Dış Kozmik Etki: Neden Tespit Edilemiyor?
Her 12.000 ve 24.000 yılda bir, gezegenimiz Dünya'nın çekirdeğini doğrudan etkileyen dış kozmik etkiye maruz kalır. Sonuç olarak, çekirdek ve magmada aşırı ısınma meydana gelir ve bu da Dünya'da küresel felaketlere yol açar. Kozmik etkinin Güneş Sistemi üzerindeki etkisi hakkında neler biliniyor?
Gerçek #1. Bu kozmik etki döngüsel olarak her 12.000 yılda bir Güneş Sistemi'ne girmekte ve her 24.000 yılda bir daha güçlü bir etki yaratmaktadır. Bu durum, Kuvaterner tortularının jeokronolojik çalışmaları ve buz çekirdeklerindeki volkanik kül katmanlarının analizi ile gösterilmektedir1, 2, 3 (Resim 1, 2).
Resim 1. MS 2013'ten 100.000 ka'ya kadar 70˚K ve 70˚G arasındaki küresel patlamalar. Çizgiler yaklaşık her 12.000 yılda bir aralıkları işaretlemektedir. Diyagramdaki dairelerin boyutu patlamanın ölçeğini temsil etmektedir. Daha büyük kırmızı dairelerin yaklaşık her 24.000 yılda meydana gelen daha feci patlamaları gösterdiğini not edin.
Kaynak: (а) Brown, S.K., Crosweller, H.S., Sparks, R.S.J. ve diğerleri. Kuvaterner patlama kayıtlarının karakterizasyonu: Büyük Magnitüdlü Patlayıcı Volkanik Patlamalar (LaMEVE) veri tabanının analizi. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
Resim 2. Buz çekirdeği verilerine göre son 40.000 yıldaki volkanik faaliyet ölçeği.
Volkanik patlamaların kronolojisi, olayların radyokarbon tarihlendirmesine dayanmakta ve göreceli sapma olarak ifade edilmektedir.
Kaynak: Bryson, R. A. Milankovitch iklim zorlamasının geç kuaterner volkanik modülasyonu. Theoretical and Applied Climatology 39, 115-125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307
Gerçek #2. Bu kozmik etki Güneş Sistemindeki tüm gezegenleri etkiler (daha fazla ayrıntı için “Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerdeki değişiklikler” bölümüne bakınız).
Gerçek #3. Dış kozmik etki yalnızca gezegenlerin çekirdeklerini etkiler, bu da hem manyetik özelliklerine (“Dünya'nın manyetik alanındaki değişiklikler” bölümüne bakınız) hem de gezegenlerin içindeki çekirdeklerin konumlarına (“Çekirdek kayması” bölümüne bakınız) yansır. Bu da böyle bir etkinin muazzam bir enerjiye sahip olduğunu iddia etmek için zemin hazırlamaktadır.
Tüm bu gerçekler göz önüne alındığında şu soru ortaya çıkmaktadır: Bu etki neden henüz doğrudan tespit edilememiştir?
Dünya gezegeni üzerindeki bilinen tüm fiziksel kozmik etkileri (yerçekimi, elektromanyetik, akustik, kozmik ışın ve karanlık madde etkisi) sırayla ele alalım ve bunların Dünya'nın çekirdeğinde ve diğer gezegenlerin çekirdeklerinde her 12.000 yılda bir döngüsel olarak değişikliklere neden olup olamayacağını yanıtlayalım.
Senaryo 1: Yerçekimsel Etkileşim
Güneş Sistemi'nin uzayda ilerlerken diğer gök cisimlerinin neden olduğu bir çekim anomalisiyle karşılaştığını varsayalım. Bu durumda, yerçekimsel etkileşim gezegenleri bir bütün olarak etkilediğinden, Güneş'in kendisinin, tüm gezegenlerin ve uydularının yörüngeleri değişecektir. Başka bir deyişle, sadece çekirdeği değil, tüm gezegeni kaydırırdı. Ancak bu gerçekleşmiyor.
Bazı bilim insanları, Dünya'ya yaklaşan Jüpiter gibi komşu gezegenlerin ya da gaz devlerinin, çekim alanlarıyla Dünya'nın çekirdeğini etkileyerek kaymasına neden olabileceğini düşünüyor. Ama çekirdeğimizde kaydedilen değişikliklerin yer değiştirmesiyle değil, 1995 yılında manyetik özelliklerindeki değişikliklerle başladığını belirtmek önemlidir4 (Resim 3). Çekirdek kayması sadece bundan sonra, 1998'de meydana gelmiştir5.
Resim 3. Kuzey Manyetik Kutbu hızı (km/yıl). 1995 yılında, Kuzey Manyetik Kutbunun kayma hızında keskin bir hızlanma kaydedilmiş, yılda 9 milden (15 km) yılda 34 mile (55 km), yani 3,5 kat daha hızlı bir şekilde artmıştır. Elektromanyetik alan Dünya'nın çekirdeğindeki dinamo mekanizması tarafından üretilir, bu nedenle manyetik alandaki değişikliklerin çekirdekteki değişikliklere işaret ettiği açıktır.
Kaynak: NOAA kuzey manyetik kutup konumu verileri https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy
Dünya'nın kütle merkezinin yer değiştirmesi 1995'ten beri çekirdekte meydana gelen süreçlerin bir sonucuydu. Dolayısıyla, büyük kozmik nesnelerin yerçekimsel etkisi buna neden olamaz. Dahası, Güneş Sistemi'ndeki gezegen yaklaşımları sadece birkaç on yıllık bir periyotla gerçekleşir. Bu nedenle, her 12.000 yılda bir çekirdekte meydana gelen yıkıcı değişikliklerin nedeni olamazlar.
Senaryo 2: Karanlık Madde
Karanlık maddenin bir özelliği de elektromanyetik etkileşime katılmamasıdır6.
Ancak, yukarıda belirtildiği gibi yerçekimi etkileşimine katılır, bu da sadece çekirdeklerini değil, bir bütün olarak yıldızların ve gezegenlerin hareketini etkileyeceği anlamına gelir. Bu nedenle, dış kozmik etki karanlık maddeye atfedilemez.
Senaryo 3: Elektromanyetik Etkileşim. Pulsar
Güneş Sistemimizin, örneğin bir pulsardan gelen güçlü elektromanyetik radyasyonla karşılaştığını varsayalım (resim 4).
Resim 4. Bir pulsarın sanatsal bir temsili. İki radyo dalgası ışını yayar (mor renkle gösterilmiştir). Bir pulsar döndükçe, bu radyo dalgaları tıpkı bir deniz fenerinin ışınları gibi uzayı tarar. Kaynak: NASA.
Pulsar, büyük kütleli yıldızların çökmesi sonucu meydana gelen bir süpernova patlaması sonucu doğan, hızla dönen, yüksek derecede manyetize olmuş bir nötron yıldızıdır. Pulsarlar radyo dalga boylarında, görünür ışıkta, X-ışını veya gama ışını dalga boylarında radyasyon yayarlar ve bu radyasyon periyodik darbeler şeklinde Dünya'ya ulaşır.
Pulsarlar çeşitli enerjilerde dar odaklı darbeler yayarlar. Ancak, Güneş Sisteminin Galaksid eki yörüngesi boyunca, aralarında tam 12.000 yıllık mesafe olacak ve her ikinci pulsar daha güçlü bir atım yayacak kadar benzersiz periyodikliğe sahip pulsar yoktur.
Senaryo 4: Elektromanyetik Etkileşim. Süpernova Patlaması ya da Güneş Patlaması
Bir güneş patlaması sonucunda Dünya'ya doğru güçlü bir elektromanyetik radyasyon patlaması meydana geldiğini veya uzayın derinliklerindeki bir süpernova patlamasından elektromanyetik bir darbe geldiğini varsayalım.
Ancak, X-ışınları ve gama radyasyonu gibi elektromanyetik radyasyonların çoğunlukla atmosfer tarafından emildiğini hatırlayalım (Resim 5).
Resim 5. Elektromanyetik dalgaların atmosferden geçişini gösteren diyagram. Yazar: NASA. Görüntü Kaynağı: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg
Dünya'nın yüzeyine yalnızca iki tür elektromanyetik radyasyon ulaşabilir: görünür ve radyo dalgaları, ama bunlar da çekirdeğe ulaşamaz.
Dolayısıyla, harici bir kaynaktan gelen hiçbir elektromanyetik dalga gezegenin çekirdeğinin durumunu etkileyemez, çünkü Dünya'nın derinliklerine nüfuz edemezler.
Senaryo 5: Kozmik Işınlar
Gezegeni uzaydan etkileyen bir diğer dış etken de kozmik ışınlardır. Bunlar yüksek enerjili parçacıklardır: ışık hızına yakın hızlarda hareket eden protonlar, atom çekirdekleri, nötrinolar, elektronlar. Bunlar ekstragalaktik, galaktik ve solar olabilirler.
Birçoğu, Dünya'nın manyetik alanının etkisi altında, kutuplara doğru saptırılır ve Dünya'nın etrafında dolanır.
Yüklü kozmik ışın parçacıklarının geri kalan kısmı atmosferde saçılarak ikincil temel parçacıkların oluşmasına neden olur (Resim 6). Bunların bir kısmı Dünya'nın yüzeyine ulaşabilir, ancak çekirdeğe ulaşamaz.
Resim 6. Dünya'nın 20 km üzerindeki atmosfere çarpan birincil 1TeV proton tarafından üretilen ikincil temel parçacık yağmurunun bilgisayar modeli. Kıyı şeridi altta ölçekli olarak gösterilmiştir.
İkincil atom altı parçacıklardan (ağırlıklı olarak elektronlar) oluşan bir yağmur, Dünya atmosferindeki çoklu kademeli reaksiyonların bir sonucu olarak oluşur. Bu yağmurun öncüsü uzaydan gelen ve atmosfere girdikten sonra hava atomlarının çekirdekleri ile etkileşime giren birincil bir parçacıktır.
Resim 7. Protonun çeşitli parçacıklara bozunma sürecinin ve ikincil parçacık yağmurunun oluşumunun şematik gösterimi. Diagram, protonların bozulabileceği yavru parçacıkları oklarla göstermektedir. Bu parçacıklar leptonlardan (elektronlar gibi) mezonlara ve baryonlara kadar çeşitlilik gösterebilir.
Dünya yüzeyinin altına yalnızca iki tür parçacığın nüfuz ettiği bilinmektedir: müonlar ve nötrinolar. Müonlar saptırılmadan, yavaşlatılmadan ve bir elektron ve bir nötrinoya bozunmadan önce yüzlerce metre derine nüfuz eder. Ancak, müonlar Dünya'nın çekirdeğine ulaşmazlar.
Nötrinolar uzaydan Dünya'nın çekirdeğine ulaşabilen bilinen tek parçacıklardır. Yüksek enerjili nötrinoların Dünya'nın iç kısmıyla etkileşime girme olasılığı yüksektir. Ancak, akıları Dünya'nın çekirdeğine yeterli enerjiyi aktararak gözlemlenebilir değişikliklere neden olacak kadar büyük değildir.
Düşük enerjili nötrinolar tipik olarak madde ile etkileşime girmeden Dünya'dan geçerler (Resim 8).
Resim 8. Nötrinolar - Evrendeki mükemmel haberciler. (Resim kaynağı) Irene Tamborra
Özetleyelim. Bilinen çeşitli fiziksel olayların senaryolarının analizi, bunların hiçbirinin — yerçekimi, elektromanyetik, akustik, kozmik ışınlar veya karanlık madde — gezegenin çekirdeğini doğrudan etkileyemeyeceğini ve Güneş Sistemi boyunca gözlemlenen döngüsel değişikliklere neden olamayacağını göstermektedir.
Şu anda kozmik etkinin dolaylı kanıtlarına sahibiz, ama bunu ölçmek için ekipmana ihtiyaç var. Bir benzetme yapmak gerekirse, bir hastalığın nedenini mikroskobik düzeyde aradığımızı düşünelim: her zaman bulamayız çünkü mevcut tüm virüs ve mantarların farkında değiliz. Bu da hastalıkların nedenini bulmak için mikro düzeyde araştırmaya devam etme ihtiyacını ortaya koymaktadır.
Mevcut durum, tüm gezegenlerin dış kozmik etkiye maruz kaldığı Güneş Sistemimizde küresel bir pandemi olarak tanımlanabilir. Nükleer reaksiyonların sürekli olarak meydana geldiği gaz devlerinde bile değişiklikler gözlemlenmektedir. Bu durum, dış kozmik etkinin kaynaklarını anlamaya yönelik araştırma alanını önemli ölçüde daraltmakta ve mikrokozmik düzeyde araştırmaların gerekliliğine işaret etmektedir.
Burada, hipotezi “Kozmik etki nedir?” bölümünde görülebilecek olan başka bir fizik türüyle karşılaşıyoruz. Eğer bilim insanları çekirdekte doğrudan ölçümler yapabilselerdi, nükleer reaktördeki doz takibine benzer bir çıkarma yöntemi kullanırlardı. Ancak çekirdeğe doğrudan erişimimiz yok. Bu nedenle, şu anda nötron çekirdeğinden nötrino akışı, çekirdekte meydana gelen süreçler hakkında ek bilgi sağlayabilir.
Dünya'daki felaketleri önlemek için insanlığın en iyi beyinlerinin bir araya gelmesi ve bu karmaşık görevi çözmek için gerekli koşulların yaratılması gerekmektedir — Dünya'yı dış kozmik etkilerden korumak ve incelemek.
Referanslar:
Arushanov, M. L. (2023). Dinamika klimata. Kosmicheskie faktory [İklim dinamikleri. Kozmik faktörler]. Hamburg: LAMBERT Akademik Yayıncılık. (s. 33).
Brown, S. K. ve diğerleri (2014). Kuvaterner patlama kayıtlarının karakterizasyonu: Büyük Patlayıcı Volkanik Püskürmeler (LaMEVE) veri tabanının analizi. Journal of Applied Volcanology, 3, 5. https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
Bryson, R. A. (1989). Milankovitch iklim zorlamasının geç kuaterner volkanik modülasyonu. Teorik ve Uygulamalı Klimatoloji 39, 115-125. https://doi.org/10.1007/bf00868307
Viterito, A. (2022). 1995: Yakın jeofizik tarihinde önemli bir dönüm noktası. International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources, 29, 556271. https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271
Barkin, Yu. V., & Smolkov, G. Ya. (2013). Skachkoobraznye izmeneniya trendov geodinamicheskikh i geofizicheskikh yavleniy v 1997-1998 gg. [1997-1998 yıllarında jeodinamik ve jeofizik olayların eğilimlerindeki sıçrama benzeri değişiklikler]. Rusya Bilimler Akademisi Muhabir Üyesi V. E. Stepanov'un Doğumunun 100. Yıldönümüne Adanmış Tüm Rusya Güneş-Yeryüzü Fiziği Konferansı Bildirileri (s. 16-21, Eylül 2013, Irkutsk). Irkutsk, Rusya.
Bertone, G. & Hooper, D. (2018). Karanlık maddenin tarihi. Modern Fizik İncelemeleri, 90(4), 045002. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002
Yorum bırakın