Dünya'nın Çekirdeği 2.5 Milyar Yıldır Sızdırıyor

Yeni yapılan bir çalışmaya nazaran Dünya'nın kavurucu sıcaklıktaki çekirdeği yalnız değil ve diğer yeraltı katmanlarıyla karışmış durumda. Daha akıllıcası, gezegenin en iç kısmı bünyesindeki birtakım hususları sair katmanlara sızdırıyor. Velev bazen bu durum yeryüzüne de varabiliyor.

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


Araştırmacıların The Conservation’da paylaştıkları yazı şu halde:

“Bulgularımız birtakım 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 yan çekirdeğinde çok ziyade tungsten bulunması şaşırtıcı değil.


Tungsten birebir devirde 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 diğer element olan Hafniyum (Hf) ise oksijenle basitçe birleşme eğilimi gösteren bir elementtir, yani bir litofil element. Münasebetiyle silikat zengini olan mantoda bolca bulunurlar. 8,9 milyon yıllık yarı ömrü ile hafniyumun radyoaktif izotopu Hf-182, W-182'ye dönüşüyor. Binaenaleyh araştırmacılar buradan, mantonun çekirdekten daha çokça W-182’ye sahip olduğu sonucunu çıkarıyorlar ve şu halde devam ediyorlar:

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

Fakat tungstenin sahip olduğu fark inanılmaz kademede küçük olurdu. Araştırmacılar bu türlü bir tahlili Dünya’da beşten az sayıda laboratuvarın yapabileceğini söylüyorlar.


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

Hasebiyle araştırmacılar diğer şeylere gözlerini diktiler: Garp Avustralya'da Pilbara Craton'daki derin mantodan Dünya'nın yüzeyine sızan kayalar ve Hint Okyanusu'ndaki Réunion Adası ile Kerguelen Takımadaları.

Bu kayaçlardaki tungsten ölçüsü, çekirdekten bir sızıntı ortaya çıkardı. Araştırmacılar, Dünya'nın ömrü boyunca mantosunda, W-182'den W-184'e büyük bir değişiklik orantısı olduğunu tespit etti. İşin garibi, yerkürenin en eski kayalarının, günümüz kayalarının birçoklarından daha yüksek W-182 / W-184 nispetine sahip olduğunu keşfettiler. Araştırmacılar bunu şöyle açıkladı:

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

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


Araştırmacılar, materyaller çekirdekten mantoya yükseliyorsa tahminen de tıpkı biçimde Yerküre yüzeyinden gelen materyalin mantodan aşağıya yanlışsız gidebileceğini düşünüyorlar. Bu yüzey gerecinin içinde tungsteni etkileyebilecek olan oksijenin elementinin de bulunduğunu unutmamak gerekir. Araştırmacılar şöyle açıklıyor:

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

Ya da tahminen de, Yerküre oluştuktan sonra katılaşan iç çekirdek, dış çekirdekteki oksijen ağırlaşmasını arttırdı. Araştırmacılara nazaran bu durumda yeni sonuçlar bize Dünya'nın manyetik sahasının kökeni de dahil olmak üzere çekirdeğin evrimi hakkında bir şeyler söyleyebilir.

Çalışma 20 Haziran'da Geochemical Perspectives Letters mecmuasında yayınlanmış.