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:
