorunla karşılaştık ve pek çok kez başarısız olduk. Bu bizi hüsrana uğrattı ve neredeyse vazgeçecektik. Profesör Jung-Fu Lin’in yapıcı eleştirileri ve cesaretlendirmesiyle birlikte, birkaç denemenin ardından nihayet sonuç aldık.”

Araştırmacıların ölçtüğü yeni ısıl iletkenlik, çekirdeğin daha yakın bir zamanda oluştuğunu öne süren modellerin önerdiği ısıl iletkenlikten yüzde 30 ila 50 oranında daha düşük çıktı.

Lin, iletkenlik ve ısı transferiyle ilgili bu ileri bilgiler sayesinde, iç çekirdeğin yaşıyla ilgili daha kesin bir tahminde bulunabildiklerini söyledi:

“Dış çekirdekten alt mantoya ne kadar ısı akışı olduğunu gerçekten bilirseniz, Dünya’nın, iç çekirdeğinin kristalleşmeye başlamasına yetecek kadar soğuduğu zaman dilimi üzerine gerçekten düşünebilirsiniz.”

İç çekirdeğin yeni yaşı, Dünya’nın manyetik alanının gücünde ortaya çıkan ve bu zaman zarfında oluşan kayaçlardaki manyetik maddeler sayesinde öğrenilen bir sıçramayla da örtüşüyor.

İki kanıt birlikte, iç çekirdeğin oluşumunun bugünkü sağlam manyetik alanı ortaya çıkarmada önemli bir yeri olduğuna işaret ediyor.

Araştırmanın makalesi hakemli bilim dergisi Physical Review Letters’de yayımlandı.