Jeomagnetizma ve Paleomagnetizma


Bir jeofizik disiplini olan, Jeoma?netizma ve Paleoma?netizma; Yer'in çekirde?inden Uzay'ade?in Yerma?netik alan?n?,Yerküre'nin yap?s?, dinami?i ve geli?imini anlamak üzere yap?lan çal??malar?n ortak ad?d?r.
Jeoma?netizma konusundaki uzmanlar, günümüzde yerin ma?netik aln?n? ölçerler ve yerma?netik al?n?n kökenini ara?t?rmak için kullan?rlar.Paleomagnetizma uzmanlar? ise k?talar ve okyanuslardan elde edilen kayaç ve sedimanlarda varolan fosil (kal?nt?) m?knat?slanmay? yorumlarlar. Bu kayaç ve sedimanlar; okyanus taban? yay?lmas?, k?talar?n kaymas? ve yerma?netik alan?n polarite terslenmeleri gibi kay?tlar? üzerinde bar?nd?r?rlar. Jeoma?netizma ve Paleoma?netizma çal??malar?nda bir di?er anahtar kavram; ma?netik minerallerin fiziksel ve kimyasasal yap?s?d?r. Bu m?knat?slanman?n nas?l olu?tu?unu ve olu?makta oldu?u hakk?nda, eski dönemlerdeki iklim ve çevre ?artlar?, yerkabu?unu anlamak için ya?amsal olan ma?netik anomalileri, bile?im, ?s?sal vb özelliklerdeki de?i?imlerle ili?kilidir. Ayr?ca elektroma?netik dalgalarla yer içine yap?lan indüksiyon, Gezegenimiz içindeki derin yap?lar hakk?nda bize bilgi verir.


Jeomagnetizma Nedir?
Paleoma?netizma Nedir ?
Dünyada Jeomagnetizma ve Paleomagnetizman?n Geli?imi
Türkiye'de ?lk Jeomagnetik çal??malar
Modern Türkiye'de Jeomagnetizma

Jeomagnetizma

Yerküresinin büyük bir m?knat?s gibi davrand???n?,?ngiliz saray doktoru William G?LBERT�in �De Magnete�adl? eserini yay?mlad??? 1600 y?l?ndan beri bilmekteyiz. Daha sonra 1839�dabüyük alman matematikçisi C.A.GAUSS Yerin manyetik alan?n?n büyük k?sm?n?n bizzat Yerin içinden ,de?i?ken olan küçük bir bölümünün ise Yeryuvar? d???ndan geldi?ini saptam?? ve Yerin gerçek alan?na çok yak?n olan dipol alan? tan?mlam??t?r.
?imdi yerin manyetik alan?n?n özelliklerini k?saca aç?klayal?m:Havada yatay bir düzlem üzerinde serbestçe hareket eden bir düzlem üzerinde serbestçe hareket edebilen bir m?knat?s çubu?un veya ayn? durumda olan pusula ibresinin bir ucu sa?a sola hareket ettikten sonra Yerküresinin co?rafik kuzey kutbuna yönelir ;ancak ibrenin hareketsiz duruma geldi?i anda gösterdi?i bu yön tam olarak co?rafik kuzey noktas? de?il buna yak?n fakat aralar?nda oldukça mesafe bulunan yerin kuzey ma?netik kutbudur ve bu iki nokta aras?nda 11.6derecelik bir aç? vard?r.
Pusula ibrelerinin gösterdi?i yön ile co?rafik kutup noktas? aras?ndaki aç?ya sapma aç?s? veya deklinasyon aç?s? denir ve (D)harfi ile gösterilir.Bu aç? heryerde farkl? de?erler al?r. Sapma aç?s?n?n s?f?r oldu?u yerlerde pusula ibresi ayn? zamanda co?rafik kuzey kutbu gösterir.
Ayr?ca,a??rl?k merkezi üzerinden geçen yatay eksen etraf?nda serbestçe hareket eden bir m?knat?s çubu?unun veya pusula ibresinin kuzey ucu kuzey yar?küresinde ve güney ucu güney yar?küresinde a?a?? do?ru e?ilir ,yatay düzlemle belirli bir aç? yapar.Bu aç?ya da ,ma?netik e?im veya enklinezon denir ve (I) harfi ile gösterilir.Bu aç?n?n de?eride bölgelere göre de?i?iklik gösterir.
Yer ma?netizmas? asl?nda karma??k bir konuudur.Ma?netik alan?n bile?enleri ve di?er elemanlar? ,sapma ve e?im aç?lar?m ,yer yer,bölge bölge farkl? de?erler ta??rlar ve zamanla de?i?ikliklere u?rarlar.
Yerin ma?netik alan?n?n gün begün hafif fakat muntazam bir ?ekilde vukua gelen de?i?ikli?ine günlük de?i?im denir.Ma?netik alan?n günlük de?i?imleri ve ma?netik f?rt?nalar yukar? atmosferdeki elektrik ak?m?ndan ileri gelir.
Yerin ma?netik alan?n?n uzun süreli fakat muntazam olmayan de?i?ikli?ine seküler de?i?im denir.Y?llar ve yüzy?llar boyunca vukua gelen bu de?i?im genellikle sapma ve e?im de?erlerinde ve ma?netik alan ?iddetinde kendini gösterir.Seküler dee?i?imden elde etti?imiz en önemli sonuç Yerin ma?netik alan?n?n y?lda ortalama 0,2 derece kadar bat?ya kaymakta oldu?unun saptanmas?d?r.

Paleomagnetizma

Kayaçlardaki do?al kal?c? ma?netizman?n yönlerinin ölçülmesi yolu ile Yerin ma?netik alan?n?n jeolojik, arkeolojik ve kozmik geçmi?teki durumunun incelenmesi yöntemine paleoma?netizma denir.
Paleomanyetik ara?t?rma ,arazi üzerinde çok say?da yönlü kayaç örne?i almakla ba?lar.Volkanik kayaçlarda birçok lav ak?nt?lar?ndan ,sediment kayaçlarda ise ,en az on binlerce senelik serilerinden de?i?ik örnekler toplamak gerekir.Normal olarak test edilecek herbir durum için bir kayaç örne?inden veya 1 karot parças?ndan 6 veya daha fazla parça al?n?r ve bunlar üzerinde yap?lan ölçülerin ortalama de?eri bulunur.Statigrafik serilerden al?nan örneklerin ya? bak?m?ndan oldukça farkl? olmalar?na dikkat edilir.
Yeteri kadar yönlü parçalar topland?ktan sonra bunlar içindeki kal?c? m?knat?slanma ve onun do?rultusu ölçülür.Elde eddilen do?al kal?c? m?knat?slanma hakk?ndaki bilgiler, datalar,stereografik projeksiyon düzlemi üzerinde de?erlendirilir.Ancak jeoma?netik alan?n geçmi?teki durumunu incelerken ,ölçülen do?al kal?c? m?knat?slanman?n kayac?n olu?umu s?ras?nda meydana gelmi?,sonradan bir de?i?ikli?e u?ramam?? olmas?na dikkat edilir.Çünkü ço?u kayac?n olu?umundan sonra ,kimyasal etkenlerle meydana gelen sekonder ma?netizasyon kayaçtaki primer kal?c? m?knat?slanmay? büyük ölçüde etkiler onu de?i?tirir.
Kayaçlardaki bu ikincil ma?netizasyonu tespit etmek ve temizlemek için ,sahada ve laboratuarda birçok testler yap?l?r ve böylece sekonder ma?netizasyonun alan yönü ölçmelerindeki zararl? etkisi önlenmi? olur.
Paleomagnetizma m?knat?slanmayla ilgili bir konu oldu?u için m?knat?slanma olay?ndanda bahsetmekte fayda görüyorum:
Bir cismin m?knat?sl??? cismi olu?turan atomlar içinde elektronlar?n hareketlerinden ileri gelir.Bildi?imiz gibi bir atomun merkezinde çekirdek çevresinde elektronlar bulunur.?ki tip elktron hareketi vard?r bunlardan birincisi çekirdek çevresindeki dönme hareketidir;di?eri ise elektronlar?n kendi ekseni etraf?nda dönme hareketidir,buna i? hareketi veya spin hareketi denir.
Elektronlar yörünge hareketleri s?ras?nda bir manyetik alan husule getirdikleri için onlara bir çe?it m?knat?s diye bak?labilir ve onun bu m?knat?sl??? ,yörünge hareketinin ma?netik momenti olarakda söylenebilir.Bir atomun ma?netik momenti ,atomun yap?s?na kat?lan bütün elktronlar?n yörünge ve spin hareketlerine ait ma?netik momentlerin toplam?d?r.
Cisimlerin içinde bulunan bu manyetik momentlerden ve onlar?n hareketlerinden dolay? bir çok çe?it kayaç türü olu?mu?tur:
a)Dia-ma?netik
b)Parama?netik
c)Ferroma?netik
d)Antiferroma?netik
e)Ferrima?netik


DÜNYADA JEOMAGNET?ZMA VE PALEOMAGNET?ZMANIN GEL???M?

I- JEOMAGNET?ZMA

I-I ) Jeomagnetizma'n?n Tarihsel Geli?imi

M.Ö. alt?nc? yüzy?lda eski Yunanl?lar?n m?knat?slanmay? bildikleri kesindir. Felsefenin babas? Thales, (M.Ö. 640-546) m?knat?s ta??n?n çekme özelli?ini anlat?r ve bu özelli?i ta?ta varolan ruha ba?lar .Ancak bu dönemde m?knat?s?n çekme özelli?inin bilincinde olan Yunanl?larca bu m?knat?s?n iki kutbunun bulundu?u ve co?rafi kuzeye yönelme özelli?i bilinmemekteydi.
Yerküre çevresinde bir magnetik alan?n varl???, bu alan?n olu?um nedeni ve bsa?lang?c? uzun y?llar ara?t?r?c?lar?n u?ra? alan? olmu?tur. Yermagnetik alan?n?n varl??? pusula ad? verilen bir ayg?t ile kolayca ortaya konulabilir. Dü?ey bir i?nenin ucuna oturmu? ve yatay düzlemde i?ne çevresinde kolayca dönebilen m?knat?slanm?? ibreden olu?a pusula, ayn? zamanda tüm m?knat?s cisimlerinin Kuzey (N) ve Güney (S) kutuplar?n?n yerlerini bulmak için kullan?lmaktad?r.
?lk pusula, ?ngiltere'de Alexander Neckman adl? bir din adam?n?n do?a bilimleri üzerine 1167 y?l?nda yapt??? iki yay?ndan anla??laca?? üzerine, denizcilerce 11. yüzy?lda kullan?lmaya ba?lanm??, Arap ve ?ran gemicilerine yollar?n? bulmakta yard?mc? olmu?tur. O dönemde pusula ince bir iplikle yatay kalacak bir biçimde as?lm?? veya kam?? gibi suda yüzebilen cisimlere ba?l? küçük m?knat?s ta??ndan olu?mu?tu.
Avrupal? gemiciler pusulay? 12. yüzy?ldan itibaren kullanmaya ba?lam??lard?. 14. yüzy?lda ise pusula art?k tüm gemilerde bulunuyordu.
Yerküre'nin dev bir m?knat?s olu?unun ve onun da bir m?knat?s gibi kuzey güney olarak iki kutbunun bulundu?unu insanlar daha sonraki y?llarda ö?rendiler. Örne?in C.Colombus, 1492'de Atlantik Okyanusu'nda Do?u Hindistan'a varmak için bat?ya do?ru aç?ld??? ve Amerika'n?n ke?fi ile sonuçlanan ünlü deniz yolculu?u döneminde m?knat?s?n sürekli olarak kuzey co?rafi kutbu gösterece?i inanc?nda idi. Atlantik'te yolculu?u ilerledikçe ibrenin co?rafi kuzeyden git gide ayr?l???n?n izlenmesi denizlere kaybolma korkusu ile emilerde bulunanlar?n kaptanlar?na kar?? ayakland?klar? ve bu ayaklanman?n Colombus taraf?ndan güçlükle fakat büyük bir ustal?kla önlendi?i ilginçtir (Anlat?ld???na göre Colombus, "gemilerde fazlas?yla so?an ve sar?msak yedikleri pusulan?n ise fena kokulardan ho?lanmad???n? anlatarak onun düzensiz çal??t???n? söylerler).
E?im aç?s? (I) ile ilgili ilk yaz?l? kay?t, 1544 y?l?ndad?r. Bu tarihte yaz?lm?? bir mektupta Nürnberg'li bir alet ustas? olan Hatman'?n yapt??? bir ayg?t anlat?lmaktad?r. Ayg?t a??rl?k merkezinden geçen yatay bir eksene ba?l? demir bir çubuktan olu?maktad?r. Çubuk m?knat?slanmadan önce her yönde denge halinde kalabilmekte iken boyunca m?knat?sland??? zaman dengesi bozulmakta ve yatayla belirli bir aç? olu?turarak denge halini almakta idi. Bu aç?klaman?n yap?ld??? mektup ancak 1831 y?l?nda Koninsberg ar?ivlerinde ele geçebilmi? oldu?undan uzun y?llar olay sakl? kalm??t?r. Bu arada ?ngiliz ara?t?r?c? olan Norman, Hartman'dan ba??ms?z olarak 1576 y?l?nda e?im aç?s?n? bir kez daha bulmu? ve ölçme yolunu göstermi?tir.
13. yüzy?l, dü?ünme ve sorunlara yan?t arama ça?? olarak ba?lam??t?r. Dönemin öncüleri aras?nda Roger Bacon görülmektedir. Dü?ünür y?llarca deneysel bilimlerin geli?mesi yönünde büyük çaba harcam??t?r Önemli yap?t? olan Opus Tetium'u 1267 y?l?nda yay?nlam??t?r .Bocon ayn? zamanda yine üstün bir ara?t?rmac? ve dü?ünür olan Frans?z din adam? Pierre Maricourt'u tan?tmaktad?r. Maricourt, 1269'da bir dostuna yazd??? mektuplarda uzun uzun ara?t?rmalar?ndan sözetmektedir. Özellikle döneminde cisimlerin m?knat?slanmalar? üzerine yapt??? ara?t?rmalar matbaa olmad???ndan elyaz?s? kopyalar? elden ele dola?m??t?r. Maricourt'un yapt??? deneylerden bir tanesi ilgi çekicidir: ara?t?r?c? m?knat?s ta??n? yontarak küre ?eklini vermi? ve bu küre yüzeyinin de?i?ik yerlerine küçük m?knat?s ta?lar?n?n yap