Uzaya gitmek mi daha zor yoksa Dünya’nın merkezine ulaşmak mı?

Kadim zamanlardan bu yana Dünya üzerinde yaşıyor insanlık. Yeryüzündeki tüm topraklar keşfedildi. Gökyüzünün en üst seviyelerinde uçuldu. Karaların ve okyanusların en derin noktalarına ulaşıldı. Hatta aya gidildi… Ancak Dünya’nın merkezine gidilemedi; bırakın gitmeyi yaklaşılamadı bile! Çünkü Dünya’nın merkez noktası yeryüzünden 6 bin kilometre uzaklıkta; çekirdeğin en dışındaki katman dahi 3 bin kilometre altımızda…

Dünyanın merkezi ile ilgili ulaşılan bilgileri sizin için araştırdık ve ufak derlemelerle size sunmaya çalıştık…

1. Dünyanın Derinlerine Yapılan Yolculuklar

Dünyanın merkezinde neler var bilmiyoruz. Yakın zamanlarda da öğrenemeyeceğimiz muhtemelen. Ancak ulaşılabilen noktalar ve Dünya’nın yüzeyinde var olanlar, aşağıda neler olduğu hakkında fikir veriyor.

• Mariana Çukuru

Dünya yüzeyindeki en derin yer Pasifik Okyanusu’nda bulunan Mariana Çukuru’dur. İnsanlık bu çukurda yüzeyin hemen hemen 10.900 metre altındaki ‘Meydan Okuyan Derinlik’ adıyla bilinen en derin noktaya ulaşmıştır. Bilim insanları deniz seviyesinden 1100 kat daha fazla basınca sahip, güneş ışığının asla ulaşamadığı bu karanlık yerde; okyanusun dibinde yaşam tespit ettiler. Ancak bu meydan okuyan derinlik kimilerinin inandığı gibi dünyanın en derin noktası değil.

• Kola Süper Derin Sondaj

Rusya’da yapılan bu sondaj çalışması tam olarak 19 yıl sürdü. Bu muazzam sürenin sonunda, 12.262 metre derinliğe ulaşıldı. Ulaşılan nokta, Dünya’nın en derin noktası olarak kayda geçirildi. Daha derine gidilemedi. Çünkü koşullar son derece sertti; zemindeki sıcaklık yaklaşık 180 °C’ye ulaşmıştı. 2012 yılı Ağustos’unda sondaj deliği kapatıldı. Ulaşılan mesafe dünyanın merkezine olan uzaklığın % 0,192’si kadardı. Bu sondajda ulaşılan bilgi ise, 100 km aşağıda erimiş lavlar, 500 km daha gidildiğinde ise oluşumunu tamamlamak için yüksek ısıya ihtiyaç duyan elmaslar olduğu idi…

2. Dünya'nın Derinlerinde Ne Olduğunu Nereden Biliyoruz?

1600’lü yıllarda, Dünya’nın düz olduğuna inanılan çağlarda olduğu gibi, Dünya’nın içinin boş olduğuna inanılıyordu. Bugünse Dünya’nın içinin boş olmadığı kesin olarak biliniyor.

• Dünya’nın Kütlesi

Dünya yüzeyindeki cisimlere uygulanan yer çekimi kuvveti Dünya’nın kütlesini hesaplamaya olanak sağlıyor. Bilim insanları/uzmanlar yaptıkları hesaplamalarla Dünya’nın kütlesinin 5,9 sekstilyon ton olduğunu belirlemişlerdir.*

*Bu sayı yanına 20 tane sıfır konulunca elde edilen sayıdır ve 1 sekstilyon 1000 adet kentilyondan meydana gelmektedir.

Bu bilginin ilginç olan kısmı ise Dünya yüzeyinde bu yoğunluğa yaklaşabilecek hiçbir emare bulunmamasıdır. Yüzeyde bulunan ne varsa hepsinin ortalama yoğunluk, anılan bu sayıdaki yoğunluğun yakınından bile geçmiyor. Demek ki asıl kütle yoğunluğu göremediğimiz kısımda yani yerin kilometrelerce aşağısında!

• Dünyanın Merkezindeki Materyaller

Dünya’nın merkezinde %80 demir olduğu biliniyor. Bunun en önemli delili, evrende ve dahi dünyamızda demir yoğunluğunun çok fazla olmasıdır. Galaksimizdeki en yaygın on elementten birisi demirdir. Ancak ne var ki demir elementi Dünya yüzeyinde sanılandan daha az miktarda bulunmaktadır. Buna göre öne sürülen teori ise 4,5 milyar yıl önce Dünya oluşurken demir elementinin önemli kısmı Dünya’nın merkezine indiği ve asıl yoğunluğu da demir elementinin oluşturduğudur. Demirin yoğunluğunun yüksek olduğu malum; yüksek basıncın da etkisiyle bu yoğunluk kat be kat artıyor. Bu teoriye göre demir kayıp kütleyi karşılıyor.

Dünya'nın geri kalanında büyük oranda silikat denilen kayalar var ve özellikle erimiş demir silikatların etrafında akıyor. Yapılan deneysel çalışmalarda, demire basınç uygulanarak silikat ile olan ilişkisi incelendiğinde demirin değişime uğradığı ve bağımsız olarak hareket ettiği tespit ediliyor. Bu da demirin Dünya’nın merkezine nasıl indiğini açıklıyor.

• Sismoloji/Deprem Bilimi

Peki, bilim insanları çekirdeğin nerede olduğunu, en uzak noktasının ne kadar uzakta olduğunu nereden biliyor ya da bunu nasıl tespit edebiliyor? İşte burada da sismoloji yani deprem bilimi devreye girmektedir. Yer kabuğunun altında deprem meydana geldiği zaman önce Dünya’nın yüzeyine, ardından evrene şok dalgaları gönderilmektedir. Deprem bilimi uzmanları bu dalgaları kaydeder. Uzmanlar 1960 yılında meydana gelen Büyük Şili Depremi’nin (Valdivia Depremi) çok önemli veri kaynağı yarattığını belirtiyorlar.

Dünya’nın her tarafına yerleştirilen sismik istasyonlar o bölgelerdeki yer sarsıntılarını kayıt altına aldılar. Titreşimler, izledikleri yollara bağlı olarak yeryüzünün değişik bölümlerinden geçiyor ve ilerledikleri hat diğer taraftan çıkardıkları seslere tesir ediyordu. Bilimin ilk uygulama safhalarında bazen dalgalar kayıp oluyordu. Oluşan frekanslar diğer tarafta ses ya da titreşime yol açmıyordu. S-dalgaları denilen bu dalgaların sırrı sonradan çözüldü. Bu tip dalgalar katı maddeler aracılığıyla yol alabiliyordu; sıvılarla karşılaştığındaysa ilerleyemiyor ve ortadan yok oluyordu. İşte bu tespit şu bilgiyi ortaya koydu: yerin 3.000 kilometre aşağısında kayalar sıvılaşmaktaydı ki bu da dünyanın çekirdeğinin sıvılardan ibaret olduğunu gösteriyordu.

3. Dünyanın Derinlerinde Gizlenenler

Eğer bilim insanları daha fazla dünyanın derinlere inebilselerdi teknik olarak suya ulaşacaklardı. Biraz buna değinelim…

• Yeraltı Okyanusları

Sismolojik çalışmalar ortaya koymuştur ki yerin altında yerin üstündekinden daha çok su var! Şayet dünyanın içini kazılmaya devam edilseydi, çok güçlü olasılıkla, yüzeydeki okyanus sularının toplamından 3 kat daha fazla suya sahip devasa yeraltı okyanuslarına ulaşılacaktı. Bu yorumu bilim yapıyor, biz değil! Pekâlâ, neye dayanarak yapılıyor bu tahmin? Asıl soru şu: gezegenimizdeki bütün suların kaynağı nedir? Dünyaca önemli üniversitelerin yürüttükleri araştırmalar yerin 660 kilometre derinliklerinde yeraltı su kaynaklarının bulunduğuna dair güçlü kanıtlar ortaya koymuştur.

Dünya'nın genel olarak Kabuk, Manto ve Çekirdekten ibaret olduğunu biliyoruz. Yer kabuğundan yani yüzeyden aşağı inildiğinde gelen manto kısmında neler var? Gelin hep beraber inceleyelim…

• Manto

Dünya’nın hacminin % 84'ünü oluşturan yer olan Manto 4 alt katmandan oluşuyor:

• Litosfer ve Astenosferi içeren Üst Manto
• Geçiş Bölgesi (yeraltı su rezervlerinin bulunduğu 660 km'lik kısım)
• Alt Manto ( 2891 km derinliğe kadar olan kısım)
• Manto Sınırı (çekirdek sınırı)

Moho Süreksizliği olarak isimlendirilen bölüm Dünya’nın Kabuktan Mantoya geçiş kısmıdır ve yaklaşık 7 ila 35 km derinliktedir. Kabuk ile Üst Manto arasındaki sınırdır. Yeraltı su kaynaklarının bulunduğu 660 kilometrelik kısım ile Alt Manto arasında Repetti Süreksizliği denilen bölüm vardır. Üst ve Alt Mantoda bulunan hava katmanı mezosferdir.  Mantonun yapısı hakkında bilgi veren şey Alt Mantonun son kısımlarında bulunan Ksenolit adı verilen kaya türleridir. Bu kayalar başka kayaların içinde bulunan farklı kaya türleridir. Dünya yüzeyindeki kayalarda da erişilebilen Ksenolit kaya türlerinin kaynağının da Dünya’nın derinliklerinde olduğu ve yüzeye ulaştıkları anlaşılıyor. Alt mantonun dip kısmında yani 2981 km’de manto ile çekirdek arasındaki sınıra ulaşılıyor. Bu sınırı özel kılan şey katı manto ile sıvı olan dış çekirdeği birbirinden ayırmasıdır.

• Çekirdek

Yaklaşık 2100 kilometrede ‘sıvı metalik dış çekirdek’ öncesine gelindiğinde Gutenberg Süreksizliği denilen noktaya ulaşılıyor.

Bu kısımda sismik dalgaların varlığından söz etmek gerekir. Sismik dalgalar enerji dalgalarıdır ve yüzey dalgaları ve vücut dalgaları olarak sınıflandırılır. Vücut dalgaları kendi içinde Birincil (P) Dalgalar ve İkincil (S) Dalgalar olarak ayrışır. P Dalgaları boyuna hareket eder ve dalganın yayılımı içinden geçtiği ortamın yer değiştirmesi ile aynı yönde olur. S Dalgaları enine hareket eder, yani dalganın yayılımı ortamın yer değiştirme yönüne dik gelir.

Enine akan S Dalgaları sıvıların içinden geçemez. Oysaki dış çekirdeğin sıvı yapıda olduğunu öğrendik. İşte bu durum bilim insanlarına önemli bir kanıt sundu. Sismik dalgaları analiz ederek Gutenberg Süreksizliğinin önemini kavradılar. Dış çekirdeğin sıvı erimiş yapısının sebebi, onun ötesine geçemedikleri için, bu dalgalardı.

• İç Çekirdek

Dış çekirdekten daha derine giderken katı yapıdaki iç çekirdek öncesinde Bullen Süreksizliği denen yere ulaşılır. İşte tam olarak burada, Dünya’nın tam merkezinde yaklaşık 1220 km çapında ‘katı metalik iç çekirdek’ bulunmaktadır. Bu derinlikte çok büyük basınç söz konusudur. O kadar ki, çekirdekte bulunan demir ve nikel yüksek sıcaklığa rağmen katı halde bulunur. Bu sıcaklık ne kadar diye sorarsanız, tam olarak 5700 Kelvin!

Evet, ayaklarımızın altında ama çok aşağılarda, adeta metalik bir ateş topu yatıyor…

• Manyetik Alan

Dünya neden kendi ekseni etrafında döner? Gezegenler neden döner? Neden bazı gezegenler çoğunun aksine batıdan doğuya doğru değil de doğudan batıya doğru döner?

Dünya’nın İç Çekirdeği doğudan batıya döner hem de Dünya’nın dönüşünden daha hızlı şekilde. Sıvı dış çekirdek ise batıdan doğuya doğru döner. Bu dönüşler ve genel olarak sistem ne kadar karmaşık değil mi? İşte tüm bunları açıklayan tek bir kavram var: manyetik alan. Manyetik alanın nasıl meydana geldiğine kafa yoranlar şu sonuca ulaşmışlar: aşırı ısınan malzemeler ilginç etkileşimler yaşayabiliyor. Maddenin kalıcı manyetik özelliklerini koruyabildiği maksimum sıcaklık Curie Noktası denen sıcaklık noktasıdır. Bu nokta aşıldığı zaman maddenin tüm manyetizması kayboluyor. Ancak demir elementinin Curie noktası 1043 K’dir. İç çekirdeğin sıcaklığı ise bundan kat be kat daha fazla. Demek oluyor ki manyetik alanı oluşturan kısım İç Çekirdek değil! Dünya’nın manyetik alanının kökeni daha karmaşık teorilerle açıklanabilir olsa gerek… Çünkü manyetik alanımızın birkaç bin yüzyılda bir yön değiştirdiği söyleniyor.

• İç-İç Çekirdek

Oldukça yeni sayılabilecek araştırma konusudur. Bu araştırmadan elde edilen bilgiler, İç Çekirdeğin kendi içinde İç-İç Çekirdek olarak adlandırılan başka katmanın varlığına işaret ediyor. Bu bölgeyle ilgili ilginç bilgi; burada bulunan demir kristalleri, kuzey-güney ekseninde yönlendirildikleri diğer bölümlerin aksine, doğu-batı eksenindedir. Ancak bunun nedeni henüz bilinmiyor.

Son olarak şunu söylemek gerekirse insanoğlunun gidip göremeden ulaştığı bu bilgiler bile oldukça tatminkâr, ne dersiniz? Ancak yine de eminiz ki bilim önümüzdeki zamanlarda üzerinde yaşadığımız bu enteresan gezegenle ilgili daha fazla sırrın çözümlenmesini sağlayacaktır.