Jeomanyetizma ve Paleomanyetizma
Dünya, erimiş çekirdeğinde bir manyetik alan üretmektedir ve bu alanın kayalara hapsolmuş kaydı, levha tektoniğinin temelini oluşturan kutup değişimleri ve kıtasal hareketlerin tarihini korumaktadır.
Tanım
Jeomanyetizma, Dünya'nın manyetik alanının, uzaysal yapısının, zamansal değişiminin ve jeodinamodaki kökeninin incelenmesidir; paleomanyetizma ise, geçmiş alan davranışını ve tektonik levhaların hareketini yeniden yapılandırmak için kullanılan, kayalarda kaydedilmiş fosil manyetizasyonunun incelenmesidir.
Kapsam
Bu alan, Dünya'nın manyetik alanını ve tarihini kapsamaktadır: mevcut jeomanyetik alan ve bunun jeosentrik bir dipol artı yüksek harmonikler olarak tanımlanması, seküler değişimi ve sıvı dış çekirdekteki jeodinamo tarafından üretilmesi. Geçmiş alan yönlerinin ve kutupluluklarının kayalarda kaydedilmesi olan paleomanyetizma, jeomanyetik kutup değişim zaman çizelgesi ile kaya ve çevresel manyetizma konularını ele almaktadır. Vurgu, alanın çekirdek dinamiklerindeki kökeni ve manyetik minerallerden paleomanyetik bir kayıt elde edilmesidir.
Alt konular
Temel sorular
- Jeomanyetik alan nasıl tanımlanır ve zamanla nasıl değişir?
- Sıvı çekirdekteki akışkan hareketi alanı nasıl oluşturur ve sürdürür?
- Kayalar eski manyetik alanı nasıl kaydeder ve bu kayıt ne kadar güvenilirdir?
- Kutup değişimleri ve görünür kutup kayması, Dünya tarihi ve levha hareketi hakkında neyi ortaya koyar?
Anahtar kavramlar
- Jeosentrik eksenel dipol ve jeomanyetik alan bileşenleri
- Seküler değişim ve batıya sürüklenme
- Jeodinamo ve çekirdeğin manyetohidrodinamiği
- Jeomanyetik kutup değişimleri ve kutup zaman çizelgesi
- Kalıcı manyetizasyon ve kaya manyetizması
Temel kuramlar
- Jeodinamo kuramı
- Jeomanyetik alan, kendi kendini uyaran dinamo etkisiyle sürdürülmektedir: dış çekirdekteki elektriksel olarak iletken sıvı demirin konvektif ve dönme hareketi, ohmik bozunmaya karşı alanı yeniden üreten akımlar indüklemektedir.
- Paleomanyetik kayıt ve kutup değişimleri
- Kayalar oluşurken manyetik mineraller ortamdaki alanın yönünü kilitler; bu nedenle, normal ve ters manyetizasyonun sıralı dizileri küresel bir kutup değişim geçmişini ve görünür kutup kayması aracılığıyla kıtaların geçmiş konumlarını ortaya koymaktadır.
Klinik önem
Jeomanyetizma, deniz tabanı yayılmasını ve levha hareketlerini kalibre eden kutup değişim zaman çizelgesini sağlamakta, manyetik ölçüm ve navigasyonu desteklemekte ve çekirdek dinamikleri modellerini sınırlamaktadır; çevresel manyetizma ise paleoklima ve kirlilik çalışmalarına yardımcı olmaktadır.
Tarihçe
Gilbert, 1600'de Dünya'nın kendisinin bir mıknatıs olduğunu ileri sürmüş, Gauss 1830'larda alanın matematiksel tanımını sağlam bir temele oturtmuş, Brunhes 1906'da ters manyetize olmuş kayalar keşfetmiş ve yirminci yüzyıl ortası dinamo kuramı ile paleomanyetik kutup değişim zaman çizelgesi levha tektoniği için merkezi kanıtlar haline gelmiştir.
Öne çıkan isimler
- William Gilbert
- Carl Friedrich Gauss
- Bernard Brunhes
- Edward Bullard
İlgili konular
Temel eserler
- merrill1996
- butler1992
- fowler2005
Sıkça sorulan sorular
- Dünya'nın manyetik alanı nereden gelmektedir?
- Bu alan, jeodinamo tarafından üretilmektedir: dış çekirdekteki konveksiyon yapan, elektriksel olarak iletken erimiş demir, Dünya'nın dönüşüyle organize olarak, alanı sürdüren elektrik akımlarını sürmektedir; tıpkı kendi kendini uyaran bir dinamonun kendi manyetizmasını sürdürmesi gibi.
- Kayaların manyetizması levha hareketlerini yeniden yapılandırmaya nasıl yardımcı olur?
- Kayalar oluşurken manyetik alanın yönünü, kutupluluğu dahil olmak üzere kaydeder; bu fosil yönleri kıtalar arasında ve deniz tabanındaki simetrik manyetik şeritler üzerinde karşılaştırmak, levhaların ve kıtaların jeolojik zaman boyunca nasıl hareket ettiğini ortaya koymaktadır.