Dünya’daki kara parçalarının tamamını keşfettik, okyanusların derinliklerine indik, gökyüzünü araştırdık hatta Ay’a gitmeyi bile başardık. Ancak ayağımızın altındaki zemini halen pek iyi tanımıyoruz. Şu ana kadar insanoğlunun yeryüzünde kazdığı en derin çukur, Rusya’daki derinliği 12 km olan sondaj kuyusudur.
Yeryüzünün sadece 12 km altına kadar kazmış olmamıza rağmen gezegenimizin çekirdeğinde bulunan metaller hakkında pek çok şey biliyoruz. Çekirdeğin aşırı derecede sıcak olduğunu da biliyoruz. Peki bu biraz kafa karıştırıcı değil mi? Nasıl oluyor da sadece 12 km kazdığımız halde çekirdek ile ilgili bu kadar çok şey bilebiliyoruz?
Depremler
Kulağa biraz tuhaf geliyor ama doğru. Gezegenimizin çekirdeği ile ilgili pek çok bilgiye depremlerin incelenmesi ile ulaşılmıştır.
Gözünüz kapalıyken elinizde çekiç olduğunu ve çekiçle bir kayaya vurduğunuzu hayal edin. Elinizin çekici kavradığı nokta ile çekiç ucunun kayaya vuruş noktası arasındaki mesafe değiştikçe hissiyatınız da değişmez mi? Bunların kaydını tutmak da mümkündür, öyle değil mi?
Aynı deneyi, bir basketbol topu, bir kova su ya da bir şişe ketçapla da yapmak mümkün. Temel fikir aynıdır: Farklı objelere vuran çekiçten alınan titreşimlerin kaydedilmesi.
Deprem olduğunda aynı şekilde sismik dalgalar, sadece yüzeye değil aynı zamanda Dünya’nın iç katmalarına da yayılır. Bu dalgaların hareket hızı bize ne tür bir malzeme üzerinde hareket ettiğine dair önemli bilgiler verir. Dünyanın dört bir yanında titreşimleri dinleme ve kaydetme imkanına sahibiz. Bilim insanları, bu verilerin ışığında yeryüzünün altındaki alanların hangi materyalden oluştuğunu hesaplama imkanına kavuşmuşlardır. Hesaplamada esas olan bu dalgaların deprem merkezinin başlangıç noktasından tespit dedektörüne ulaşmasının ne kadar sürdüğüne bakılmasıdır. Bu da Dünya’nın iç kısımlarında hangi materyallerin olduğu ile ilgili isabetli tahminlerde bulunulmasına olanak tanır.
Dünya’nın Yoğunluğu
Dünyanın iç bölgelerinin kompozisyonu ile ilgili tahminler yapabileceğimiz başka bir yol da gezegenimizin yoğunluğudur.
Gezegenin ortalama yoğunluğu, kübik santimetre başına yaklaşık 5.5 gramdır. Kayaç yoğunluğunun 3 gram olduğunu biliyoruz. Bu iki bilgi bize, Dünya’nın merkezindeki materyalin çok daha yoğun bir şey olduğunu gösterir.
Buna ek olarak, ağır metallerin (demir gibi) santimetrekarede 10 gramlık yoğunluğa sahip olduklarını biliyoruz. Bu Dünya’nın merkezinde demir olduğu varsayımını doğrulamaktadır. Dahası, Dünya merkezindeki sismik dalgaların hızı, bu dalgaları erimiş demir yoluyla geçirirseniz alacağınız hıza oldukça yakındır. Böylece, güneş sisteminde bol miktarda bulunan metallerin türüne bakarak, Dünya’nın doğmasından çok önce, Dünya’nın çekirdeğinin büyük olasılıkla erimiş demir, nikel ve benzeri metallerden oluştuğunu anlayabiliriz.
Kaynaklar:
- Science.gov
- Pennsylvania State University
- University of California, Santa Barbara
- University of Oregon