Evet, Dünyamız bir kabuğa sahip. Çünkü bu kabuğun altında şu an için bildiğimiz üç katman daha var. Kabuktan binlerce kilometre aşağıda bulunan bu katmanların her bir hareketi hem gezegenimizi hem de bizi etkiliyor. Soğan gibi kat kat olmasa bile yine de Dünyamızın katmanları bir hayli ilginç yapıdalar. Gelin Dünya’yı oluşturan katmanlar nelerdir, özellikleri nedir biraz daha yakından inceleyelim.

Dünya’nın katmanları:
Kabuk
Manto
İç çekirdek
Dış çekirdek
Gördüğümüz her şeyin olduğu katman: Kabuk:

Şu an üstünde durduğumuz, günlük telaşlarımızla boğuştuğumuz katman Dünyamızın dış kabuğudur ve bu gezegenin en ince katmanıdır. Kalınlığı yer yer 5 ile 70 kilometre arasında değişir ama ortalama 40 kilometredir. Derinliğin bu kadar yüksek olduğuna bakmayın. Gezegen bazında düşünürsek bir elmanın kabuğundan daha incedir.

Dünya’nın kabuğu karasal ve okyanusal olarak ikiye ayrılıyor. Okyanus kabuğu; adından da anlaşılacağı üzere okyanusların altındadır, daha serttir, daha derindir ve bazalt gibi yoğun kayalardan oluşur. Kıtasal kabuk çok daha kalındır ve granit tipi kayalarla bir takım çözeltilerden oluşur.

Kabuk sert bir hareketsizlik içinde değildir, tektonik plakalara ayrılmıştır. Bu tektonik plakalar yakınsal, ıraksal ve dönüştürücü olarak üç ana gruba ayrılır. Bu tektonik plakaların hareketsiz şekilde olmadığı, manto adı verilen bir alt katman üzerinde bir nevi yüzdükleri biliniyor.

Dünya’nın en kalın tabakası: Manto:

Kabuğun hemen altında, yaklaşık 2890 kilometre kalınlığında manto katmanı yer alır. Manto, Dünya’nın en kalın tabakasıdır ve gezegen hacminin yüzde 84’ünü oluşturur. Manto da sismolojik özelliklerine göre temel bir sınıflandırmaya tabi tutulmuştur.

Üst manto kabuktan 670 kilometre kadar aşağı uzanır ve peridotit adı verilen bir kayadan oluşur. Alt manto, üst mantodan hemen sonra başlar. Manto sabit değil, hareketlidir. Yüzeye doğru yükselen sıcak malzeme ve derine inen soğuk malzeme sayesinde burada devamlı bir sirkülasyon vardır. Bu dönüş, kabuktaki tektonik levhaları hareket ettirir.

Tektonik hareketler sonucu kabukta depremler meydana geldiği gibi mantoda da depremler yaşanır. Ancak mantoda plakalar olmadığı için bu depremlerin, hal değiştiren minerallerin hacim değişikliği kaynaklı olduğu düşünülüyor. Sıcak ve soğuk malzemenin etkileşimi sonucu da bu tür depremler meydana gelebilir.

Sıcak ve katı: İç çekirdek:

Aslında iç çekirdek, dış çekirdekten daha derindedir ancak içi anlamadan, dışı anlatmak pek doğru olmaz. İç çekirdeğin yarıçapı yaklaşık 1220 kilometredir ve katı haldedir. İç çekirdeğin sıcaklığı yaklaşık 5400 derece yani epey sıcaktır.

İç çekirdek oldukça yavaş büyür. Çekirdeğin tamamı soğudukça dış çekirdeğin bir kısmı iç çekirdeğe katılır. Çekirdeğin soğuma hızının 1 milyar yılda 100 derece olduğu tahmin ediliyor. Yavaş da olsa bu büyüme, direkt olarak Dünyamızın manyetik alanını etkiliyor. İç çekirdek, doğu – batı hattında simetriktir.

Daha sıcak ve ağdalı: Dış çekirdek:

Dış çekirdeğin yarıçapı yaklaşık 3400 kilometredir ve sıvı haldedir. Dış çekirdek için sıvı demek de pek doğru değil, onun yerine ağdalı diyebiliriz. Bu hali nedeniyle kolayca deforme olur. Sıcaklığı yaklaşık 6000 derecedir. Maruz kaldığı şiddetli konveksiyon akımı nedeniyle çalkalanır ve Dünya’nın manyetik alanını etkiler.

Tüm bunları nereden biliyoruz?

Girişte anlattığımız gibi insanlık olarak derine inmeyi değil, yukarı çıkmayı seviyoruz. Ancak bunun tek nedeni merak değil. Kabuktan bir kat indiğinizde bile sıcaklık korkunç derecelere ulaşıyor. Yani bırakın bir insanın oraya gidip gözlem yapmasını, bu sıcaklığa dayanacak bir makine geliştirmek bile son derece zor.

Peki, bu kadar detaylı bir şekilde anlatabildiğimiz Dünya katmanlarını nereden biliyoruz? Sismik dalgalar sağolsun. Bilim insanları kabuktan gönderebildikleri kadar derine sismik dalgalar gönderiyorlar. Bu dalgalar, her geri dönüşlerinde geçtikleri alanlar hakkında bilgi sağlıyorlar.

Sismik dalgalarla elde edilen bilgiler uzmanların elinde işlendikten sonra güzelce simüle ediliyor ve karşımıza sanki bir elmayı kesip de bakmışız kadar net Dünya bilgisi çıkıyor. Deprem taraması benzeri sistemler de Dünyamızın katmanları hakkında önemli bilgiler sağlıyorlar. Yani görmesek bile çok iyi tanıyoruz.

İçinde yaşadığımız gezegeni biraz daha yakından tanımak isteyenler için Dünya’yı oluşturan katmanlar nelerdir sorusunu yanıtladık ve bu katmanlar hakkında bilmeniz gereken önemli detaylardan bahsettik. Bugün için elimizdeki veriler net olsa da kimbilir belki yarın yeni bir araştırma görürüz ve tüm bildiklerimizin yanlış olduğunu öğreniriz…

Webtekno

Bu post Dünya’yı Oluşturan Katmanlar Nelerdir ve İnsanlık Bunları Nasıl Öğrendi?… Aşağıdaki Sitede Yayınlanmıştır. Kuzey Ege Haber. Yazının Kaynağı Bu Sitedir.

Araştırmacılar bu keşfin, onlarca yıldır devam eden “çekirdek ve mantonun herhangi bir materyal alışverişi yapıp yapmadığı” tartışmasına son vereceğini söylüyorlar.

Araştırmacıların The Conservation’da paylaştıkları yazı şu şekilde:

“Bulgularımız bazı çekirdek materyallerinin manto tabanına geçtiğini ve çekirdeğin bu materyali son 2.5 milyar yıldır sızdırdığını gösteriyor.”

Keşif, periyodik tablodaki 74. element olan “Tungsten (W)” metali ile mümkün olmuş. Tungsten, metalik demirle birlikte bulunma eğilimi gösteren bir element, yani bir sideforil element. Bu nedenle, demir ve nikelden meydana gelen yer çekirdeğinde çok fazla tungsten bulunması şaşırtıcı değil.

Tungsten aynı zamanda birden çok izotopa sahip. Mesela 108 nötrona sahip W-182 ve 110 nötrona sahip W-184. Araştırmacılar, çalışmalarını tasarlarken, bu izotopların çekirdeğin sızıntı yapıp yapmadığı sorusunu çözmelerine yardımcı olabileceğini fark ettiler.

Bir başka element olan Hafniyum (Hf) ise oksijenle kolayca birleşme eğilimi gösteren bir elementtir, yani bir litofil element. Dolayısıyla silikat zengini olan mantoda bolca bulunurlar. 8,9 milyon yıllık yarı ömrü ile hafniyumun radyoaktif izotopu Hf-182, W-182’ye dönüşüyor. Dolayısıyla araştırmacılar buradan, mantonun çekirdekten daha fazla W-182’ye sahip olduğu sonucunu çıkarıyorlar ve şu şekilde devam ediyorlar:

“Bu nedenle, çekirdek ve manto arasındaki kimyasal değişim, okyanus adası bazaltlarının W-182 / W-184 oranı alındığında tespit edilebilir.”

Ancak tungstenin sahip olduğu fark inanılmaz derecede küçük olurdu. Araştırmacılar böyle bir analizi Dünya’da beşten az sayıda laboratuvarın yapabileceğini söylüyorlar.

Ayrıca, çekirdeği incelemek de kolay değil. Çünkü 2.900 kilometre derinlikte bulunuyor. Sayı gözünüzü korkutmadıysa şöyle aktaralım, insanların bugüne kadar açtıkları en derin delik 12,6 km derinliğe sahip olan Rusya’daki Kola Superdeep Borehole deliğidir.

Dolayısıyla araştırmacılar başka şeylere gözlerini diktiler: Batı Avustralya’da Pilbara Craton’daki derin mantodan Dünya’nın yüzeyine sızan kayalar ve Hint Okyanusu’ndaki Réunion Adası ile Kerguelen Takımadaları.

Bu kayaçlardaki tungsten miktarı, çekirdekten bir sızıntı ortaya çıkardı. Araştırmacılar, Dünya’nın yaşamı boyunca mantosunda, W-182’den W-184’e büyük bir değişiklik oranı olduğunu tespit etti. İşin garibi, dünyanın en eski kayalarının, günümüz kayalarının çoğundan daha yüksek W-182 / W-184 oranına sahip olduğunu keşfettiler. Araştırmacılar bunu şöyle açıkladı:

“Mantonun 182W / 184W oranındaki değişiklik, çekirdekten gelen tungstenin uzun bir süre boyunca manto içine sızdığını göstermektedir.”

Dünya yaklaşık 4,5 milyar yaşında. Ancak, gezegenin en eski manto kayaları tungsten izotoplarında önemli bir değişiklik göstermedi. Bu, 4,3 milyardan 2,7 milyar yıl öncesine kadar, çekirdekten üst mantoya kadar çok az malzeme alışverişi yapıldığını ya da hiç yapılmadığını gösteriyor. Ancak son 2,5 milyar yılda, mantodaki tungsten izotop bileşimi büyük ölçüde değişmiş. Peki bunun sebebi ne?

Araştırmacılar, materyaller çekirdekten mantoya yükseliyorsa belki de aynı şekilde Dünya yüzeyinden gelen malzemenin mantodan aşağıya doğru gidebileceğini düşünüyorlar. Bu yüzey malzemesinin içinde tungsteni etkileyebilecek olan oksijenin elementinin de bulunduğunu unutmamak gerekir. Araştırmacılar şöyle açıklıyor:

“Subdüksiyon (batma), Dünya’nın yüzeyinden mantoya inen kayalar için kullanılan terimdir. Yüzeydeki oksijen bakımından zengin malzeme derin mantonun içine alınır. Yapılan gözlemler, çekirdek-manto sınırındaki oksijen yoğunlaşmasındaki artışın, tungsten’in çekirdekten ayrılarak mantoya girmesine neden olabileceğini göstermektedir.”

Ya da belki de, Dünya oluştuktan sonra katılaşan iç çekirdek, dış çekirdekteki oksijen yoğunlaşmasını arttırdı. Araştırmacılara göre bu durumda yeni sonuçlar bize Dünya’nın manyetik alanının kökeni de dahil olmak üzere çekirdeğin evrimi hakkında bir şeyler söyleyebilir..

Kaynak-Webtekno

Bu post DÜNYA ÇEKİRDEĞİ, 2.5 MİLYAR YILDIR MATERYAL SIZDIRIYOR! Aşağıdaki Sitede Yayınlanmıştır. Kuzey Ege Haber. Yazının Kaynağı Bu Sitedir.