Yaklaşık 630 ila 540 milyon yıl önceki Dünya’nın Ediacaran Dönemi, bilim insanları için her zaman manyetik bir mayın tarlası olmuştur.
Daha önceki ve daha sonraki zaman dilimlerinde, tektonik plakalar sabit bir tempoyu korudu, iklim bölgeleri normaldi ve gezegenin manyetik alanı kuzey ve güney kutupları etrafında mütevazı bir şekilde sallanıyordu (bazen tersine dönerken).
Ancak Ediacaran’ın fiziği pek mantıklı görünmüyor. Onlarca yıl süren araştırmalar sonucunda bilim insanları, Ediacaran’ın, o yaştan kalma kayalarda korunan manyetik imzalardaki şiddetli dalgalanmalar nedeniyle esrarengiz olduğunu buldu; bu değişkenlik, daha yaşlı veya daha genç kayalarda görülmeyen bir değişkenlikti. Bu tür görünüşte kaotik davranışlar, araştırmacıları büyük zorluklarla karşı karşıya bıraktı; örneğin, o döneme ait sürüklenen tektonik plakaların haritalarını oluşturmak için kayalardaki antik manyetizmayı (“paleomagnetizma”) kullanmak gibi.
Ediacaran dalgalanmalarının nedeni hakkındaki teoriler farklılık göstermektedir. Bazı bilim adamları bunun tektonik plakaların alışılmadık derecede hızlı hareketinden kaynaklandığını öne sürüyor; diğer bilim adamları bunun, Dünya’nın dönme ekseninin altındaki hızlı kaymasından (“gerçek kutup gezintisi” adı verilen bir süreç) kaynaklanmış olabileceğini söylüyor.
Peki ya Ediakaran sırasındaki manyetizma değişiklikleri hiç de rastgele değilse? Ya kaosun ortasında bir düzene sahip küresel bir geometriye sahip olsalardı?
Bu dergide yayınlanan yeni bir çalışmanın bulgusu Bilim Gelişmeleri Yale liderliğindeki uluslararası bir araştırmacı ekibinden.
Yale Sanat ve Bilim Fakültesi’nde Dünya ve gezegen bilimleri profesörü ve yeni çalışmanın ortak yazarı David Evans, “Dünyanın manyetik alanı için, onu rastgele kaotik olarak göz ardı etmek yerine değişkenliğinde yapı bulan yeni bir model öneriyoruz” dedi. “Ediacaran paleomanyetik verilerinin istatistiksel analizi için yeni bir yöntem geliştirdik ve bu yöntemin, o döneme ait kıtaların ve okyanusların sağlam haritalarını üretmenin anahtarını tutacağını düşünüyoruz.”
Araştırma için araştırmacılar, Cadi Ayyad Üniversitesi’nden ortak yazarların Ediacaran’dan olağanüstü derecede iyi korunmuş ve açığa çıkmış bir dizi volkanik katman tespit ettiği, Fas’ta bir dağ sırası olan Anti-Atlas olarak bilinen bir bölgeye odaklandılar.
Ekip, sahadan yönlendirilmiş örnekler halinde toplanan ve son derece hassas laboratuvar ekipmanıyla ölçümler için Yale’e getirilen kayaların manyetizması üzerinde katman katman bir çalışma gerçekleştirdi.
Araştırmanın ilk yazarı, Ph.D. James Pierce, “Bu döneme ait kayalar üzerinde yapılan önceki çalışmalarda, genellikle Dünya’nın manyetik alanının geçmişte de şimdi olduğu gibi davrandığını varsayan geleneksel analitik araçlar kullanılıyordu” dedi. Yale Sanat ve Bilim Enstitüsü öğrencisi.
Pierce, “Yeni bir yaklaşım benimsedik. Yüksek stratigrafik (katman katman) çözünürlükte paleomanyetizma için örnek alarak ve bu kayaların kesin yaşlarını belirleyerek Dünya’nın manyetik kutuplarının ne kadar hızlı değiştiğini tam olarak belirleyebildik” dedi.
Dartmouth Koleji’nin yanı sıra İsviçre ve Almanya’daki araştırma kurumlarından ortak yazarlar, kaya katmanları hakkında ek bilgiler sağladılar ve milyonlarca yıl yerine binlerce yıllık aralıklarla meydana gelen dramatik manyetik değişiklikleri gösteren yüksek hassasiyetli tarihler sağladılar.
Evans ve Pierce, verilerin hızla değişen tektonik plakalar ve “gerçek kutupsal sapma” teorilerini dışladığını söyledi. Bu süreçlerin gelişmesi çok daha uzun zaman dilimlerini gerektirecekti.
Araştırmacılar, manyetik değişkenliğin hızını belgelemenin yanı sıra, değişkenliğin sıra dışı olsa da düzenli bir yapıya sahip olduğunu buldular. Böyle bir yapıyı göz önünde bulunduran araştırmacılar, yalnızca dönme ekseninde yalpalamak yerine, gezegenin manyetik kutuplarındaki, gezegenin her yerinde yuvarlanmış gibi görünen değişimleri belirlemek için yeni bir istatistiksel yaklaşım geliştirdiler. Yeni matematiksel yöntem, gelecekteki çalışmalarda Ediacaran dünyasının yeniden yapılandırılmasına yönelik bir çerçeve sağlıyor.
Aynı zamanda Yale Paleomanyetik Laboratuvarı’nın yöneticisi olan Evans, “Tüm kariyerim, tarihi boyunca kıtaların, okyanusların ve tektonik levhaların Dünya yüzeyindeki hareketlerini haritalamaya adadı” dedi.
“Özellikle Ediacaran Dönemi, bu uzun vadeli hedefte büyük bir engel oluşturdu çünkü küresel paleomanyetik veriler pek bir anlam ifade etmiyordu” dedi. “Önerdiğimiz yeni istatistiksel yöntemler sağlam olduğu kanıtlanırsa, en eski kaya kayıtlarından günümüze kadar milyarlarca yıla yayılan levha tektoniğinin tutarlı bir görselleştirmesini üretmek için daha eski ve daha genç zaman dilimleri arasındaki boşluğu kapatabiliriz.”
