Jeomagnetizma ve Paleomagnetizma

[FinaL07]

Metin2 EP, Valorant VP dahil tüm oyun ürünlerini en uygun fiyatlarla bulabilir, Item ve Karakterlerinizi hızlıca satabilirsiniz. HEMEN TIKLA!

Jeomagnetizma ve Paleomagnetizma


Bir jeofizik disiplini olan, Jeomağnetizma ve Paleomağnetizma; Yer'in çekirdeğinden Uzay'adeğin Yermağnetik alanını,Yerküre'nin yapısı, dinamiği ve gelişimini anlamak üzere yapılan çalışmaların ortak adıdır.
Jeomağnetizma konusundaki uzmanlar, günümüzde yerin mağnetik alnını ölçerler ve yermağnetik alının kökenini araştırmak için kullanırlar.Paleomagnetizma uzmanları ise kıtalar ve okyanuslardan elde edilen kayaç ve sedimanlarda varolan fosil (kalıntı) mıknatıslanmayı yorumlarlar. Bu kayaç ve sedimanlar; okyanus tabanı yayılması, kıtaların kayması ve yermağnetik alanın polarite terslenmeleri gibi kayıtları üzerinde barındırırlar. Jeomağnetizma ve Paleomağnetizma çalışmalarında bir diğer anahtar kavram; mağnetik minerallerin fiziksel ve kimyasasal yapısıdır. Bu mıknatıslanmanın nasıl oluştuğunu ve oluşmakta olduğu hakkında, eski dönemlerdeki iklim ve çevre şartları, yerkabuğunu anlamak için yaşamsal olan mağnetik anomalileri, bileşim, ısısal vb özelliklerdeki değişimlerle ilişkilidir. Ayrıca elektromağnetik dalgalarla yer içine yapılan indüksiyon, Gezegenimiz içindeki derin yapılar hakkında bize bilgi verir.


Jeomagnetizma Nedir?
Paleomağnetizma Nedir ?
Dünyada Jeomagnetizma ve Paleomagnetizmanın Gelişimi
Türkiye'de İlk Jeomagnetik çalışmalar
Modern Türkiye'de Jeomagnetizma

Jeomagnetizma

Yerküresinin büyük bir mıknatıs gibi davrandığını,İngiliz saray doktoru William GİLBERT�in �De Magnete�adlı eserini yayımladığı 1600 yılından beri bilmekteyiz. Daha sonra 1839�dabüyük alman matematikçisi C.A.GAUSS Yerin manyetik alanının büyük kısmının bizzat Yerin içinden ,değişken olan küçük bir bölümünün ise Yeryuvarı dışından geldiğini saptamış ve Yerin gerçek alanına çok yakın olan dipol alanı tanımlamıştır.
Şimdi yerin manyetik alanının özelliklerini kısaca açıklayalım:Havada yatay bir düzlem üzerinde serbestçe hareket eden bir düzlem üzerinde serbestçe hareket edebilen bir mıknatıs çubuğun veya aynı durumda olan pusula ibresinin bir ucu sağa sola hareket ettikten sonra Yerküresinin coğrafik kuzey kutbuna yönelir ;ancak ibrenin hareketsiz duruma geldiği anda gösterdiği bu yön tam olarak coğrafik kuzey noktası değil buna yakın fakat aralarında oldukça mesafe bulunan yerin kuzey mağnetik kutbudur ve bu iki nokta arasında 11.6derecelik bir açı vardır.
Pusula ibrelerinin gösterdiği yön ile coğrafik kutup noktası arasındaki açıya sapma açısı veya deklinasyon açısı denir ve (D)harfi ile gösterilir.Bu açı heryerde farklı değerler alır. Sapma açısının sıfır olduğu yerlerde pusula ibresi aynı zamanda coğrafik kuzey kutbu gösterir.
Ayrıca,ağırlık merkezi üzerinden geçen yatay eksen etrafında serbestçe hareket eden bir mıknatıs çubuğunun veya pusula ibresinin kuzey ucu kuzey yarıküresinde ve güney ucu güney yarıküresinde aşağı doğru eğilir ,yatay düzlemle belirli bir açı yapar.Bu açıya da ,mağnetik eğim veya enklinezon denir ve (I) harfi ile gösterilir.Bu açının değeride bölgelere göre değişiklik gösterir.
Yer mağnetizması aslında karmaşık bir konuudur.Mağnetik alanın bileşenleri ve diğer elemanları ,sapma ve eğim açılarım ,yer yer,bölge bölge farklı değerler taşırlar ve zamanla değişikliklere uğrarlar.
Yerin mağnetik alanının gün begün hafif fakat muntazam bir şekilde vukua gelen değişikliğine günlük değişim denir.Mağnetik alanın günlük değişimleri ve mağnetik fırtınalar yukarı atmosferdeki elektrik akımından ileri gelir.
Yerin mağnetik alanının uzun süreli fakat muntazam olmayan değişikliğine seküler değişim denir.Yıllar ve yüzyıllar boyunca vukua gelen bu değişim genellikle sapma ve eğim değerlerinde ve mağnetik alan şiddetinde kendini gösterir.Seküler deeğişimden elde ettiğimiz en önemli sonuç Yerin mağnetik alanının yılda ortalama 0,2 derece kadar batıya kaymakta olduğunun saptanmasıdır.

Paleomagnetizma

Kayaçlardaki doğal kalıcı mağnetizmanın yönlerinin ölçülmesi yolu ile Yerin mağnetik alanının jeolojik, arkeolojik ve kozmik geçmişteki durumunun incelenmesi yöntemine paleomağnetizma denir.
Paleomanyetik araştırma ,arazi üzerinde çok sayıda yönlü kayaç örneği almakla başlar.Volkanik kayaçlarda birçok lav akıntılarından ,sediment kayaçlarda ise ,en az on binlerce senelik serilerinden değişik örnekler toplamak gerekir.Normal olarak test edilecek herbir durum için bir kayaç örneğinden veya 1 karot parçasından 6 veya daha fazla parça alınır ve bunlar üzerinde yapılan ölçülerin ortalama değeri bulunur.Statigrafik serilerden alınan örneklerin yaş bakımından oldukça farklı olmalarına dikkat edilir.
Yeteri kadar yönlü parçalar toplandıktan sonra bunlar içindeki kalıcı mıknatıslanma ve onun doğrultusu ölçülür.Elde eddilen doğal kalıcı mıknatıslanma hakkındaki bilgiler, datalar,stereografik projeksiyon düzlemi üzerinde değerlendirilir.Ancak jeomağnetik alanın geçmişteki durumunu incelerken ,ölçülen doğal kalıcı mıknatıslanmanın kayacın oluşumu sırasında meydana gelmiş,sonradan bir değişikliğe uğramamış olmasına dikkat edilir.Çünkü çoğu kayacın oluşumundan sonra ,kimyasal etkenlerle meydana gelen sekonder mağnetizasyon kayaçtaki primer kalıcı mıknatıslanmayı büyük ölçüde etkiler onu değiştirir.
Kayaçlardaki bu ikincil mağnetizasyonu tespit etmek ve temizlemek için ,sahada ve laboratuarda birçok testler yapılır ve böylece sekonder mağnetizasyonun alan yönü ölçmelerindeki zararlı etkisi önlenmiş olur.
Paleomagnetizma mıknatıslanmayla ilgili bir konu olduğu için mıknatıslanma olayındanda bahsetmekte fayda görüyorum:
Bir cismin mıknatıslığı cismi oluşturan atomlar içinde elektronların hareketlerinden ileri gelir.Bildiğimiz gibi bir atomun merkezinde çekirdek çevresinde elektronlar bulunur.İki tip elktron hareketi vardır bunlardan birincisi çekirdek çevresindeki dönme hareketidir;diğeri ise elektronların kendi ekseni etrafında dönme hareketidir,buna iğ hareketi veya spin hareketi denir.
Elektronlar yörünge hareketleri sırasında bir manyetik alan husule getirdikleri için onlara bir çeşit mıknatıs diye bakılabilir ve onun bu mıknatıslığı ,yörünge hareketinin mağnetik momenti olarakda söylenebilir.Bir atomun mağnetik momenti ,atomun yapısına katılan bütün elktronların yörünge ve spin hareketlerine ait mağnetik momentlerin toplamıdır.
Cisimlerin içinde bulunan bu manyetik momentlerden ve onların hareketlerinden dolayı bir çok çeşit kayaç türü oluşmuştur:
a)Dia-mağnetik
b)Paramağnetik
c)Ferromağnetik
d)Antiferromağnetik
e)Ferrimağnetik


DÜNYADA JEOMAGNETİZMA VE PALEOMAGNETİZMANIN GELİŞİMİ

I- JEOMAGNETİZMA

I-I ) Jeomagnetizma'nın Tarihsel Gelişimi

M.Ö. altıncı yüzyılda eski Yunanlıların mıknatıslanmayı bildikleri kesindir. Felsefenin babası Thales, (M.Ö. 640-546) mıknatıs taşının çekme özelliğini anlatır ve bu özelliği taşta varolan ruha bağlar .Ancak bu dönemde mıknatısın çekme özelliğinin bilincinde olan Yunanlılarca bu mıknatısın iki kutbunun bulunduğu ve coğrafi kuzeye yönelme özelliği bilinmemekteydi.
Yerküre çevresinde bir magnetik alanın varlığı, bu alanın oluşum nedeni ve bsaşlangıcı uzun yıllar araştırıcıların uğraş alanı olmuştur. Yermagnetik alanının varlığı pusula adı verilen bir aygıt ile kolayca ortaya konulabilir. Düşey bir iğnenin ucuna oturmuş ve yatay düzlemde iğne çevresinde kolayca dönebilen mıknatıslanmış ibreden oluşa pusula, aynı zamanda tüm mıknatıs cisimlerinin Kuzey (N) ve Güney (S) kutuplarının yerlerini bulmak için kullanılmaktadır.
İlk pusula, İngiltere'de Alexander Neckman adlı bir din adamının doğa bilimleri üzerine 1167 yılında yaptığı iki yayından anlaşılacağı üzerine, denizcilerce 11. yüzyılda kullanılmaya başlanmış, Arap ve İran gemicilerine yollarını bulmakta yardımcı olmuştur. O dönemde pusula ince bir iplikle yatay kalacak bir biçimde asılmış veya kamış gibi suda yüzebilen cisimlere bağlı küçük mıknatıs taşından oluşmuştu.
Avrupalı gemiciler pusulayı 12. yüzyıldan itibaren kullanmaya başlamışlardı. 14. yüzyılda ise pusula artık tüm gemilerde bulunuyordu.
Yerküre'nin dev bir mıknatıs oluşunun ve onun da bir mıknatıs gibi kuzey güney olarak iki kutbunun bulunduğunu insanlar daha sonraki yıllarda öğrendiler. Örneğin C.Colombus, 1492'de Atlantik Okyanusu'nda Doğu Hindistan'a varmak için batıya doğru açıldığı ve Amerika'nın keşfi ile sonuçlanan ünlü deniz yolculuğu döneminde mıknatısın sürekli olarak kuzey coğrafi kutbu göstereceği inancında idi. Atlantik'te yolculuğu ilerledikçe ibrenin coğrafi kuzeyden git gide ayrılışının izlenmesi denizlere kaybolma korkusu ile emilerde bulunanların kaptanlarına karşı ayaklandıkları ve bu ayaklanmanın Colombus tarafından güçlükle fakat büyük bir ustalıkla önlendiği ilginçtir (Anlatıldığına göre Colombus, "gemilerde fazlasıyla soğan ve sarımsak yedikleri pusulanın ise fena kokulardan hoşlanmadığını anlatarak onun düzensiz çalıştığını söylerler).
Eğim açısı (I) ile ilgili ilk yazılı kayıt, 1544 yılındadır. Bu tarihte yazılmış bir mektupta Nürnberg'li bir alet ustası olan Hatman'ın yaptığı bir aygıt anlatılmaktadır. Aygıt ağırlık merkezinden geçen yatay bir eksene bağlı demir bir çubuktan oluşmaktadır. Çubuk mıknatıslanmadan önce her yönde denge halinde kalabilmekte iken boyunca mıknatıslandığı zaman dengesi bozulmakta ve yatayla belirli bir açı oluşturarak denge halini almakta idi. Bu açıklamanın yapıldığı mektup ancak 1831 yılında Koninsberg arşivlerinde ele geçebilmiş olduğundan uzun yıllar olay saklı kalmıştır. Bu arada İngiliz araştırıcı olan Norman, Hartman'dan bağımsız olarak 1576 yılında eğim açısını bir kez daha bulmuş ve ölçme yolunu göstermiştir.
13. yüzyıl, düşünme ve sorunlara yanıt arama çağı olarak başlamıştır. Dönemin öncüleri arasında Roger Bacon görülmektedir. Düşünür yıllarca deneysel bilimlerin gelişmesi yönünde büyük çaba harcamıştır Önemli yapıtı olan Opus Tetium'u 1267 yılında yayınlamıştır .Bocon aynı zamanda yine üstün bir araştırmacı ve düşünür olan Fransız din adamı Pierre Maricourt'u tanıtmaktadır. Maricourt, 1269'da bir dostuna yazdığı mektuplarda uzun uzun araştırmalarından sözetmektedir. Özellikle döneminde cisimlerin mıknatıslanmaları üzerine yaptığı araştırmalar matbaa olmadığından elyazısı kopyaları elden ele dolaşmıştır. Maricourt'un yaptığı deneylerden bir tanesi ilgi çekicidir: araştırıcı mıknatıs taşını yontarak küre şeklini vermiş ve bu küre yüzeyinin değişik yerlerine küçük mıknatıs taşlarının yapıştığını görmüştür. Küçük mıknatısların aldığı yönler küre üzerine işaretlendiği zaman Maricourt bu işaretlerden oluşan çizgilerin kürenin belirli iki yerinde toplandıklarını izlemiştir. Bu yerler yaklaşık olarak kürenin bir çapının yüzeyi deldikleri yerlere rastlamakta idi. Bu noktalara araştırıcı kutup adını vermiştir. Maricourt aynı mıknatıslanmış yüzeyi bir tahta parçasına monte etmiş ve su üzerine bırakmıştır. Bu zaman da kürenin bir kutbunun yerkürenin kuzey kutbuna yönelmiş olduğunu görmüştür. Benzer diğer bir küre de suda diğerine yaklaştırıldığında iki kürenin aynı tarafa yönelen kutuplarının bir diğerini ötelediği karşıt kutupların ise birbirini çektikleri açık olarak saptanmıştır.

I-II ) Jeomagnetizmanın Doğuşu

Magnetik D ve I açılarının doğru olarak ölçümleri jeomagnetizma bilim dalının doğuşunda öngelişmelerdir ve dalın doğuşunu bir hekim olan Jilliam Gilbert (1540-1603) sağlamıştır. Gilbert, Maricourt'un deneylerini ele almış, sağlanan sonuçları önemle incelemiş, kendi yaratıcı gücünü de katarak dört ciltlik Latince yazılmış olan "De Magnet" adlı eserini meydana getirmiştir. De Magnet bilim tarihinin önemli yapıtları arasındadır ve bu yapıtı övenler arasında büyük Galile de bulunmaktadır. Yapıtta magnetizmanın bugün bilinen önemli bir çok konuları kuramsal ve deneysel yönleri ile sunulmuştur. Gilbert bu önemli yapıtında Yerküre'nin dev bir mıknatıs olduğunu kutupların yerlerini magnetik meridyeni, meridyen boyunca kürenin magnetik alanının dağılımını açıklamış ve aynı zamanda cisimlerin mıknatıslanma yolları ve özellikleri günümüzde benzer yapıtlarda görülen ölçülerde anlatmıştır. Şekil 1'de Gilbert'in "De Magnet" isimli eserinden alınan çizim verilmiştir. Londra'daki yermagnetik alanının sistemli gözlenmesi de Gilbert dönemine rastlamaktadır.

I-III) Yermagnetik Alanının Yerküre Üzerinde Ölçümleri

İlk dönemlerde yermagnetik alanı bilimsel çalışmalardan çok, yarar sağlama amacına yönelik olarak ölçülmekteydi. Örneğin denizciler denizlerde yollarını izleyebilmek ya da limanlara sığınabilmek için sapma açısını bilme gereğini duyarlarken, topoğraf ve maden arayıcıları da magnetik alanın değişik değerleri ile ilgilenmekteydiler.
Bugün bilinenlere göre insan yararına dönük olarak ilk önemli sapma açısı ölçümlerini Portekizli denizci Castro yapmıştır. Araştırma, 1538-1541 yılları arasında Kızıldeniz ve Hint Okyanusu'nun batı kısmında yapılmıştır.
Okyanuslara ait ilk magnetik harita İngiliz astronomu Halley tarafından yapılmıştır. Şekil 2'de bu harita verilmiştir. Aynı zamanda matematik ve yerfizikçi olan araştırıcı, önce yermagnetik alanı ile kuramsal ilgilenmiş, araştırma sonuçlarını 1683 ve 1692 yıllarında yayınlamıştır. Bu çalışmalarında Halley, D sapma açısının dağılımını, seküler değişimini incelemiş ise de vardığı sonuçları yetersiz görerek ölçülere yönelmiştir. 1698-1700 yılları arasında kuzeyden güneye Atlantik Okyanusu'nu dolaşmış ve 1701 yılında bu deniz için D haritasını düzenlemiştir. Sonraki yıllarda diğer denizlerde de gözlemini sürdürmüş ve D magnetik bileşen haritasını Hind ve Çin denizlerine kadar genişletmiştir. Halley'in haritaları uzun yıllar insanlara yarar sağlamıştır.
I eğim açısı ölçümleri D'ye oranla daha az yapılmıştır. İlk dünya magnetik eğim haritası, 1678 yılında yayınlanmıştır. I eğim açısının coğrafi enlemle değiştiğini ilk olarak Humbolt göstermiştir.
Magnetik alan şiddeti, standart birimler cinsinden ancak 1832 yılından sonra Gaus'un çalışmaları ile sağlanabilmiştir. Bağıl değer olarak alan şiddeti daha önceleri Humbolt tarafından 1799-1803 yılları arasında Güney Amerika yolculuğunda yapılmıştır.
Okyanuslardaki magnetik alan değerleri hakkındaki bilgilerimiz içinde bulunduğumuz yüzyılın başında ilerleme göstermiştir. Bunu Amerikan Carnegie Enstitüsü'nün çalışmalarına borçluyuz. Bu kuruluşun yönetimi altında, özel olarak ve tamamen anti magnetik maddeden yapılmış olan iki araştırma gemisi değişik dönemlerde okyanuslara açılarak bir çok ölçüleri gerçekleştirmiştir. Bu gemilerden Galile, 1905-1909 yılları arasında okyanuslarda yaklaşık olarak 64.000 millik ve ikincisi Carnegie ise 80°N ve 60° enlemleri arasında ve 1909-1929 yılları süresince 298.000 millik yolculuk sonunda Türk limanları da dahil olmak üzere dünyanın birçok yerinde ölçüler yapmıştır.
Rusların Zarya adlı anti magnetik gemisi 1957-1958 uluslararası jeofizik yılı nedeniyle 15 ay süresince Atlantik ve Hint Okyanusları'nda 47.000 mil tutarı bir yol izlemiş ve bu iki denizde magnetik alan vektörü sürekli kaydedilmiştir. Aynı dönemde Amerika Hidrografya Enstitüsü'nün havadan yapmış olduğu sürekli kayıtlarla büyük denizlerin magnetik ölçüsü yapılmamış olanlarının boşlukları doldurulmuştur.
Yermagnetik alanının kaynağının yerinin tartışılması için ilk küresel harmonik analiz, 1839 yılında Gaus tarafından yapılmıştır. Gaus analiz sonucu yermagnetik alan kaynağının tamamen yerin içinde olduğunu matematik yoldan bulmuştur ki Gilbert yıllar önce ispatsız olarak aynı sonucu iddia etmiştir. Gaus'dan sonra yapılan benzer analizler yermagnetik alanını magnetik momentinin son yüzyıl içerisinde %5 oranında yavaş bir azalma gösterdiği ortaya konmuştur. Ayrıca küresel harmonik analiz yolu ile alanın dış kaynaklı bir bileşeninin de olduğu anlaşılmıştır. Bugün magnetik alanın arzın dışındaki dağılımını da saptamak ve yukarı atmosferin iletken ortamı olan iyonosfer ile onun ötesinde varolan elektrik akımlarının nasıl değiştiklerini araştırmak olanaklıdır. Vangard serisinden başlayarak uzaya fırlatılan uydularla yapılan kayıtlar yermagnetik alanının değerini birçok yer yarıçapı uzaklıklara kadar saptama olanağı vermiştir.

I-IV) Geçici Magnetik Alan Değişimleri ve Magnetik Alan Bozuklukları

Bu konu altında seküler değişmeye kıyasla yönü ve büyüklükleri çabuk değişen geçici değişmelerin incelenme dönemleri sırlanacaktır. Geçici değişimleri ilk olarak 1722 yılında Graham tarafından ortaya konmuştur. Bu araştırmacı Londra'da pusula ignesinin sapmalarını incelemiş ve sapma açısının bazı günler yavaş ve düzgün bazı günler ise bozuk değiştiğini gözlemiştir.
İlk magnetik gözlemevi Göttingen'de Gaus tarafından kurulmuş ve yermagnetik alanının üç bileşeni (D, H ve Z) ilk olarak burada ölçülmüştür. 1836-1841 yılları arasında dünyada Gaus sistemine göre çalışan 50 kadar gözlemevinin bulunduğu saptanmıştır.

I-V) Yer Üzerinde Uzun Süreli Birlikte Yapılan Gözlemler, Kutup Yılları ve Jeofizik Yılı

Yermagnetik alanı ile uğraşan bilim adamları nihayet ayrı ayrı yerlerde ve değişik zamanlarda yapılan ölçümlerin yeterli olmadığı inancıyla büyük bir alanda ve aynı dönemde beraber ölçümler yapılmasına karar vermişlerdir.
İlk birleşme 1.8.1882 ile 1.9.1883 yılları arasında onüç ay süre ile kuzey ve güney yarımkürelerinin yukarı enlemlerinde (özellikle kutuplar ve yakınlarında) magnetik ve meteorolojik gözlem ve ölçümler yapmışlar, kutup ışıklarını izlemişlerdir. Bu denemeye katılan devletlerin sayısı 11 dir. Bu deneme o kadar başarılı olmuştur ki çalışmaları 50 yıl ara ile yinelemek kararı alınmıştır.
Birinci kutup yılına benzer ölçüde 1.8.1932-31.8.1933 yılları arasında yine 13 ay süre ile aynı bölgelerde çalışmalar yapılmıştır. Bu kez çalışmaya katılan devletlerin sayısı 22'ye yükselmiştir.
3. uluslararası ortak çalışma döneminin 2.'sinden 50 yıl sonra 1982-1983 yılları arasında yapılması karara bağlanmış iken özellikle İkinci Dünya Savaşı süresince jeofiziğin hemen her alanında meydana gelen çok hızlı gelişmeler ve teknik olanaklar nedeni ile 1982 yılına kadar beklenmesi gereksiz ve uzun görülmüştür.1950 yılından başlayarak yapılan her uluslararası toplantıda konu gündeme açılmış ve sonunda üçüncü dönemin 50 yerine 25 yıla indirilmesi ve çalışmaların 1957-58 yılları arası sürdürülmesi onaylanmıştır.
Çalışmalar 1.6.1957 ile 31.12.1958 tarihleri arası bu kez 19 ay süre ile düzenlenmiştir. Araştırmaların yer ve çeşidinde farklılıklar göstermesi nedeni ile bu defa incelemelerin yerleri yalnızca kutup bölgeleri değil tüm yerküresini kapsamış ve buralarda ayırım gösterilmeden iyonosfer ve uzay olaylarını da içine alan tüm jeofizik konularını araştırmak üzere ele alınmıştır. Bu dönemde ortak çalışmaya katılan devletler sayısı 67'ye yükselmiştir. Sayılan nedenlerden ötürü son dönem Uluslararası Jeofizik Yılı olarak isimlendirilmiştir.

II-)PALEOMAGNETİZMA: TANIMLAMALAR ve TARİHSEL GELİŞİM

Manyetik mineral içeren kayaçlar oluşumları sırasında mıknatıslanma kazanırlar, bu, kayacın yaşına bakılmaksızın onların şu anki manyetik özelliklerinin incelenmesi ile ayrılabilen (izolate) bu oluşum anındaki orijinal bileşenin incelemesine olanak tanır. Bu oluşum sırasında kazanılan (orijinal) kalıntı mıknatıslanmasının ölçülmesi, eski jeomanyetik alanın karakterinin (doğasının) belirlenmesinde kullanılabilir ve bu jeolojik zaman boyunca yerküre'nin fiziksel bir özelliğinin ayrıntılı olarak belirlenmesine olanak tanıyan yegane jeofizik gözlemdir. Jeomanyetik alan Yer'in çekirdeğinden kaynaklandığı için, bu çalışmalar hem alanın kendisinin hem de yer içinin kökeni ve evrimi için kritik öneme sahiptir. Bu tür jeomanyetik çalışmalar ayrıca kayaçların tarihlenmesine ve onların geçmiş mekansal ilişkilerinin belirlenmesine olanak tanıyan geniş bir jeolojik ve jeofizik uygulama alanına sahiptir.

II-I) TARİHSEL GELİŞİM

Paleomanyetizmanın tarihçesi mıknatıs taşı olarak bilinen kayacın (ledosetone = manyetikçe zengin kayaç) yöne bağlı özelliklerinin keşfi ile yakından ilişkilendirilir. Mıknatıs taşını (lodestone) oluşturan parçaların çekme ve itme özellikleri bu özelliklerin büyük olarak düşünüldüğü tarih öncesi zamanlarda iyice bilinmesine rağmen, genellikle bu yönlü özelliklerin ilk olarak Çin'lilerce M.Ö. birkaç yüzyıl evvel keşfedildiğine inanılır. Çin'deki kesin olan kayıtlar M.S. birinci yüzyıla aittir. Manyetik sapma (denklinasyon) coğrafi güney ve manyetik pusula iğnesinin güneye doğru yönü arasındaki karşılaştırmaların varolduğu M.S. 720'de kesin olarak bilinmekteydi.
Avrupa'da, mıknatıs taşının yönlü özelliklerine ilişkin bilinen ilk kaynak; bu yıllarda iyi bilinen pusulanın daha ileri bir modelinin varolduğu 1190'da Alexander Neckham tarafından yapılan tanımlamadır. Yer'in yüzeyi üzerinde spesifik noktalar olarak kuzeye ve güneye yönlenmesiyle bir mıknatısın dipol (çift kutuplu) karakteri Avrupa'da Petrus Peregirus tarafından 1269'da keşfedilmiştir ve o ayrıca pusula iğnesinin yönü ile o zaman evrenin ekseni olduğuna inandığı yerküre'nin kutuplarının dönmesiyle ilişkilendirdi. Manyetik sapmanın diğer kıtalardan bağımsız olarak Avrupa'da keşfi büyük olasılıkla aynı zamanlarda ya da az sonra yapılmıştı ancak böyle değişimler genel olarak 15.yüzyılın sonuna kadar mıknatıstaşının üniform olmamasına bağlanıyordu.
Yatay olarak asılı duran bir magnetik iğnenin ya da mıknatıs taşının eğimi (inklinasyon) kesin olarak Çinli'lerce biliniyordu fakat bağımsız olarak Avrupa'da Pregirus tarafından keşfedildiği görülür ve daha sonra iki ayrı olay ile 1544'de George Hartman ve 1576'da Robert Norman tarafından yeniden keşfedilmiştir. Bir bölgeden diğerine sapma açısındaki değişim, Afrika çevresinde Kızıl Deniz'e seyahat ederken, 1538 ve 1541 yılları arasında 43 sapma açısı gözleminin Jogo de Costro tarafından yapıldığı 16. yüzyılın ortalarına kadar görünmez. 1546'da Flemenk Kartograf Gerhard Mercator, dünyanın değişken diğer bölgelerinde, coğrafi ve pusula koordinatları arasındaki benzer uyumsuzlukları (discrepancy) farketti.
İlk gerçek bilim adamı olara düşünülen William Gilbert,bu gözlemleri Peregrinus ve diğerlerinin çalışmaları ile birlikte 1600'de yayınlanan kendi eseri "De magnet"de kullandı.O yerküre'nin manyetik alanını üniform olarak mıknatıslanmış bir küre olarak tanımladı. Daha sonra 1635'de Henry Gellibrand, Londra'daki 1580, 1622 ve 1634 yıllarında ölçülen sapma açıları arasında önemli farklılıklar buldu ve sapma açısının sadece bölgesel olarak değişmediği aynı zamanda zaman ile de değiştiği sonucuna ulaştı. Yer'in manyetik alanının yönündeki bu zaman değişimi onun seküler (uzun süreli) değişimi olarak bilinir.
Jeomanyetik alanın büyü ölçekteki haritaları Edmund Halley tarafından derlendi ve 1700 yılı için Kuzey ve Güney Atlantik'deki eşsanma eğrilerini (izogonlar) gösterdi ve ilk eşeğim eğrileri (izoklinler) Johann Carl Wilcke tarafından 1768'e doğru yayınlandı aynı zamanda düşünüldü ki bir geminin boylamı bu haritalardan belirlenebilir ancak kronometrelerdeki gelişme bu uygulamadaki ilgiyi azalttı. 1899'da, 1550'den 1700'e elli (50) yıl aralıklarla sapma açısı değerinin haritalarını yapmak üzere Van Bemmelen için oldukça yeterli veri vardı. Ayrıca, yer'in manyetik alanının esas olarak iki kutuplu yapısını ve içsel kökenini matematik olarak kurmak için, onun yeni olarak geliştirdiği küresel harmonik analizlerden yararlanmak amacıyla 1839'da Gauss'a yeterli veri vardı.
Kayaçların mıknatıslanmalarının incelenmesi hiç kuşkusuz mıknatıs taşı'nın ilk keşfine kadar gitmek zorundadır.Ve bir navigasyon aleti olarak pusulanın kullanılışı, pusula iğnesinin saptırdığı yeterli derecede manyetik özelliğe sahip bir çok kayacın keşfedilmesine eşlik etmiş olmalıdır. Bu güçlü manyetik kayaçların çoğu yıldırımla (lightning) mıknatıslanmaktadır ve 1797'de Alexander von Humbolt, Palatinate'deki bir dağın doruğunda yapılan pusula okumalarındaki değişim için bu açıklamayı verdi. 19. yüzyılın ortalarıyla mıknatıs ve pusula yapımındaki ilerlemelerle, yıldırım ile yönlenmiş magmatik kayaçların daha zayıf kalıntı mıknatıslanmalarının saptanması mümkün olmuştur. Ve 1849'da, Delesse göstermiştir ki bazı lavlar üniform olarak yer'in manyetik alanına paralel mıknatıslanmışlardır.
1853'de Melloni, Vezüv ve Phlegraean lavları üzerindeki belirli İtalyan lavların kalıntı bir mıknatıslanmaya sahip olduğunu buldu ve 1859'da Forsterman ile çalışmalar gösterdi ki bu mıknatıslanma lavların 100 C'ye ısınmasıyla kaybolmaktadır. Fakat soğuyunca yeniden kazanılmaktadır. Bu araştırma 1894'de ve Folgerhaiter'in lavlar üzerindeki kalıntı mıknatıslanma yönlerini bulduğu 1895'de geliştiridi. Ve fırınlanmış çömleklerin, ısınan ve soğuyan materyallerin zamanındaki yer'in manyetik alanının yönüyle kesin olarak birleştiğini ve bu orijinal yönün en az 2000 yıldan beri korunabildiğini bulmuştur. Benzer manyetik kararlılık, 1901'de Brunhes ve David tarafından mağmatik kayaçlar için önerildi. 1904'de bulundu ki lav blokları onların alındığı taş ocağındaki lavlar için belirteç eğimine M.Ö. birinci yüzyılda sahip olarak tapınağın inşaasında kullanılmış olmalıydı, böylece lavın kalıntı mıknatıslanma yönleri
tapınağın kaldırılması, taşınması ve inşaası sırasında değişmeden korunmuştu.
Günümüzdeki yer manyetik alanı yönüne zıt polariteye sahip akyaçlar 1860'da Bravn tarafından Hindistan'da rapor edilmişti fakat yıldırımların anomali etkisi ile kesinlikle ilişkisi olmayarak terslenmiş bir mıknatıslanmanın ilk gözlemi 1906'da Brunhes tarafından Fransa'da yapılmıştır. Daha sonra ters olarak mıknatıslanmış kayaçlar, Spitsbergen, Greenland ve Avusturalya'da 1910 ve 1926 yılları arası olayın dünya çapındaki karakterini onaylayacak biçimde Mercanton tarafından bulundu. Bunun daha sonraki bir onayı erken Kuvaterner (yaklaşık 1 milyon yıl önce), peryodunda terslenmiş bir polaritenin tanınması, Japonya, Kore ve Mançurya'dan elde ettiği kayaç örnekleri ile 1929'da Matayuma tarafından yapılan çalışmalardan geldi.
Modern paleomağnetik çalışmaların öncüsü, 1924 ve 1925'de yayınladığı Etna'nın tarihsel lavları üzerine yaptığı çalışması ile Raymond Chevallien'dir. Bu çalışma, yıldırım tarafından etkilenen zonların ayırımını ve 12. yüzyıldan beri yer manyetik alanının yönündeki değişimleri belirlenmesini kapsayacak biçimde, bireysel akmalar içindeki mıknatıslanmaların üniformluğunu içeriyordu. Kayaçların kalıntı mıknatıslanmasına dayanan Chevarlier'in jeomanyetik belirlemeleri, tarihsel kayıtlar ile dünyanın birçok parçasında yapılmış olan paleomanyetik belirlemeler ve gözlemler arasındaki benzer uyum ile karşılaştırılmasıyla kanıtlandı.
1930'lar ile böylece paleomanyetizma hakkındaki temel keşiflerin çoğu yapılmıştır. İlerki çalışmalar, normal bir çubuk mıknatıstan daha zayıf mıknatıslanmaya ve milyonlarca yaşa sahip çeşitli kayaçların mıknatıslanmalarının hassas olarak belirlenmesini olanaklı kılacak biçimde, daha sofistike ölçüm ve analiz tekniklerinin gelişimine yol açtı. Böyle katkılar sadece fiziksel süreçlerin artan bilgisi (L.Neel tarafından yapılan çalışma gibi) ile Fisher tarafından yapılan istatistik tekniklerin gelişimi ile olabilir.
Bu araştırmalar, paleomanyetik tekniklerin çeşitli jeolojik ve jeofizik problemlere olası uygulamalarıyla genişçe desteklenmiştir. Birçok insan çok daha yeni çalışmalara gelişmelere katkı koymuştur. Bununla birlikte temelde, ana sonuçlar yalnızca bir düzine ya da biraz daha fazla araştırmacı tarafından elde edilmiştir ki bu sonuçlar bilim adamlarının kuşkuculuğu ile birlikte günümüze kadar gelişimini sürdürmüştür.



TÜRKİYE�DE İLK JEOMAGNETİK ÇALIŞMALAR

I-) ÜLKEMİZDE PUSULA NE ZAMANDAN BERİ BİLİNMEKTEDİR?

Ülkemizde pusulanın ilk olarak ne zaman girdiği hakkında herhangi bir kayda rastlamış değiliz. Yalnız, XVI. asır başlarında gemici pusulasının (compas) bizde bilinmekte olduğu muhakkaktır. Bunu, XVI. asrın meşhur Türk deniz coğrafyacılarından PİRİ REİS'in, deniz coğrafyasına dair ilk Türk eseri olan KİTAB-I BAHRİYYE'sine yazdığı manzum mukaddimeden öğreniyoruz .PİRİ REİS bu mukaddimede gemici pusulasının kısaca tarifini yapmıştır. Bütün Ortaçağ müelliflerinin dediği gibi� mıknatıs taşının Kutup Yıldızı tesiri altında bulunduğunu ve "Pusulada, hartide (haritada) beyanın böyle olduğunu anlatmıştır. Fakat, ne bu bahisde ve ne de haritaya ait bahislerde pusula ibresinin Coğrafi Kuzey'den inhiraf edebileceği hakkında veya pusulayı nerede görüp öğrendiğine dair hiçbir bilgi vermemiştir . Böylece PİRİ REİS'in magnetik deklinasyoN hakkında herhangi bir fikre sahip bulunmadığını anlıyoruz.
KİTAB-I BAHRİYYE'nin ilk telif tarihini biliyoruz ki 927/1521'dir. 1525'te Kanuni Sultan Süleyman'a takdim olunan nüsha, genişletilmiş ikinci şeklidir. O halde 1500 yılında vukua gelen bir deniz muharebesinde gemi reisliği ettiği malum bulunan PİRİ REİS'in XVI. asrın ilk yıllarında gemici pusulasını öğrenmiş ve kullanmış bulunması ve dolayısıyla o tarihlerde, gemici pusulasının memleketimizde bilinmekte olması icap eder... Her ne kadar ileride görüleceği üzere AVFİ'nin meşhur eseri CAVAMİ-AL-HİKAYAT VE LAVAMİ-AL RİVAYAT'ın Türkçeye ilk çevrilişi Sultan Murat II devrinde olduğu gözönüne alınarak mıknatıs taşının özelliklerinden, bizde XV. asır ortalarına doğru bahis edilmiş olduğu söylenebilir ise de bunun pusulayı bilmek demek olamayacağını kayda hacet yoktur.
Daha evvelki tarihlerde bilinmesi ihtimaline gelince; bunu pek varit göremiyoruz. Çünkü, �Avrupa'da ilk olarak 1187'de bahsi geçen gemici pusulası, her ne kadar 1260'dan itibaren imal edilmeye başlanmış ise de Osmanlıların, İstanbul fethini müteakip açık denizlerde sefere başladıkları XV. asır sonlarından evvel pusulayı Avrupalılardan öğrenmiş olmaları düşünülemez. Araplardan öğrenmiş bulunmaları da muhtemel değildir. Zira Arapların daha önceki tarihlerde pusulayı bildikleri ve bunu deniz seferlerinde kullandıkları hakkında gerek Batı ve gerek İslam kaynaklarında tatmin edici bir kayıt bulunmadığı ileride görülecektir.

II-) MAGNETİK SAPMA AÇISINDAN İLK BAHSEDİLMESİ (962/1554)

Bizde magnetik sapma açısından ilk bahseden müellif, kanaatimizce, SEYDİ ALİ REİS'tir (962/1554). Kanuni zamanında Basra açıkları ve Hind denizlerinde felaketli bir seyahatten sonra karaya çıkmaya mecbur olan bu âlim amiral, Hindistan'da Ahmedâbad'da yazdığını kaydettiği MUHİT adlı eserinde pusula ahvaline PİRİ REİS'e nazaran daha geniş bir yer ayırmıştır. Şimdiye kadar hiç basılmamış olan eserin Revan Köşkü kütüphanesinde görülen el yazması nüshasında, gemiciler için pusulanın bozulması bir "afettir" denilerek gemide iki tane pusula bulundurulması gerektiği; bunların birbirine "şahit" olacağı ve bir ibreden diğerine sürtmek suretiyle mıknatısiyet verilebileceği anlatılmaktadır. Bununla beraber, mıknatısı kırmızı bir çuha içinde saklamak; soğan, sarımsak kokusundan uzak tutmak; bozulursa taze keçi kanı veya sirke ile, ıslatmak gibi şimdi pek garip bulacağınız tavsiyeler de yazılıdır.
Görülüyor ki o tarihlerde üklemizde Almanya'dan bol miktarda kıblenüma (boussole flottante) girmiştir ve gemici pusulası umumileşmiştir. Fakat pusula ibresinin Kuzey'den sapması, yani magnetik deklinasyon bilinmekle beraber bunun zaman içinde ve bir mahalden öbür mahalle değişebileceği hakkında henüz hiçbir fikir yoktur; ancak sapma açısının Portekiz ve Fransa'da yedi derece Doğu'ya doğru olmasından ve Almanya'dan gelen pusulaların böyle bir işareti havi bulunmasından önkestirim yolu ile memleketimizde de öyle olacağı tahmin edilmektedir. Bu tahmin sonraları kat'i bir kanaat haline girmiş olacakki, tarihimizin en büyük ansiklopedisti olan KATİP ÇELEBİ bile 1058/1648 yılında yzamaya başladığı CİHANNÜMA'sında zaman ve mekan farkı gözetmeksizin, pusula ibresinin yedi derece Doğu'ya yöneldiğini tekrarlamaktadır. Sadece SEYDİ ALİ REİS'in verdiği malumat, menşei gösterilmeden, hatta kısaltılarak zikrolunur. Bu da XVII. asır ortalarında dahi jeomagnetik bilgimizin Avrupalılara nispetle pek iptidai olduğunu ve memleketimizde o tarihlere kadar hiçbir sapm açaısı belirlemesi yapılmamış bulunduğunu gösterir.
Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Hidrografi Neşriyatı Seri No.81-6, (Mürsiyeli İbrahim Haritası 1461) adlı yayında Dr.Ing. Doğan Uçar tarafından Uluslararası Türk - İslam Bilim ve Teknoloji Tarihi Kongresi'ne sunulduğu bildirilen tebliğinde Dr.Uar, portulanlar ve bu arada Mürsiyeli İbrahim haritasındaki kartografik gösterme tekniği hakkında gerekli izahatı verirken şöyle demektedir:
�Haritanın nokta konum presizyonlarını araştırmak için denemeyle coğrafik ağ oluşturulması düşünülmüştür. Enlem-Boylam dairelerini temsil eden çizgilerle bölümlendirilen coğrafik pafta ağının başında haritadaki kıble-yıldız doğrultusunun coğrafik kuzey ile belli bir açı yaptığı saptanmış ve bu açının değeri daha sonraki incelemelerle 11° olarak belirlenmiştir. Bu değer, büyük bir olasılıkla, haritanın yapıldığı yıllarda Trablusgarp'taki deklinasyona eşittir�. Bu tahminde deklinasyonun ciheti hakkında herhangi bir kayıt yoktur. İleride görüleceği üzere bunun Doğu olması gerekmektedir. Mikdarına gelince, 1500 yıllarında 5°'den fazla olmaması en kuvvetli ihtimaldir.

 

[Rammsteinn]

Teşekkürler

 

[FinaL07]

Önemli Deqil , Yardımcı Olabildiysem Ne Mutlu Kardesim

 

[FinaL07]

Güncel!!

 

[Sonix]

Teşekkürler.