Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

ARIZONA STATE UNIVERSITY

Mágneses feljegyzések a Naprendszer születéséről

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

Az ősi meteoritok máig érintetlenül fennmaradt parányi szemcséinek mágnesezettsége a keletkezésük helyén és idején uralkodó mágneses mezők nagyságát és irányát őrzik. Amerikai kutatóknak a Massachusetts-i Műszaki Egyetem (MIT) paleomágneses laboratóriumában most sikerült minden korábbi mérésnél pontosabban feltérképezni egy ősi meteorit mágneses szemcséibe „befagyott" (megőrzött) mágneses mező értékeit, ami értékes új információkkal szolgál a Naprendszer születésének időszakát uraló folyamatokról. A mérések eredményéből arra lehet következtetni, hogy a bolygórendszer kialakulásában meghatározó szerepet játszottak az újszülött Nap körüli por- és gázkorongban terjedő lökéshullámok. Az eredményről a kutatók egy a Science-ben megjelent cikkben számoltak be, amelynek főbb szerzői: az MIT laboratóriumát vezető Benjamin Weiss professzor és tanítványa, Roger Fu, továbbá az Arizonai Állami Egyetem bolygókutatója, Steve Desch.

„Fu és Weiss mérései bámulatraméltóan pontosak és részletesek — mondta Desch. — A mintákban rendkívül gyenge mágneses terek még apróbb változásait sikerült kimérniük milliméterről milliméterre."

Bár szinte lehetetlen vállalkozásnak tűnhet, hogy betekinthessünk a Naprendszer születésekor (mintegy 4,5 milliárd éve) uralkodó viszonyokba és folyamatokba, az ezekben létrejött tömérdek, máig fennmaradt törmelék rengeteg olyan nyomot őrzött meg, amelyek alapos vizsgálatával ma már számos részletük megismerhető.

E szempontból a legbeszédesebbek a kondritok osztályába sorolható meteoritok, amelyek lényegében érintetlenül őrzik a Naprendszer legősibb anyagának és a benne végbement viharos folyamatoknak az emlékeit. Nevüket a görög kondrum = mag szóból kapták, amely a bennük kimutatható, finomabb szemcséjű mátrixba beágyazott, mintegy milliméteres méretű zárványokra (magokra) utal. A finom szemcséjű mátrix alacsony olvadáspontú ásványokból áll, míg a kondrumok magasabb olvadáspontú, főként szilikátásványokat, például olivint és piroxént tartalmaznak. Ez a szerkezet arról tanúskodik, hogy a mátrix, illetve a kondrumok ásványanyaga különböző hőmérsékleteken keletkezett, majd egymás mellé sodródva lazán összeállt, ám ezt követően már nem ment át erőteljesebb felmelegedési szakaszon, amely összeolvaszthatta volna őket. A kondritokról ezért úgy vélik, hogy nagyjából a Földdel egyidejűleg kialakult kisebb égitestek (kisbolygók) későbbi ütközéseiben keletkeztek.

Maguk a magasabb olvadáspontú ásványokat tartalmazó kondrumok a születő Nap körüli szoláris felhő kisebb kőzetcsomóiban jöhettek létre hirtelen felhevülés hatására bekövetkező gyors megolvadással, majd az ezt követő lehűlés közbeni kikristályosodással. Ez utóbbi folyamat során a bennük lévő vastartalmú ásványok a helyi mágneses mező hatására felmágneseződtek, és beálltak a lokális mező irányába — ezt a tulajdonságukat pedig a mai napig megőrizték.

A Science-ben most megjelent tanulmány szerzői egy 691 grammos, 1940-ben Indiában lehullott Semarkona nevű meteoritban található kondrumok (magas vastartalmú olivinszemcsék) mágnesezettségét vizsgálva azt találták, hogy bennük a térerősség nagysága 54 mikrotesla körüli, ami hasonló nagyságrendű, mint a Föld felszínén mérhető, 25 és 65 mikrotesla közötti érték.

Jóllehet korábban számos meteoritban mutattak már ki hasonló mértékű mágnesezettségét, azokról utóbb rendre kiderült, hogy a Földre hullásuk után már átmegneseződtek, sőt némelyeket maguk a keresők által kézben tartott állandó mágnesek „szennyeztek" meg.

„A mostani mérésekben vizsgált kondrumok szerencsére nem szenvedtek el ilyen hatást — mondta Desch. — Ezt az is mutatja, hogy az egyes szemcsék (mint parányi rúdmágnesek) északi pólusa rendezetlenül különféle irányokba mutatott, bizonyítva, hogy még a földrehullás előtt mágneseződtek fel, nem pedig a felszíni mágneses mező hatására."

Számítógépes szimulációval modellezve a megolvadás körülményeit a kutatók azt találták, hogy a helyenkénti erőteljes felmelegedést a szoláris felhőben terjedő lökéshullámok hozták létre, amelyek a hullám paramétereitől függő mértékben a háttér mágneses mező erősségét megnövelték — néhol akár 30-szoros mértékben is.

„Ezt e kondrumokban mérhető 54 mikrotesla körüli mágnesezettséggel összevetve megállapítható, hogy a szoláris felhőben a háttér mágneses mező erőssége 5 és 50 mikrotesla közötti érték lehetett" — mondta Desch.

A modellszámítások részleteiből az is kiderül, hogy a lökéshullámoknak az erőteljes felhevülést/olvadást okozó hatása legintenzívebben a mai kisbolygóövezetben, azaz a Földnek a Naptól mérhető mai távolságának 2—4-szeresében érvényesült, ami viszont azt a korábbi feltételezést erősíti meg, miszerint a kondritmeteoritok kisbolygók ütközéseiben, feldarabolódásában keletkeztek.

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

-------------

Forrás: https://asunews.asu.edu/20141113-magnetic-fields

https://researchmatters.asu.edu/stories/meteorites-magnetic-fields-reveal-how-planets-formed-3609 

ÉLET ÉS TUDOMÁNY ■ 2014/49 ■ 1539

http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Paleomag.htm

http://fizikaiszemle.hu/archivum/fsz0011/marx.html

https://quizlet.com/33765458/foldrajz-csillagaszat-terkepeszet-flash-cards/

https://wserv4.esc.cam.ac.uk/nanopaleomag/?p=1094