Dünyanın  merkezinde ‘demir  gibi  kar  yağışı’..! (It’s snowing Iron near the Earth’s Core…!)

  

Dünyanın  iç  yapısı.

(Kaynak: universetoday.com)

Dünyanın  merkezinde, genelde  tüm büyük  kütleli gök  cisimlerinin  merkezinde  olduğu  gibi, basıncın  ve  sıcaklığın  çok  yüksek  olduğu  biliniyor. Yanardağ  patlamaları, lav  akıntıları  bunun  işareti.

Bilinen  diğer  bir  bilgi ise, yoğunluğu  büyük  maddenin  dibe  çöktüğü  hususu. Kısaca, Dünya da  dahil  olmak  üzere,  gezegenlerin  içindeki yoğun  metaller gök  cisimlerinin  oluşum (sıcak,  akışkan)  döneminde,  bu  gök  cisimlerinin  merkezinde  ve  merkezine yakın  bölgelerde  toplandı.

Bu  sebeple, Dünyanın  oluşum  sürecinde, içindeki  demir  ve  nikel merkezde  (basınç  sebebiyle)  katı  bir  çekirdek  oluştururken, bu  çekirdeğin  hemen  üzerini  de bir sıvı katmanı  sardı. Akışkan  katmanı  da  mevcut  olan ve  birbirine  kıyasla  farklı  hızlarda  hareket edebilen bu çekirdek,  bir  dinamo  gibi  çalışarak, Dünyanın etrafını  saran manyetik  alanı  ve manyetosferi oluşturmakta.

Uluslararası  bir  araştırma  grubunun gerçekleştirdiği  yeni bir  araştırmada, Dünyanın çekirde  bölgesinde, ‘kar  yağışı’nın  da  devam  etmekte  olduğu   belirlendi. Bu ‘kar’ı  farklı  kılan şey,  renginin  beyaz  olmamasının  yanında, biraz  da  sıcak  olması !

Matt  Williams’ın, universetoday.com’da, 4  Ocak 2020’de  yayımlanan  haberinde, çekirdeğin  dış  katmanında (outer  core), katılaşan  demir  taneciklerinin, bu  katmanda  320 kilometre  kalınlığında  bir  tabaka  oluşturduğunun belirlendiği  duyuruldu.

Jackson School of Geosciences’dan (University of Texas; Austin; ABD)  araştırmacıların, Prof. Youjun Zhang (Sichuan University’s Institute of Atomic and Molecular Physics)  başkanlığında  gerçekleştirdikleri  bu  araştırma 23 Aralık 2019’da, Journal of Geophysical Research-JGR’de yayımlandı.

Araştırmacılar, Dünyanın  derinliklerinin  radar  gibi  ekipmanla  incelenememesi  sebebiyle, Dünyanın  iç  yapısını doğrudan  incelemenin mümkün  olamadığını  söylüyor. Yine  de,  sismoloji  (ses  dalgaları  bilimi) kullanılarak, bazı  veriyi  elde  etmek  mümkün; jeolojik  aktivitelerin  tetiklediği  ses  dalgaları analiz  edilerek, bazı  sonuçlar  çıkarmak  mümkün.

Dünyanın  iç  yapısı (basitleştirilmiş).

(Kaynak: UTexas/JSG; universetoday.com)

Araştırmacılar,  geçen  yıllarda, Dünya  çekirdeği  için  oluşturulan  güncel  modeller  ile, sismik  veri  arasında  bazı  farklılıklar  olduğunu  belirlediler. Esas  olarak, belirlenen ses  dalgalarının, dış  çekirdek  katmanını geçerken, hesaplanandan  daha  yavaş  olarak  hareket  ettiğini , ancak, iç çekirdeğin doğu-yarıküresini  geçerken (eastern  hemisphere) daha  hızlı  hareket  ettiğini anladılar.

Bu  anlaşılmaz  hususa  bir  açıklama  getirebilmek için, Prof. Zhang  ve  ekibi, dış  çekirdekte  ortaya çıkan demir  taneciği  kristalleşmesinin buna  sebep  olabileceğini ileri  sürdü. Bu  kristalleşme, iç  çekirdeğin (iner  core)  etrafını biriken  kar  şapkası (snow-capped) gibi  sarıyor  olabilirdi.

İç  ve  dış  çekirdek  arasında  bir ‘buzlu  su’  (slurry) görünümlü  yapının  mevcut  olabileceği, 1963’te, S. İ. Braginskii  trafından ileri sürülmüştü.  Ancak  bu  önerme, ortamda  mevcut  basınç  ve  sıcaklık  dikkate  alınarak, o tarihte, bilim  insanları tarafından desteklenmemişti.

Ancak, Prof. Zhang  ve  ekibi,  gerçekleştirdiği bir  dizi  deneyden  sonra, dış  çekirdekte kristalleşmenin  mümkün  olabileceği  sonucuna  vardı.

Araştırmacılar, ilave  olarak, dış  çekirdeğin %15’lik en  alt  parçasının demir  temelli  kristallerden  meydana  gelmiş  olabileceği  sonucuna  vardı. Bu  kristaller katı  iç  çekirdeğin  üzerine  kar  yağışı  gibi  yağıyor  olmalıydı.

Dünyanın  iç katmanları.

(Kaynak: Kelvinsong; Wikipedia; universetoday.com)

Aynı  araştırma  grubundan Prof. Jung-Fu Lin, bu  olayın, volkanlar  içinde  oluşan  kayalara  benzediğini;   Dünyanın metalik  çekirdeğinin, Dünyanın  kabuğunda  oluşan   bir  ‘mağma  odası’ (magma chamber)  gibi  davrandığını  ve ‘kaya biriktirme’ (cumulate rock)  adı  verilen  bir  sürecin  benzerini  gerçekleştirdiğini  söyledi.  Bu süreçte, iç  çekirdek  büyürken,  dış  çekirdek  büzülmekte.

Araştırmacılar, çekirdeğin  ‘doğu  ve batı  yarıkürelerinde’  kalınlık  farklılaşmasına  sebep  olan  bu sürecin, ölçülen  hızda  ortaya  çıkan  farklılığı  açıkladığını düşünüyor.

Araştırmacılara  göre, çekirdeğin gezegen-ölçeğinde, manyetosfere  ve ısınmaya, tektonik  olayları  tetikleyen  bu   etkisi  sebebiyle, Dünyanın  iç  yapısında  gerçekleşen  olayların  anlaşılması  büyük  önem  kazanmakta.

Dünya  etrafındaki manyetik alan  ve elektrik  akımları gündelik  hayat  üzerine ölçülemeyen  etkile  yapar.

Dünyanın  etrafındaki manyetik alan  çizgileri (temsili).

(Kaynak: ESA/ATG medialab; universetoday.com)

Bilim  insanları, Dünyanın  manyetosferinin  ve tektonik  aktivitelerinin yaşamın  ortaya  çıkmasında  ve  evrim  sürecinin  gerçekleşmesinde  hayati derecede  önemli  bir  rol  oynadığını  düşünüyor. Dünyanın  iç  yapısındaki  dinamiklerin  anlaşılmasının  yaşam-barındırabilir  gezegen  araştırmasına  da  katkı  sağlayabileceğini  düşünülüyor.

 

Yararlanılan  Kaynaklar:

It’s Snowing Iron Near the Earth’s Core