Dünya’nın manyetik alanı bizi kozmik ışınlardan, Güneş’in radyasyonundan ve rüzgârından koruyor. Kısaca gezegenimizdeki yaşamı destekleyen karmaşık sistemin yaşamsal bir parçası. Fakat bu görünmez kalkan daima bugünkü kadar kuvvetli değildi.
Yeni bir araştırma Dünya’nın manyetik alanının 591 milyon yıl ilkin neredeyse çöktüğünü ve bu değişimin (tutarsız bir halde) yaşamın filizlenmesinde oldukça mühim bir rol oynadığını ortaya koyuyor.
Ortalama 635 ila 541 milyon yıl öncesini kapsayan Ediyakaran dönem, Dünya tarihinde oldukça mühim bir vakit dilimiydi. Karışık ve oldukça hücreli organizmaların ortaya çıkmış olduğu ve yaşamın patlamasına zemin hazırlayan dönüştürücü bir döneme işaret ediyordu. Peki bu yaşam dalgası iyi mi ortaya çıktı ve Dünya’daki hangi faktörler buna katkıda bulunmuş olabilir?
Ediyakaran faunası ve gezegenimizin manyetik gizemleri
New York’taki Rochester Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu makroskobik hayvanların çeşitlenip geliştiği esnada Dünya’nın manyetik alanında olağan dışı şey fark etti. Jeofizik profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı olan John Tarduno, “Dünya’nın ilk dönemlerinde eğer bir manyetik alanımız olmasaydı Güneş rüzgârı (doğrusu Güneş’ten Dünya’ya doğru akan enerji yüklü parçacık akımı) sebebiyle su gezegenden silinip giderdi. Fakat Ediyakaran dönemde manyetik alanı yaratan dinamiklerin sekteye uğramış olduğu garip bir dönem yaşandı” diyor.
Ediyakaran faunasının ortaya çıkışı ile ultra düşük jeomanyetik alan arasındaki manidar örtüşme, araştırmacıları yaşam formlarının ortaya çıkmasında potansiyel etkenleri tekrardan gözden geçirmeye sevk etti. Bulgular, o dönemki zayıf manyetik alanın milyonlarca yıl süresince hidrojen yitirilmesine niçin bulunduğunu gösteriyor. Ve bu yitik, oksijenin artmasına yol açarak daha gelişmiş yaşam formlarının ortaya çıkmasını elde etmiş olabilir.
Communications Earth & Environment dergisinde yayınlanan araştırma Dünya’nın dış çekirdeğindeki erimiş demirin hareketiyle oluşan manyetik alanın minimum 26 milyon yıl süresince şimdiki hâlinden 30 kat daha zayıf bulunduğunu ortaya koyuyor. Bu ‘ultra zayıf manyetik alan’ dilimi atmosferdeki ve okyanustaki oksijen yüzdesinin artmasıyla deniz tabanında ilk karmaşık canlıların ortaya çıkmış olduğu Ediyakaran dönemle örtüşüyor.
Bu (bir yelpazeyi çağrıştıran Dickinsonia ve sümüklü böcek benzeri Kimberella şeklinde) garip hayvanlar bugünkü canlı türlerine neredeyse asla benzemiyordu. Öncesinde ise yaşam büyük seviyede tek hücreli ve mikroskobikti.
Dünya’nın manyetik alanında vakit içinde dalgalanmalar olduğu biliniyor ve kayalarda saklı olan kristaller manyetik yoğunluğun kaydını tutan ufak parçacıklar içeriyor. Böylelikle bilim adamları Dünya’nın manyetik alanının gelişimine dair bir vakit çizelgesi oluşturabiliyor.
Gezegenimizin çekirdeği ile evrim arasındaki büyüleyici bağlantı
Aslen gezegenimizdeki manyetik alanının mühim seviyede zayıfladığına dair ilk bulgular 2019 senesinde Quebec’teki 565 milyon senelik kayalar üstünde meydana getirilen bir çalışmayla elde edilmişti. Sadece araştırma söz mevzusu tarihte manyetik alanın bugünkünden 10 kat daha zayıf bulunduğunu gösteriyordu.
Meydana getirilen son emek harcama ise manyetik alanın trajik bir halde zayıfladığını gösteren daha çok jeolojik kanıtı bir araya getirdi. Brezilya’nın güneyindeki bir bölgede bulunan 591 milyon senelik kayadan elde edilmiş bulgular manyetik alanın bugünkünden 30 kat daha zayıf bulunduğunu ortaya koydu.
Manyetik alan Ediyakaran’dan ilkin bu kadar zayıf değildi: Ekip, Cenup Afrika’da 2 milyar yıl öncesine tarihlenen benzer kayaları inceledi ve o dönemde Dünya’nın manyetik alanının bugünkü kadar kuvvetli bulunduğunu buldu.
Tarduno, şimdikinden değişik olarak o zamanlar Dünya’nın en iç kısmının katı değil sıvı bulunduğunu ve bunun da manyetik alanın oluşmasını etkilediğini belirtiyor. “Milyarlarca yıl süresince devam eden bu süreç Ediyakaran döneminde neredeyse çöküyordu. Fakat sonrasında her neyse ki iç çekirdek manyetik alanı güçlendirmeye başlamış olacak kadar soğudu” diyor.
Bu zamanda deniz tabanında ilk karmaşık yaşamın ortaya çıkışı, oksijen seviyelerindeki artışla ilişkilendiriliyor. Tarduno, süngerler ve mikroskobik hayvanlar şeklinde bazı canlıların düşük oksijen seviyelerinde hayatta kalabildiğini fakat hareket eden ve nispeten gelişmiş vücuda haiz daha büyük canlıların daha çok oksijene gereksinim duyduğunu vurguluyor.
Virginia Tech’te jeobiyoloji profesörü olan Shuhai Xiao, “Bu zamanda yaşanmış olan oksijendeki artış siyanobakteriler şeklinde fotosentetik organizmaların oksijen üretmesine ve bu oksijenin vakit içinde suda tertipli olarak birikmesine bağlanıyordu” diyor.
Sadece yeni araştırma, jeomanyetik alan zayıf olduğunda uzaya hidrojen akışının artmasını içeren alternatif (yada tamamlayıcı) bir hipotez öne sürüyor: Zayıf bir manyetik alan, Güneşten gelen yüklü parçacıkların atmosferdeki hidrojen şeklinde hafifçe atomların uzaya kaçmasını kolaylaştırıyor. Hidrojen kaybı büyükse, daha çok oksijen su buharı oluşturmak için hidrojenle tepkimeye girmek yerine atmosferde kalabilir. Bu reaksiyonlar vakit içinde oksijen birikimine yol açabilir.
Tarduno elbet birden fazla sürecin aynı anda gerçekleşiyor olabileceğini dile getiriyor. “Bu süreçlerden bir yada bir kaçı eşzamanlı olarak gerçekleşmiş olabilir, buna bir itirazımız yok. Sadece manyetik zayıf alan oksijen artışının bir eşiği geçmesine zemin hazırlayarak hayvan evrimine destek olmuş olabilir.”
Tarduno, hipotezlerinin ‘sağlam’ bulunduğunu fakat bu zamanda yaşayan canlılar hakkında ne kadar azca şey bilinmiş olduğu göz önüne alındığında nedensel bir bağlantıyı kanıtlamanın onlarca yıl sürecek sıkıntılı bir emek harcama bulunduğunu da sözlerine ekliyor.
Dünya’nın manyetik alanındaki bu zayıflamanın keşfi, bununla beraber katı iç çekirdeğinin ne vakit oluştuğuna dair süregiden jeolojik bir gizeme de ışık tutuyor. Gezegenin iç çekirdeğinin ne vakit katılaşmış olabileceğine dair tahminler 500 milyon ila 2,5 milyar yıl içinde değişiyordu.
Dünya’nın manyetik alanının yoğunluğu üstüne meydana getirilen bu araştırma ise Dünya’nın iç çekirdeğinin 565 milyon yıl ilkin katılaştığını ve Dünya’nın manyetik kalkanının tekrardan canlanmasına vesile bulunduğunu gösteriyor. Tarduno, Ediyakaran’dan sonrasında iç çekirdeğin gelişmesiyle beraber manyetik alanın gücünün topladığını ve su zengini Dünya’nın kuraklaşmaması için mühim bulunduğunu söylüyor.
Bu şeklinde emekler bizlere kendi gezegenimizin geçmişindeki gizemleri keşfetmeye ve Dünya’nın ötesinde yaşam emareleri aramaya devam ederken kainatın karmaşık ve birbirine bağlı doğasını hatırlatıyor. Araştırma, gezegenimizin çekirdeğinin geçirdiği süreçler ile yaşamın evrimi arasındaki karmaşık etkileşime dair bilgimizi derinleştirirken, öteki gezegenlerdeki yaşam potansiyeline dair ilgi çekici olasılıkları gündeme getiriyor
Ediyakaran’ın garip hayvanlarına erişince, yaşam çeşitliliğinin patladığı bir sonraki Kambriyen Süreci’nde hepsi yok olup gitti. Taduno şu şekilde diyor:
“Dünya’nın çekirdeğindeki süreçlerin evrimle bağlantılı olabileceğini düşünmek büyüleyici. Başka yerlerde yaşam olasılığını düşünürken, gezegenlerin iç kısımlarının iyi mi oluştuğunu ve geliştiğini de göz önünde bulundurmamız gerekiyor.”
CNN ve earth.com haberlerinden derlendi. Görseller: Rochester Üniversitesi