Meteor yağmurları sırasında yere düşen veya daha büyük meteoritlerin parçası olarak bulunan o küçük toz parçacıkları, Güneş‘in oluşumunda şaşırtıcı ipuçları taşıyor olabilir. Bunun nedeni, Dünya‘nın (ve nihayetinde gezegenlerin) oluştuğu protostellar nebülasındaki manyetik alanın durumunu kaydetmeleridir.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki (MIT) bilim insanları, meteorit örneklerinde son derece eski manyetizmanın kayıtlarını buldular. Antarktika’da 2008 yılında bulunan DOM 08006 adlı bir meteoritte bulunan kalsiyum-alüminyum açısından zengin inklüzyonlar (CAI’ler) adı verilen malzemelerin taneciklerini analiz ettiler. Bu inklüzyonlar, Güneş Sistemi‘nin ilk 200.000 yılı içinde oluştu. Bugüne kadar, bunlar erken dönemdeki Güneş Sistemi’nden bilinen en eski malzemelerdir. MIT’den Profesör Benjamin Weiss’e göre, bunların varlığı, güneş nebulasının hala Güneşi doğururken olduğu zamana aittir. Varlıkları aynı zamanda, protosolar nebülasındaki manyetik alanın gücüne dair bir ipucudur. “Diğer meteoritler bu 4.6 milyar yıllık tarihin çeşitli aşamalarından geçti,” dedi. “Güneş nebulasında oluştuktan sonra, su içeren cisimlere eklendiler, yok edildiler, asteroid kuşağına taşındılar ve ardından buraya düştüler. Ancak DOM, diğer meteoritlerden daha az değişikliğe uğramıştır.”
A cross section of the DOM 08006 meteorite, found in the Dominion Range, Victoria Land, East Antarctica. Inclusions in this meteorite show the imprint of the earliest known magnetic field in the protosolar nebula. Credit: Davidson, Jemma, et al. Geochimica and Cosmochimica Acta.
Manyetik Alanlar ve Erken Dönemdeki Güneş Sistemi
Güneş Sistemi’nin doğumunun hikayesi tanıdık: 4.6 milyardan fazla yıl önce var olan, gaz ve tozdan oluşan dev bir bulut, daha yoğun bölgelere doğru yığılmaya başladı. Sonunda bu bulut, merkezde genç Güneşe sahip bir protoplanetary diske çöktü. “Bu geçiş, küresel bir buluttan protoplanetary diske geçiş, tüm güneş sistemi tarihinin en önemli olaylarından biridir,” dedi Weiss. “Uzun zamandır bunun yerçekiminin neden olduğu teorisi vardı, ancak ölçümlerimiz manyetik alanların da rol oynadığını gösteriyor.”
Bu çöküşün neyin tetiklediği her zaman bir gizem olmuştur. Yerçekimi, maddeyi bir araya getirebildiği için genellikle suçludur. Ancak Güneş’in, gezegenlerinin, uydularının, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların oluşumunda tek etken yerçekimi miydi? Evren boyunca gezegensel sistemleri şekillendiren sürekli bir güç müdür?
Görünüşe göre manyetik alanlar da rol oynamıştır. Yıldız oluşumu nebülasında, bunlar bulutun gaz ve tozundaki yüklü parçacıkların hareketi sonucu ortaya çıkar. Yerçekimi gibi, oluşan alanlar görünmez bir güçtü ve diskin evriminin en erken aşamalarında etkindir. Erken dönemdeki Güneş Sistemi için, diskteki manyetik alan günümüzdeki Dünya’nın manyetik alanından daha güçlüydü. Ve tıpkı Dünya’da olduğu gibi, kaya oluşumunda manyetik alanlar söz konusu olduğunda, o ilk alanların izleri güneş sisteminin kayalarına yansımıştır.
Protoplanetary displerindeki manyetik alanlara ilişkin modeller, bu tür alanların diskin yapısı üzerinde ve diskteki daha küçük parçacıklar üzerinde bir etkiye sahip olabileceğini göstermektedir. Bilim insanları ayrıca bunun diskte türbülansı ve çıkıntıları tetikleyebileceğini öne sürmektedir. Böylece, manyetik rüzgarların hareketiyle Güneş Sistemi’nin oluşum döneminin önemli bir parçasıydı.
MIT çalışması, CAI’lerin nasıl oluştuğuna ve manyetik alanlarının nasıl yansımasına odaklandı. Ekip iki hipotez ortaya attı. Birincisi, CAI’ler ilk olarak disk oluşumunun erken bir aşamasında veya kısa süreli ısıtma olaylarından sonra manyetik hale geldi. İkincisi ise, CAI’lerin protoplanetary diskin daha sonraki aşamalarında meydana gelen ısıtma olayları sırasında manyetik hale geldiği öne sürülmektedir. O zamanlar hala küçük parçacıklar oldukları için, daha büyük bir cisim tarafından yutulmadan önce bu durum gerçekleşti.
Manyetik Alanların Kökeni Neredeydi?
Nebülasındaki yüklü parçacıkların hareketiyle oluşan ilk manyetik alanlar, sonunda sistem çapında daha güçlü bir alana dönüştü. İşte o daha güçlü alanın kayalara yansıyan kısmı. “Bu tür manyetik alanların protoplanetary diskin içinden gazı Güneş’e doğru hareket ettirmeye yardımcı olduğunu düşünüyoruz,” dedi Borlina. “Yerçekimi de rol oynuyor. Ancak şimdi, Güneş ve gezegenlerin nasıl oluştuğunu tam olarak anlamak için, malzemeye manyetik alanları da dahil etmeniz gerektiğini gösteriyoruz.”
Erken dönemdeki Güneş Sistemi’ndeki manyetik alanlara ilişkin önceki çalışmalar, Güneş’in oluşumundan 2 milyon yıl sonra var olan bir alanı ortaya çıkardı. O zaman herkes, gezegenlerin henüz oluşmaya başlamışken Güneş’in zaten yerinde olduğunu varsaydı. Erken dönemdeki manyetik alanın, bugün bildiğimiz planetesimallerin oluşumunda önemli bir rol oynadığı açıktır.
“Günümüzde insanlar gezegenlerin oluşumu sırasında manyetik alanların var olup olmadığı konusunda tartışmıyorlar. Tartışma ise çok erken dönemdeki Güneş Sistemi’nde, henüz gezegenler oluşmadan sadece bir diskin olduğu zaman diliminde yoğunlaşıyor,” dedi Purdue Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan eski MIT lisans öğrencisi Cauê Borlina. “Tartışma hala orada ve biz de şu anda o alanda çalışıyoruz.”
Daha Fazla Bilgi İçin:
Davidson, Jemma, Alexander, Conel, M.O’D, Stroud Rhonda M., Busemann, Henner, Nittler, Larry R. (2019), Mineralogy and Petrology of Dominion Range 08006: a Very Primitive CO3 Carbonaceous Chondrite.
Kaynak: Universe Today
