Arama

Yerkürenin Kütlesi ve Manyetik Alanı

Güncelleme: 6 Temmuz 2012 Gösterim: 7.163 Cevap: 3
KisukE UraharA - avatarı
KisukE UraharA
VIP !..............!
13 Aralık 2007       Mesaj #1
KisukE UraharA - avatarı
VIP !..............!
-YERKÜRENİN KÜTLESİ VE MANYETİK ALANI-

Dünya'nın Güneş'e olan mesafesi, dönüş hızı ya da yeryüzü şekilleri kadar, büyüklüğü de önemlidir. Dünyamız'ı, Dünya'nın kütlesinin sadece % 8'i kadar bir kütleye sahip olan Merkür'le, ya da Dünya'dan 318 kat daha büyük bir kütleye sahip olan Jüpiter'le karşılaştırdığımızda, gezegenlerin çok farklı büyüklüklere sahip olabileceklerini görürüz. Peki acaba bu kadar farklı büyüklükteki gezegenler içinde, Dünyamız'ın büyüklüğü tesadüfen mi belirlenmiştir?

Sponsorlu Bağlantılar

Hayır! Yerkürenin özelliklerini incelediğimizde, üzerinde yaşadığımız bu gök cisminin tam olması gerektiği büyüklükte olduğunu görürüz. Amerikalı jeologlar Press ve Siever, Dünya'nın bu yönden "uygunluğu" hakkında şu bilgileri verirler: Dünya'nın büyüklüğü tam olması gerektiği kadardır. Daha küçük olsa yerçekimi çok zayıflayacak ve atmosferi Dünya'nın etrafında tutamayacaktı, daha büyük olsaydı bu kez de yerçekimi çok artacak ve bazı zehirli gazları da tutarak atmosferi öldürücü hale getirecekti..


Dünya'nın kütlesinin yanısıra, iç yapısı da yaşam için özel bir tasarıma sahiptir. Bu iç yapıdaki tabakalar sayesinde, Dünya bir manyetik alana sahiptir ve bu manyetik alan yaşamın korunması için çok önemlidir. Press ve Siever bu konuyu şöyle açıklarlar:

Dünya'nın çekirdeği ise çok büyük bir hassasiyetle dengelenmiş ve radyoaktivite tarafından beslenen bir ısı motorudur... Eğer bu motor daha yavaş çalışsaydı, kıtalar şu anki yapılarına ulaşamazlardı... Demir hiçbir zaman erimez ve merkezdeki sıvı çekirdeğe inmezdi ve böylece Dünya'nın manyetik alanı hiçbir zaman oluşmazdı... Eğer Dünya'nın daha fazla radyoaktif yakıtı olsaydı ve dolayısıyla daha hızlı bir ısı motoru bulunsaydı, volkanik bulutlar Güneş'i kapatacak kadar kalın olur, atmosfer aşırı derecede yoğun hale gelir ve Dünya yüzeyi de hemen her gün volkanik patlamalar ve depremlerle sarsılırdı.


Press ve Siever'ın sözünü ettikleri manyetik alan, yaşamımız için büyük öneme sahiptir. Bu manyetik alan, yukarıda belirtildiği gibi, yerkürenin çekirdeğinin yapısından kaynaklanır. Çekirdek, demir ve nikel gibi manyetik özelliği olan ağır elementleri içerir. İç çekirdek katı, dış çekirdek ise sıvı haldedir. Çekirdeğin bu iki katmanı birbiri etrafında hareket eder. Bu hareket ağır metaller üzerinde bir çeşit mıknatıslanma etkisi yaparak bir manyetik alan oluşturur. Atmosferin çok daha dışına kadar uzanan bu alan sayesinde Dünya, uzaydan gelebilecek olan tehlikelere karşı korunmuş olur. Güneş dışındaki yıldızlardan kaynaklanan öldürücü kozmik ışınlar, Dünya'nın etrafındaki bu koruyucu kalkanı geçemezler. Özelikle de Dünya'nın on binlerce kilometre uzağında manyetik halkalar çizen Van Allen Kuşakları, Dünya'yı bu öldürücü enerjiden korur.
Söz konusu plazma bulutlarının, kimi zaman Hiroşima'ya atılan gibi 100 milyar atom bombasına eş değer olduğu hesaplanmıştır. Aynı şekilde kozmik ışınlar da çok şiddetli olabilirler. Ama Dünya'nın manyetik alanı, tüm bu öldürücü ışınların sadece % 0.1'ni geçirmekte ve kalan bu binde birlik ışınlar da atmosfer tarafından emilmektedir. Bu manyetik alanı üretmek için kullanılan elektrik enerjisi bir milyar amperlik bir akımdır ki, insanlığın tüm tarihi boyunca ürettiği elektrik enerjisinin toplamına yakındır.
isimotoru2
Dünya’nın merkezinde bir tür “ısı motoru” vardır. Bu öylesine kusursuz bir biçimde ayarlanmıştır ki, hem Dünya’yı koruyan manyetik alanı oluşturacak kadar güçlü, hem de yerkabuğunu lavlara boğmadan taşıyacak kadar dengelidir.

Eğer Dünya'nın bu manyetik kalkanı olmasa, yeryüzündeki yaşam sık sık öldürücü ışınlarla tahrip edilecek, belki de hiç var olmayacaktı. Ama Press ve Sevier'in belirttiği gibi, yerkürenin çekirdeği tam olması gerektiği gibi olduğu için, Dünya bu şekilde korunur. Bir başka deyişle, gökyüzünde, Kuran'daki "gökyüzünü korunmuş bir tavan kıldık; onlar ise bunun ayetlerinden yüz çeviriyorlar" (Enbiya Suresi, 32) ayetiyle dikkat çekildiği gibi, bizler için kurulmuş özel bir koruyucu kalkan vardır.
Gerçekçi ol imkansızı iste...
sedat sencan - avatarı
sedat sencan
VIP VIP Üye
31 Ocak 2008       Mesaj #2
sedat sencan - avatarı
VIP VIP Üye
Newton,kısaca Principia olarak anılan kitabında bir tahmininden söz ediyordu.Bir dağ yakınına asılmış bir çekül,dağın çekimsel kütlesinin yanı sıra Yerküre’nin çekimsel kütlesinin de etkisiyle,dağa doğru hafifçe meylederdi.Sapma hatasız şekilde ölçülürse,evrensel kütleçekimi sabiti,yani kütleçekiminin G olarak bilinen temel değeri bulunabilirdi.Bu yolla Yerküre’nin kütlesi hesaplanabilirdi.Fransız hidrolog olan Pierre Bouguer ile asker-matematikçi Charles Marie de La Condamine bunu Güney Amerika’da denemişlerdi.Ancak teknik güçlükler ve kendi aralarındaki kavgalar nedeni ile bu işi başaramamışlardı.
Newton’un bu önerisi,İngiltere’de kraliyet astronomu olan Nevil Maskelyne tarafından tekrar gündeme getirildi. Maskelyne,asıl sorunun kütlesi tahmin edilebilecek kadar düzgün şekilli bir dağ bulmakta olduğuna karar verdi.Konuyu Royal Society’e bildirdi.Kurum uygun bir dağın bulunabilmesi için İngiliz Adaları’nı dolaşacak birisine görev vermeyi kabul etti.
Sponsorlu Bağlantılar
*
Maskelyne’nin bu iş için düşündüğü en uygun kişi,astronom ve harita mühendisi olan Charles Mason’du. Maskelyne ve Mason 11 yıl önce Venüs geçişi projesi nedeniyle beraber çalışıp dost olmuşlardı.
*
Charles Mason,1761 tarihinde Jeremiah Dixon adlı genç bir araştırmacı ile beraber çalışıyordu. Royal Society, Venüs geçişini gözlemlemeleri için onların Sumatra’ya gitmesini istedi.Ama daha yolculuklarının başlangıcında gemileri bir Fransız fırkateynin saldırısı ile karşılaştı. Mason ile Dixon, Royal Society’e bir mesaj göndererek bu yolculuğun çok tehlikeli olduğunu bildirdiler.Ancak kurumun ısrar etmesi üzerine yola devam etmek zorunda kaldılar.Bu kez, daha yolun yarısında Sumatra’nın Fransızların eline geçtiğini öğrendiler.Bu nedenle Venüs geçişini Ümit Burnu’nda gözlemlemek istedilerse de bir sonuca ulaşamadılar.Ülkelerine dönerlerken Saint Helena Adası’nda Maskelyne ile karşılaştılar.İşte bu karşılaşma Mason ile Maskelyne’nin dost olmalarına neden olmuştu.Birkaç hafta boyunca gelgit akımlarının haritasını çıkardılar.Kısa bir süre sonra Maskelyne İngiltere’ye dönerken, Mason ile Dixon 4 yıl sürecek olan bir maceraya atıldılar.Yolculuklarının hedefi, bilimsel araştırma yapmak için Amerika idi.O günlerde birisi William Penn,diğeri Lord Baltimore yönetimindeki Pennsylvania ve Maryland kolonileri arasında sınır kavgası vardı. Mason ile Dixon bu sınır kavgasını çözebilmek için 393 kilometre yol katettiler.Sonuçta,daha ileriki tarihlerde köle ve özgür eyaletleri birbirinden ayıran çizgi olarak sembolik önem taşıyan Mason- Dixon hattı ortaya çıktı.İki arkadaş bundan sonra astronomik araştırmalarını sürdürdü.Bu araştırmaların birinde yüzyılın en isabetli meridyen derecesini ölçmeyi başardılar.Sonra da ülkelerine döndüler.
*
Charles Mason,1772 yılında Maskelyne’nin isteği ile kütleçekimsel sapma deneyine uygun bir dağ arama görevini kabul etti.Sonuçta,aranan dağın İskoçya’daki Orta Highlands bölgesinde bulunan Schiehallion olduğunu bildirdi.Ama bütün mevsim boyunca dağda kalıp çalışmayı kabul etmedi.Böylece kütleçekimsel sapma deneyi Maskelyne’nin üzerinde kaldı. Charles Mason daha sonra yani 1786 yılında parasız olduğu günlerinde karısı ve 8 çocuğu ile Amerika’ya gitti.Ama artık orada bulunması için bir neden kalmamıştı.Hiçbir dostu ve bilimsel çalışmalarını destekleyecek hiçbir tanıdığı yoktu.Birkaç hafta sonra öldü.
*
Kütleçekimsel sapma deneyi üzerinde kalan Nevil Maskelyne,1732 yılında Londra’da doğmuştu.1755 yılında kendisi papaz idi.Ancak 25 Temmuz 1748 yılında gerçekleşen tutulma olayından sonra astronomi ile ilgilenmeye başlamıştı.1758 yılında Royal Society’e üye olarak kabul edildi.Üç yıl sonra da Venüs geçişini izlemek üzere St.Helena Adası’na gönderildi.Yolculuğu sırasında Ay’ın konumuna göre boylam belirleme deneyleri yaptı.Geliştirdiği yöntemi 1763 yılında yazdığı ‘İngiliz Denizcisinin Kılavuzu’ adlı kitabında yayımladı.1765 yılında kraliyet astronomluğuna atandı.
*
İşte şimdi,yani 1774 yılının yaz ayında,Schiehallion dağındaydı.Burada 4 ay kaldı.Mümkün olan her konumdan yüzlerce ölçüm alan bir araştırmacı ekibi yönetti.Elde edilen verileri değerlendirerek dağın kütlesini bulmak,birçok hesabı gerektiriyordu.Bu iş Charles Hutton adlı bir matematikçiye verildi. Araştırmacılar dağın haritasına ölçüm sonuçlarını yazmışlardı.Öyle ki her bir ölçüm,dağın üstündeki veya civarındaki bir noktanın yüksekliğini belirliyordu. Bu durum ilk bakışta karmakarışık bir rakam kalabalığı gibi görülüyordu. Charles Hutton,eşit yükseklikteki noktaları kalemle birleştirdiği takdirde bu rakamların daha düzenli görüneceğini fark etti.Artık haritaya bakınca dağın genel biçimi ve eğimi çok kolay anlaşılacaktı.Böylece Charles Hutton,eşyükselti eğrilerini icat etmiş oldu.
*
Charles Hutton, Schiehallion dağındaki ölçümlere dayanarak Yerküre’nin 5.000 milyon milyon ton ağırlığında olduğunu hesapladı.Artık Güneş dahil, sistemdeki tüm gezegenlerin kütleleri, Yerküre’nin kütlesinden hareketle hesaplanabilirdi.Ancak Schiehallion dağı deneyinin bir eksikliği vardı.Dağın gerçek yoğunluğu bilinmiyordu.Nitekim Charles Hutton,dağın sıradan bir taşla aynı yoğunlukta olduğunu varsaymıştı.Bu nedenle deney pekçok kişiyi tatmin etmedi.
*
Kütleçekimsel sapma deneyi konusuna ilgi duyan bir başka kişi,John Michell adlı bir kır papazı idi.
1724 yılında doğmuştu.1750 yılında yapay mıknatıslar üzerinde çalışmalar yaptı.
1755 yılında gerçekleşen Lizbon depremi üzerine araştırmalarda bulundu.Depremin odak noktasının Atlas Okyanusu’nun altında olduğunu saptamıştı. Depremlere,yer altı sularının derinlerdeki yüksek sıcaklıklarla ilişkiye geçmesi sonucunda oluşan yüksek basınçlı buharların yol açtığını ileri sürdü.
Astronomi alanında Yer ile yıldızlar arasındaki uzaklığın ölçülmesine ilişkin teknikler geliştirdi.Çiftyıldız çiftlerinin fiziksel olarak gerçekten birbirlerine yakın olduğunu ve birbirleri çevresindeki yörüngelerde dolandıklarını savundu.1760 yılında Royal Society’e üye olarak kabul edildi.1762 yılında Cambridge Üniversitesi’nde,1767 yılında da Thornhill Üniversitesi’nde profesörlük yaptı.Burulma terazisi ilkesini geliştirdi.Bu aygıt vasıtası ile Yer’in yoğunluğunun belirleneceğini öne sürdü.Nitekim,Henry Cavendish,bu aletten yararlanarak sonraki yıllarda yerçekimi sabiti olan G değerini belirlemişti.
Manyetizma ve kütleçekimine ilişkin araştırmalar yapan John Michell,uzayda karadelikler olabileceğini de ileri sürmüştü.
Ancak tasarı ve deneylerini tamamlayamadan öldü.
*
Kütleçekimsel sapma deneyini ve Yerküre’nin kütlesini hesaplama işini ileriki tarihlerde Henry Cavendish gerçekleştirecekti.
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
9 Mart 2009       Mesaj #3
Avatarı yok
Yasaklı
Dünya'nın Manyetik Alanı

Dünya'nın manyetik alanı iki kutuplu (dipol) dev bir çubuk mıknatısa benzer. Manyetik alan hatları güneyden çıkarak kuzeyden gezegenimizin içine girer. Manyetik ekvator bölgesinde manyetik alan Dünya yüzeyine paraleldir. Manyetik alan kutuplarda en güçlü derecedeyken ekvator bölgesinde zayıftır. Bazı bölgelerde ferromanyetik minerallerin yoğunlaşmasından dolayı manyetik alanda yerel sapmalar oluşur ama bu sapmalar %1'in altındadır

Doğada ve Hayvanlarda Manyetik Alan Duyumu

Hayvanlar Dünya'nın manyetik alanından yön bulmada yararlanırlar ve bu iki şekilde olur. Birincisi, manyetik alan çizgilerini kullanmaktır. Kuzey veya güney konusunda fikir verir ve bu yönlere harekete yardımcı olur. Çizgiler omurgasız olan yumuşakçalar, sinekler, kabuklular tarafından ve omurgalılar tarafından kullanılır. Tek başına bu çizgileri hayvanların kullanması yeterli kabul edilmez. Örneğin, genç yeşil deniz kaplumbağaları uzun mesafeli göç ettiklerinde Avustralya'daki Melbourne sahilinden ABD'deki Florida sahillerine ulaşırlar. Kaplumbağalara yerleştirilen manyetik alan ölçerleri ile manyetik yönleri takip ettikleri gösterilmiştir.Ancak bu göçleri deniz dalgaları gibi birçok nedenle saptırılmasına karşın yine de doğru hedefe ulaşırlar. İkincisi, manyetik alan açısı ve alan yoğunluğunu kullanarak yön bulmadır.Bazı kuşlar, deniz kaplumbağaları, semenderler ve ıstakozlar manyetik alandaki çok küçük değişimleri bile ayırt edebilirler.

Davranışsal deneysel kanıtlara dayanılarak hayvanların bir kısmının Dünya'nın manyetik alanını hissedebildikleri ve bu alanı kullanarak uzak veya kısa mesafeler arasında hareket ettikleri öne sürülmüştür. Ancak, bu manyetik alanı tanıma mekanizması altında yatan sinir hücresel ve biyofiziksel yapıları bilmemekteyiz. Birçok algılayıcı (reseptör) tanımlanmasına karşın, manyetik alan algılayıcıları herhangi bir hayvanda tespit edilememiştir.

Manyetik algılayıcıların tespit edilememesinin birçok nedeni vardır. İlki, manyetik alanlarda biyolojik yapıları bir yandan diğer yana geçer. Hâlbuki görme ve koklamada olduğu gibi alıcılar dıştan gelen uyaranları algılayabilmek için dokunmatik ilişkiye girmelidir. Bu sınırlamalar manyetik algılayıcılara uygulanamaz. İkinci olarak manyetik algılayıcılar dokuların büyük hacimleri içinde incecik yapıları ile dağınık olabilirler veya manyetik alanın etkileri bazı kimyasal dönüşümlerle ortaya çıkabilir. Son olarak da, insanlar manyetik alanı bilinçli olarak algılamaz ve fark etmezler
.

Kaynak:Bilimnet
Son düzenleyen nötrino; 26 Şubat 2015 15:49
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
6 Temmuz 2012       Mesaj #4
Avatarı yok
Yasaklı
Bilim Adamlarının Dünyanın Manyetik Alanında Bulduğu "Kapıların İşlevleri''

NASA'ya göre Iowa Üniversitesi araştırmacısı Jack Scudder, "Dünya'nın manyetik alanında her gün yüzlerce kez açılıp kapanan gizli kapılar" buldu.Scudder, bu kapıların zaman zaman uzun süre açık kalabildiğini ve "gezegenimizden 93 milyon mil uzaklıktaki Güneş'in atmosferine kesintisiz bir yol oluşturduğunu" söylüyor. X-noktası veya difüzyon alanı olarak adlandırılan kapılar, gök cisimlerinin manyetik etkisi ile oluşuyor. Kapıların "görünmez, kararsız ve yakalanması" zor olduğu, herhangi bir uyarı vermeden açılıp kapandığı söyleniyor. Kapılar açıldığında, faal parçacıkları yüksek bir hızda Dünya'nın atmosferinden Güneş'in atmosferine aktarabiliyor. Bu ise jeomanyetik fırtınalara yol açıyor.

Kapıları bulmanın şu anki tek yolu, Scudder tarafından keşfedilmiş bulunuyor. Scudder, NASA'nın Themis uzay aracı ve ESA'nın Cluster uydularından sağladığı bilgiyi kullanarak NASA'nın Polar uzay aracından gelen veriler arasında kritik ipuçları bulmuş. Scudder, uygun donanıma sahip bir uzay aracının bu ölçümleri yapabileceğini ve kapıları algılayabileceğini söylüyor. NASA, Magnetospheric Multiscale adındaki görevi kapsamında böyle bir uzay aracını hazırlıyor ve onu 2014'de uzaya gönderecek.

Kaynak : Chip Online / Bilim Teknoloji (05 Temmuz 2012,21:00)
Son düzenleyen nötrino; 26 Şubat 2015 15:52

Benzer Konular

21 Mart 2014 / Ziyaretçi Soru-Cevap
31 Mart 2016 / Ziyaretçi Cevaplanmış
29 Mart 2016 / merdovic Cevaplanmış
29 Mart 2016 / Misafir Cevaplanmış
21 Mart 2007 / Misafir Taslak Konular