Qrenlandiya süxurları Yerin maqnit sahəsinin ən qədim izlərini daşıyır

Yer kürəsinin maqnit sahəsi atmosferi və altındakı torpağı qoruyur. O, Günəşdən gələn yüklü hissəcikləri atmosferdən uzaqlaşdırır və qütb parıltılarını yaradır. Tədqiqatçılar süxurlarda və qədim minerallarda qorunub saxlanılan maqnit sahəsi siqnallarını çox vaxt Yer kürəsinin ən erkən “hava hesabatı” adlandırırlar.

MIT və Oksford Universitetindən olan geoloqlar Qrenlandiyada Yer kürəsinin erkən maqnit sahəsinin ən qədim izlərini saxlayan qədim süxurlar aşkar ediblər. Onların ölçmələri göstərir ki, bu qoruyucu qalxan artıq 3.7 milyard il əvvəl mövcud olub və səth şəraitinə təsir edə biləcək qədər gücə malik idi.

Dəlil Cənub-Qərbi Qrenlandiyadakı İsua Suprasrəkliyi Qurşağından (ISQ) gəlir. Tədqiqatın əsas məqsədi bu süxurlardakı maqnitləşmənin həqiqətən də o qədər qədim olduğunu sübut etmək və o dövrdə sahənin gücünü müəyyənləşdirmək idi.

Yer kürəsinin maqnit sahəsinin əhəmiyyəti

Qlobal maqnit sahəsi günəş küləyinin yuxarı atmosferə təsirini azaldır. O olmasaydı, daha çox qaz kosmosa çıxar və daha çox enerji hissəciyi birbaşa atmosferə daxil olardı. Gənc Günəş indiki ilə müqayisədə daha güclü günəş küləyi və daha çox radiasiya buraxırdı, bu səbəbdən o dövrdə hər hansı maqnit qorunması okeanlar və iqlim üçün əlavə əhəmiyyət kəsb edirdi.

Oksford Universitetinin planetar proseslər geologiyası üzrə dosenti, keçmiş MIT tədqiqatçısı Kler Nikols qeyd edir: “Maqnit sahəsi, nəzəri olaraq, Yer kürəsinin yaşayış üçün həqiqətən də unikal bir planet olmasının səbəblərindən biridir. Hesab olunur ki, maqnit sahəmiz bizi kosmosdan gələn zərərli radiasiyadan qoruyur, həmçinin okeanlarımızın və atmosferimizin uzun müddət stabil qalmasına kömək edir.”

Tədqiqat bantlı dəmir formasiyalarını (BIF) araşdırıb. Bu laylar qədim dəniz suyundan dəmir və silisiumun çökərək dəniz dibində əmələ gəlib. Maqnetit kimi dəmir oksidlər əmələ gəldikdə və ya kimyəvi olaraq böyüdükdə kiçik kompaslar kimi davranaraq istiqaməti və müəyyən testlərdə sahənin gücünə dair ipucu saxlayır.

Süxurlar milyard illər boyu sakit qalmır. Dərinə basdırılma, istilik, təzyiq və mayelər maqnit yaddaşlarını sıfırlaya bilər. Bir siqnalın qədim olduğunu – sonradan yaranan bir iz olmadığını – sübut etmək əsas çətinlikdir.

Süxurlarda maqnit sahələrinin ölçülməsi

Tədqiqat qrupları sahələrdə istiqamətlənmiş nümunələr götürərək hər bir yeri sənədləşdirdilər. Laboratoriyada onlar qeyri-stabil və ya gənc komponentləri addım-addım təmizləmək və ən davamlı komponenti üzə çıxarmaq üçün proqressiv demaqnitləşdirmədən istifadə etdilər. Sonda qalan ən davamlı maqnitləşmə, yəni “ən sərt” komponent idi.

İntensivliyi qiymətləndirmək üçün onlar psevdo-Tellier paleointensivlik metodundan istifadə etdilər. Əvvəlcə təbii maqnitləşmənin demaqnitləşdirmə zamanı necə zəiflədiyini izlədilər. Sonra, məlum bir sahə tətbiq etdilər və eyni müalicə zamanı yeni bir maqnitləşmənin necə böyüdüyünü ölçdülər. “Köhnə” maqnitləşmənin necə itdiyini və “yeni” maqnitləşmənin necə böyüdüyünü müqayisə edərək, ilkin sahəni təxmin etdilər. Bu yanaşma, maqnitləşmənin yalnız ərimədən soyuma zamanı deyil, kimyəvi yolla əmələ gəldiyi hallarda yaxşı nəticə verir.

Rəqəmlər nə deyir?

Tədqiqat qrupu psevdo-Tellier metodu ilə təmiz, sabit nümunələrin yüksək koersiv komponentlərini ayırdı. Bu nümunələr səth sahəsinin gücünü təxminən 15-17 mikrotesla aralığında aşağı sərhəd qiymətlərini verdi. Müqayisə üçün, Yer kürəsinin səth sahəsi bu gün yerindən asılı olaraq adətən 25-65 mikrotesla arasında dəyişir.

Maqnitləşmə kimyəvi olduğu üçün bu dəyərlər aşağı sərhədlər rolunu oynayır. Kimyəvi remanent maqnitləşmə, termal remanent maqnitləşmə ilə müqayisədə faktiki sahə gücünü daha az qeyd etməyə meyillidir. Həqiqi qədim sahə təxmin ediləndən daha güclü ola bilərdi.

Yer kürəsinin nüvəsi üçün əhəmiyyəti

O dövrdə ölçülə bilən bir sahənin olması geodinamonun artıq maye xarici nüvədə fəaliyyət göstərdiyi deməkdir. Bərk daxili nüvə yəqin ki, daha sonra əmələ gəlib. O zaman enerji mənbələri indiki ilə fərqlənirdi, yüksək istilik axınına və yüngül elementlərin nüvə daxilində ayrılması nəticəsində yaranan kimyəvi üzmə qabiliyyətinə əsaslanırdı. Bu şərtlər Yer kürəsinin erkən istilik büdcəsinin müstəqil baxışlarına uyğun gəlir.

Bu zamanlama və güc modelləşdiricilərə nüvənin tərkibi və soyuma sürəti üçün ssenariləri sınaqdan keçirməyə kömək edir. O qədər erkən işləyən bir geodinamo istiliyin nüvədən mantiyaya və mantiyanın bu istiliyi səthə necə çatdırdığını məhdudlaşdırır.

Süxurlardan maqnit sahəsi dərsləri

Erkən Yer kürəsində orta səviyyəli bir maqnit sahəsi Günəş daha aktiv olduğu zaman atmosfer itkisini məhdudlaşdırmış olardı. Hətta bir qədər itki baş versə belə, yüklü hissəciklərin yayınması bu sürəti azaltmışdır. Bu qorunma okeanların və daha sabit səth şəraitinin uzun müddət davam etməsinə dəstək verir.

Günəş sistemi üzrə müqayisələr məlumatları gərginləşdirmədən kontekst əlavə edir. Marsda bu gün qlobal bir sahə yoxdur və geniş atmosfer itkisinin əlamətləri görünür. Venerada daxili qlobal sahə yoxdur və fərqli bir yolu izləyir. Qrenlandiya ISQ qeydi bu geniş mənzərəyə əsas bir məlumat nöqtəsi əlavə edir.

Birlikdə, sahə testləri, termal modelləşdirmə və laboratoriya intensivliyi təxminləri Qrenlandiyanın BIF-lərində həqiqi qədim maqnit siqnalını və ölçülə bilən səth sahəsini göstərir. Bu dəlil Yer kürəsinin daha sərt günəş dövründə atmosferini necə qoruduğunu izah etməyə kömək edir və nüvə təkamülü və qayalı planetlərdə atmosferin sabitliyi modelləri üçün məlumat verir.

24 saat