Dünyanın katı iç çekirdeği yaklaşık bir milyar yıl önce oluştu. Araştırmacılar, bunun nasıl olduğunu bulmaya yaklaştılar.
Yaklaşık bir milyar yıl önce, Dünya’nın iç çekirdeğinin büyümesi patlak verdi. Gezegenimizin merkezinde bulunan sıvı metalin erimiş topu, sıcaklıkların düşmesi nedeniyle hızla kristalleşti ve bugün eriştiği düşünülen yaklaşık 1.220 kilometrelik çapına ulaşıncaya kadar istikrarlı bir şekilde büyüdü.
İç çekirdeğin oluşumunun konvansiyonel öyküsü budur. Ancak bu hafta online olarak “Earth and Planetary Science” dergisinde yayınlanan yeni bir makaleye göre, bu hikaye mümkün değil.
Makalede, araştırmacılar Dünya’nın çekirdeğinin nasıl oluştuğu hakkındaki standart modelin, metallerin kristalleşmesiyle ilgili önemli ayrıntıları eksik bıraktığını savunuyor: çekirdek basınçlarında elde edilmesi son derece zor olan, sıcaklıktaki zorunlu ve devasa bir düşüş.
Bundan da ilginç olan bu kayıp ayrıntıyı hesaba alınca bilim, Dünya’nın iç çekirdeğinin hiç mevcut olmadığına işaret ediyor görünüyor.
Gezegenimizin merkezindeki paradoks
Ohio’daki Case Western Reserve Üniversitesi’nde Dünya, Çevre ve Gezegensel Bilimler profesörü olan çalışma yazarı Steven Hauck, “Herkes biz de dahil, bu büyük problemi gözden kaçırmışız gibi görünüyor” diyor. Yani, “enerji bariyerini çok fazla düşüren bir şey olmadıkça, metallerin anında kristalleşmeye başlamayacağını” görmüyorlardı.
Kimyada bu ekstra enerji çekirdeklenme bariyeri olarak bilinir: bir bileşiğin termodinamik fazını görsel olarak değiştirdiği nokta. Örneğin, sıvı su, bilindik 0 santigrat derecede katı bir maddeye geçerek donar. Evde buz küpleri yapmışsanız, donma noktasında depolanan suyun bile tamamen kristalleşmesinin birkaç saat sürdüğünü bilirsiniz. İşlemi hızlandırmak için, suyun önemli ölçüde daha soğuk sıcaklıklara maruz bırakılması (ki buna “süper soğutma” denir) veya çekirdeklenme bariyerini düşürmek için onu zaten katılaşmış bir buz parçasına maruz bırakmanız gerekir; böylece gerekli soğutma miktarı azaltılır.
Süper soğutma, tek bir buz küpü için kolayca elde edilir, ancak Dünya’nın devasa iç çekirdeği için, işler biraz daha komplike hale gelir, diyor araştırmacılar.
Hauck, “Çekirdek basıncında, saf suda anında kristalleşebilmesi için 1000 ° Kelvin [ 726 ° C veya 1,340 ° F ] veya altında erime sıcaklığının altında soğuması gerekecek” diyor. “Ve bu bir hayli fazla soğuma demektir; özellikle de şu an için bilim camiası, Dünya’nın her milyar yılda 100 derece civarında soğuduğunu düşünüyor.”
Case Western’de Dünya, Çevre ve Gezegensel Bilimler profesörü olan çalışma yazarı Jim Van Orman, bu modele göre “iç çekirdek hiç var olmamalı, çünkü bu derece süper soğutulamazdı” diyor. Erimiş iç çekirdeğin çekirdeklenme bariyeri, başka bir şekilde düşmüş olmalı – ama nasıl ?
Sorunun özü
Araştırmacılar, makalelerinde bir olasılık öneriyor: Belki de kabukdan düşmüş katı madeni alaşımdan oluşan devasa bir külçe sıvı çekirdeğe dalmıştır. Yavaşça donan bir bardak suya düşen bir buz küpü gibi, bu katı metal parçası, çekirdeğin çekirdeklenme bariyerini hızlı bir kristalleşme başlatması için yeterince düşürmüş olabilir.
Yine de büyük bir sorun var: Bunu başlatmak için gerçekten muazzam miktarda metal olması gerekir. Van Orman, “çekirdeğe dalabilmek ve daha sonra Dünya’nın merkezine kadar erimeden tüm yolu katedebilmesi için bu parçanın yaklaşık 10 km’lik bir yarıçapı olmalıdır” diyor. Bu, Manhattan adasının uzunluğu kadar bir çap demektir.
Case Western araştırmacıları, konvansiyonel modele kıyasla bu yeni açıklamayı desteklerken, bilimsel camianın da kendi teorilerini öne sürmelerini arzuladıklarını söylüyor.
Hauck, “Hangi fikirlerin mantıksız olduğunu konuştuk ve potansiyel olarak makul bir fikir önerdik” diyor. “Eğer böyle olmuşsa, bu olayın bazı belirtilerinin sismik araştırmalar yoluyla saptanabilir olması mümkün olabilir. Gezegenin en merkezdeki kısmını incelemek, bu dalgalarla erişimin en zor olduğu şey olduğu için zaman alacaktır.”
İlk olarak Live Science’da yayınlandı.
Kaynak : https://www.livescience.com/61715-earth-inner-core-paradox.html?utm_source=notification
Çeviri : M.Mustafa Çiftçioğlu