11:15:38

Bir Yeraltı Okyanusu mu? Bilim İnsanları Dünyanın Derinliklerinde Su Keşfetti…

Goethe Üniversitesi profesörü liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi elmas kalıntılarını analiz ediyor. Dünyanın üst ve alt mantoları arasındaki sınır tabakası geçiş bölgesi (TZ) olarak bilinir. Yüzeyin 410 ila 660 kilometre (255 ila 410 mil) altında yer almaktadır. Dünya’nın üst mantosunun yaklaşık %70’ini oluşturan ve genellikle peridot olarak bilinen zeytin yeşili mineral olivin, TZ’deki 23.000 bar’a varan aşırı basınçta kristal yapısını değiştirir. Yaklaşık 410 kilometre derinlikte, geçiş bölgesinin üst kenarında, daha yoğun wadsleyite dönüşür ve 520 kilometre derinlikte daha da yoğun ringwoodite dönüşür.

Frankfurt’taki Goethe Üniversitesi Yerbilimleri Enstitüsü‘nden Profesör Frank Brenker, “Bu mineral dönüşümleri mantodaki kaya hareketlerini büyük ölçüde engelliyor" diyor. Örneğin, manto tüyleri – derin mantodan yükselen sıcak kaya sütunları – bazen geçiş bölgesinin hemen altında durur. Kütlenin ters yöndeki hareketi de durma noktasına gelir. Brenker şöyle diyor: “Dalmakta olan levhalar genellikle geçiş bölgesinin tamamını kırmakta zorlanır. Dolayısıyla Avrupa’nın altındaki bu bölgede bu tür levhalardan oluşan bir mezarlık var."

Ancak şimdiye kadar, geçiş bölgesine malzeme “emmenin" jeokimyasal bileşimi üzerindeki uzun vadeli etkilerinin ne olduğu ve orada daha büyük miktarlarda su bulunup bulunmadığı bilinmiyordu. Brenker şöyle açıklıyor: “Daldırılan levhalar aynı zamanda derin deniz çökeltilerini de sırtlayarak Dünya’nın iç kısımlarına taşır. Bu tortular büyük miktarlarda su ve CO2 tutabilir. Ancak şimdiye kadar geçiş bölgesine ne kadarının daha kararlı, sulu mineraller ve karbonatlar şeklinde girdiği belirsizdi ve bu nedenle orada gerçekten büyük miktarlarda su depolanıp depolanmadığı da belirsizdi."

Mevcut koşullar hiç şüphesiz bunu desteklemektedir. Kalın mineraller wadsleyit ve ringwoodit önemli miktarda su tutabilir – daha düşük derinliklerdeki olivinin aksine -, öyle ki geçiş bölgesi varsayımsal olarak okyanuslarımızdaki su miktarının altı katını emebilir. Brenker, “Dolayısıyla sınır tabakanın su depolamak için muazzam bir kapasiteye sahip olduğunu biliyorduk" diyor. “Ancak bunu gerçekten yapıp yapmadığını bilmiyorduk."

Bu sorunun yanıtı şimdi uluslararası bir çalışma ile bulundu. Araştırma ekibi Afrika, Botsvana’dan bir elması analiz etti. Elmas 660 kilometre derinlikte, doğrudan geçiş bölgesi ile alt manto arasındaki arayüzde, baskın mineralin ringwoodit olduğu yerde ortaya çıktı. Bu konumdaki elmaslar, tüm elmasların sadece %1’ini oluşturan süper derin kökenli son derece nadir elmaslar arasında bile çok nadirdir. Çalışmalar, çok sayıda ringwoodit kalıntılarının varlığı nedeniyle taşın yüksek su içeriğine sahip olduğunu ortaya koymuştur. Çalışma ekibi ayrıca taşın kimyasal bileşimini de belirleyebildi.

Bu bileşim, dünyanın herhangi bir yerindeki bazaltlarda bulunan hemen hemen her manto kayası parçasıyla neredeyse tamamen aynıydı. Bu da elmasın kesinlikle Dünya’nın mantosunun normal bir parçasından geldiğini gösterdi. Brenker, “Bu çalışmada, geçiş bölgesinin kuru bir sünger olmadığını, önemli miktarda su barındırdığını gösterdik" diyor ve ekliyor: “Bu aynı zamanda bizi Jules Verne’in Dünya’nın içinde bir okyanus olduğu fikrine bir adım daha yaklaştırıyor." Aradaki fark, aşağıda okyanus değil, Brenker‘e göre ne ıslaklık hissi veren ne de su damlatan sulu kaya olmasıdır.

Sulu ringwoodit ilk olarak 2014 gibi erken bir tarihte geçiş bölgesinden bir elmasta tespit edildi. Brenker o çalışmaya da katılmıştı. Ancak çok küçük olduğu için taşın kesin kimyasal bileşimini belirlemek mümkün olmadı. Bu nedenle, ilk çalışmanın genel olarak mantoyu ne kadar temsil ettiği belirsizliğini koruyordu, çünkü bu elmasın su içeriği de egzotik bir kimyasal ortamdan kaynaklanmış olabilirdi. Buna karşılık, araştırma ekibinin bu çalışmada incelediği Botswana’dan 1,5 santimetrelik (0,6 inç) elmastaki kalıntılar, kesin kimyasal bileşimin belirlenmesine izin verecek kadar büyüktü ve bu da 2014’teki ön sonuçların nihai olarak doğrulanmasını sağladı.

Geçiş bölgesinin yüksek su içeriğinin Dünya’nın içindeki dinamik durum için geniş kapsamlı sonuçları vardır. Bunun nelere yol açtığı, örneğin aşağıdan gelen ve geçiş bölgesinde sıkışan sıcak manto püskürmelerinde görülebilir. Burada su bakımından zengin geçiş bölgesini ısıtırlar ve bu da geçiş bölgesinde depolanan suyu emen yeni küçük manto bulutlarının oluşmasına yol açar.

Su bakımından zengin bu küçük manto bulutları daha da yukarıya doğru göç eder ve üst manto sınırını kırarsa, aşağıdakiler gerçekleşir:
Manto bulutlarının içerdiği su serbest kalır ve bu da ortaya çıkan malzemenin erime noktasını düşürür. Bu nedenle, genellikle olduğu gibi yüzeye ulaşmadan hemen önce değil, hemen erir. Sonuç olarak, Dünya’nın mantosunun bu bölümündeki kaya kütleleri artık genel olarak sert değildir, bu da kütle hareketlerine daha fazla dinamizm kazandırır. Aksi takdirde buradaki dinamikler için bir bariyer görevi gören geçiş bölgesi, aniden küresel malzeme dolaşımının itici gücü haline gelir.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…