Merkür Neden Bu Kadar Büyük Bir Demir Çekirdeğe Sahip? Manyetizma Etkisi

Öne Çıkanlar

Kredi: Maryland Üniversitesi

Yeni bir çalışma, Merkür’ün mantosuna (bir gezegenin çekirdeği ve kabuğu arasındaki katman) göre neden büyük bir çekirdeğe sahip olduğuna dair geçerli hipotezi tartışıyor. Bilim adamları onlarca yıldır güneş sistemimizin oluşumu sırasında diğer cisimlerle yaşanan çarpışmaların, Merkür’ün kayalık mantosunun çoğunu havaya uçurduğunu ve büyük, yoğun metal çekirdeği içeride bıraktığını savundu. Ancak yine bu yeni araştırmalar, demir çekirdek oluşumunun nedeninin bu çarpışmalar olmadığını söylemekte.

Maryland Üniversitesi’nde jeoloji profesörü olan William McDonough ve Tohoku Üniversitesi’nden Takashi Yoshizaki, kayalık bir gezegenin çekirdeğinin yoğunluğunun, kütlesinin ve demir içeriğinin güneşin manyetik alanına olan mesafesinden etkilendiğini gösteren bir model geliştirdi . Modeli açıklayan makale 2 Temmuz 2021’de Progress in Earth and Planetary Science dergisinde yayınlandı .

McDonough, “Güneş sistemimizin dört iç gezegeni – Merkür, Venüs, Dünya ve Mars – farklı oranlarda metal ve kayadan oluşur.” dedi. “Gezegenler güneşten uzaklaştıkça çekirdekteki metal içeriğinin azaldığı bir gradyan var. Makalemiz, erken oluşan güneş sistemindeki hammaddelerin dağılımının güneşin manyetik gücü tarafından kontrol edildiğini göstererek bunun nasıl olduğunu açıklıyor.”

McDonough daha önce, gezegen bilimciler tarafından dış gezegenlerin bileşimini belirlemek için yaygın olarak kullanılan Dünya’nın bileşimi için bir model geliştirmişti. McDonough’un yeni modeli, güneş sistemimizin erken oluşumu sırasında, genç güneşin dönen bir toz ve gaz bulutu ile çevrili olduğu sırada, güneşin manyetik alanı tarafından merkeze doğru demir taneciklerinin çekildiğini gösteriyor . Gezegenler bu toz ve gaz yığınlarından oluşmaya başladığında, güneşe daha yakın olan gezegenler, çekirdeklerine uzaktakilerden daha fazla demir eklediler.

Araştırmacılar, kayalık bir gezegenin çekirdeğindeki demirin yoğunluğunun ve oranının, gezegen oluşumu sırasında güneşin etrafındaki manyetik alanın gücü ile ilişkili olduğunu buldular. Yeni çalışmaları, manyetizmanın, güneş sistemimizin dışındakiler de dahil olmak üzere, kayalık gezegenlerin bileşimini tanımlamaya yönelik gelecekteki girişimlerde hesaba katılması gerektiğini öne sürüyor.

Bir gezegenin çekirdeğinin bileşimi, yaşamı destekleme potansiyeli açısından önemlidir. Örneğin Dünya’da erimiş bir demir çekirdek, gezegeni kansere neden olan kozmik ışınlardan koruyan bir manyetosfer oluşturur. Çekirdek ayrıca, karbon bazlı yaşamı sürdürmek için önemli bir besin olan gezegenin fosforunun çoğunu içerir

Mevcut gezegen oluşum modellerini kullanan McDonough, oluşumu sırasında güneş sistemimizin merkezine gaz ve tozun çekilme hızını belirledi. Güneş doğarken yaratacağı manyetik alanı hesaba kattı ve bu manyetik alanın toz ve gaz bulutu içinden demiri nasıl çekeceğini hesapladı. Erken güneş sistemi soğumaya başladığında, güneşe çekilmeyen toz ve gaz bir araya toplanmaya başladı. Güneşe daha yakın kümeler daha güçlü bir manyetik alana maruz kalacaktı ve bu nedenle güneşten uzakta olanlardan daha fazla demir içerecekti. Kümeler birleşip dönen gezegenler halinde soğudukça, yerçekimi kuvvetleri demiri çekirdeklerine çekti.

McDonough bu modeli gezegen oluşumu hesaplamalarına dahil ettiğinde, bilim adamlarının güneş sistemimizdeki gezegenler hakkında bildikleriyle mükemmel bir şekilde örtüşen metal içeriği ve yoğunluğunda bir gradyan ortaya çıkardı. Merkür, kütlesinin yaklaşık dörtte üçünü oluşturan metalik bir çekirdeğe sahiptir. Dünya ve Venüs’ün çekirdekleri, kütlelerinin yalnızca üçte biri kadardır ve kayalık gezegenlerin en dıştaki Mars, kütlesinin yalnızca dörtte biri kadar küçük bir çekirdeğe sahiptir.

Manyetizmanın gezegen oluşumunda oynadığı role ilişkin bu yeni anlayış, ötegezegenlerin incelenmesinde bir karışıklık yaratıyor, çünkü şu anda Dünya temelli gözlemlerden bir yıldızın manyetik özelliklerini belirlemek için bir yöntem yok. Bilim adamları, güneşten yayılan ışığın spektrumuna dayanarak bir ötegezegenin bileşimini çıkarırlar. Bir yıldızdaki farklı elementler, farklı dalga boylarında radyasyon yayar, bu nedenle bu dalga boylarını ölçmek, yıldızın ve muhtemelen etrafındaki gezegenlerin neyden yapıldığını ortaya çıkarır.

McDonough, “Artık ‘Oh, bir yıldızın bileşimi şöyle görünüyor, yani etrafındaki gezegenler de böyle görünmeli’ diyemezsiniz. “Şimdi, ‘Güneş sisteminin erken büyümesinde yıldızın manyetik özelliklerine bağlı olarak her gezegende az ya da çok demir olabilir’ demeniz gerekiyor.”

Bu çalışmadaki sonraki adımlar, bilim adamlarının bizimki gibi, merkezi güneşlerinden geniş mesafelere yayılmış kayalık gezegenlere sahip başka bir gezegen sistemi bulmaları olacak. Gezegenlerin yoğunluğu, güneş sistemimizde olduğu gibi güneşten yayılırken düşerse, araştırmacılar bu yeni teoriyi doğrulayabilir ve bir manyetik alanın gezegen oluşumunu etkilediği sonucuna varabilir.

Bu yazı Astraphysic.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı phys.org sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkıda bulunulmuştur. Bu sebeple Astraphysic.com içerik izinlerine tabidir. Astraphysic.com referans gösterilmek koşuluyla kullanıma izin verilmiştir.

Yazının aslı için: https://phys.org/news/2021-07-mercury-big-iron-core-magnetism.html

Çeviri: Sinan YAVUZ

Diğer Yazılar

Okuyucu Yorumları

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerikler