Dünya'nın Manyetik Alan Üretme Mekanizmasını Açıklayan Dinamo Teorisi
öncelikle dünyanın iç yapısını basitçe açıklamak gerekirse, dünyayı bir portakala benzetin.
bizim bildiğimiz anlamdaki toprak tabakası ancak bu portakalın kabuğu kadardır, geri kalanı oldukça kalın bir yapıdaki manto ki dünya hacminin yarısından çoğunu oluşturur. gerisi sıvı demirden oluşan dış çekirdek ve katı demirden oluşan iç çekirdektir.
şimdi bu yapıda akışkan olarak tanımlanabilecek tek kısım sıvı dış çekirdek kısmıdır, literatürde convective zone olarak da geçer. dünya döndükçe bu sıvı kısım da dönmeye başlar. ilginç olan şu ki, sıvı demirden oluşan kısım içte ve dışta katı yüzeyle çevrilidir ama ara yüzeylerde böyle bir durum yoktur. fakat sıvı demiri sıkıştırılamaz ve dünya'nın dönme hızını da sabit kabul ederseniz, (1 gün her zaman bir gündür) tıpkı bir silindirin içindeki akışkanın coriolis kuvvetine maruz kaldığında taylor sütunu'nu oluşturması gibi sütunlar oluşturacaktır.
ama dünya bu video'daki gibi silindirik değil de küresel olduğundan dolayı küçük küçük bir sürü taylor sütunu oluşacaktır, dünyanın dönme ekseni doğrultusunda aynen böyle. gerçi şekil biraz abartı ama daha küçük olmaları lazım.
şimdi bildiğiniz gibi demir elektriği iletir, haliyle sıvı demirin böyle sütunlar halinde elektriği iletmesi bir elektrik akımı yaratır. sütunlar halinde dönel bir şekilde oluşan elektrik akımı ise sütun boyunca sabittir, yani o da dönme ekseninden bağımsızdır. amper kanunu uyarınca bu taylor sütunlarının hepsi bir manyetik alan yaratır ve böylece dünyanın manyetik alanı oluşur.
tabii, manyetik indüksiyon denklemine göre az da olsa, yavaş da olsa bu manyetik alanın beslenmesi ve sıvı demirin hareket edebilmesi için bir ısı enerjisine ihtiyaç vardır. bu enerji de katı iç çekirdekten karşılanır.
yani ürkütücü gerçek şu ki, dünyanın manyetik alanını oluşturmamız çekirdeğinde kalan enerji miktarına bağlı. tam emin olmamakla beraber, ilk oluştuğu yıllarda dünyada bir günün 6 saat olduğunu okumuştum, bu daha güçlü bir dönme hızı daha fazla coriolis kuvveti ve daha güçlü manyetik alan demek. yani o zamanlar dünya'nın katı iç çekirdeği daha fazla enerjiye sahipti. bu enerji azaldıkça bir gün 24 saate kadar artmış olabilir.
belki de, o vakitlerde katı iç çekirdeğin kütlesi dolayısıyla kalınlığı daha fazlaydı, tabii bunların hepsi birer varsayım, bilim zaten bu varsayımları doğrulamak ya da çürütmek için var en nihayetinde değil mi?
