Gezegenlerin Manyetik Alanları ve Yaşam
Dünya’nın manyetik alanı, yeryüzünü Güneş’ten gelen zararlı ışınlardan koruyan bir kalkan görevi görür. Eğer bu koruyucu kalkan olmasaydı güneş rüzgârı atmosferi yok eder ve Dünya yaşama elverişsiz bir hale gelirdi.
Dünya’nın manyetik alanının kaynağı, dış çekirdekteki sıvı demirin konveksiyonudur. Jüpiter’in de sıvı haldeki metalik hidrojenin konveksiyonu tarafından üretilen bir manyetik alanı vardır. Peki ya ötegezegenler? Güneş Sistemi’nin dışında da canlılar olup olmadığı günümüzün en aktif araştırma alanlarından biri. Ötegezegenlerin de canlıları koruyacak manyetik alanlara sahip olup olmadığının belirlenmesi, bu soruya cevap bulmak açısından çok önemli. Bir gezegen hangi koşullar altında manyetik alana sahip olabilir?
ABD’deki Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’de çalışan Dr. François Soubiran ve Prof. Dr. Burkhard Militzer tarafından yapılan kuramsal çalışmalar, süperdünyalar olarak adlandırılan gezegenlerin manyetik alanlara sahip olabileceğini gösteriyor. Ancak kütlesi Dünya’nınkinden biraz daha büyük olan bu gezegenlerdeki manyetik alanlar bugüne kadar bilinmeyen bir biçimde üretiliyor. Araştırmacıların Nature Communications‘ta yayımladığı makaleye göre, süperdünyalar yavaşça konveksiyon yapan bir magma okyanusu tarafından üretilen manyetik alanlara sahip olabilir.
Manyetik alanlar elektrik yüklerinin hareketi sonucunda üretilir. Dolayısıyla süperdünyaların manyetik alanlara sahip olup olamayacağı hakkında bir fikir edinmek için cevaplanması gereken temel soru, bu gezegenlerin hangi koşullar altında elektrik yüklü parçacıklar içeren sıvı bir katmana sahip olabileceğidir. Araştırmacılar bu soruyu cevaplayabilmek için Dünya’daki kayaçların ana bileşeni olan silikatların süperdünyaların merkezindeki koşullar altında hangi durumda bulunacağını kuramsal yöntemlerle incelemişler. Silisyum dioksit, magnezyum oksit ve silisyum magnezyum oksit mineralleri ile ilgili bilgisayar benzetimleri, katı haldeyken yalıtkan olan bu minerallerin süperdünyaların merkezindeki yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında sıvılaştığında iletken hale geleceğini gösteriyor. Bu minerallerin 10 milyon atmosfer basınç ve 10.000°C sıcaklık altındaki iletkenlikleri, sıvı demirin iletkenliğinin sadece yüzde biri kadar. Ancak yine de bu mineralleri içeren bir sıvı magmanın konveksiyonu manyetik alan üretebiliyor.
Süperdünyaların içindeki sıcaklık ve basınç koşullarını laboratuvar ortamında oluşturmak çok zor. Dolayısıyla yapılan kuramsal çıkarımların ne ölçüde doğru olduğu deneysel yöntemlerle test edilemiyor.
Elde edilen sonuçlardan ötegezegenlerin bileşimi hakkında bir fikir edinmek için yararlanmak da mümkün. Örneğin gelecekte keşfedilecek bir süperdünyanın manyetik alana sahip olduğu tespit edilirse bu durum gezegenin içinde magma okyanusları olduğuna işaret edecektir.
Dünya çok uzak geçmişte bugün olduğundan çok daha sıcaktı. Bugün katı halde olan silikatlı kayaçlar o zamanlar sıvı haldeydi. Dolayısıyla, her ne kadar bugün olmasa da, uzak geçmişte silikatlar da Dünya’nın manyetik alanına katkıda bulunmuş olabilir.