Dünya’nın İç Çekirdeği Garip Dönüşünü Durdurdu mu?
Deprem verileri, iç çekirdeğin 2009 yılında gezegenin geri kalanından daha hızlı dönmeyi durdurduğu yönünde ipuçları veriyor, ancak tüm araştırmacılar aynı fikirde değil.
Ayaklarınızın binlerce kilometre altında, Dünya’nın iç kısmı çok tuhaf bir şey yapıyor olabilir. Birçok bilim insanı iç çekirdeğin gezegenin geri kalanından daha hızlı döndüğünü düşünüyor – ancak bir araştırmaya göre geçtiğimiz on yıl içinde bunu yapmayı bırakmış gibi görünüyor.
Bulguları bugün Nature Geoscience1 dergisinde yayınlayan Pekin’deki Pekin Üniversitesi’nden sismologlar Yi Yang ve Xiaodong Song, “Oldukça şaşırdık” diyor.
Sonuçlar, iç çekirdeğin gezegenin manyetik alanını korumada ve tüm gezegenin dönüş hızını ve dolayısıyla bir günün uzunluğunu etkilemede oynadığı rol de dahil olmak üzere, derin Dünya‘nın birçok gizemine ışık tutmaya yardımcı olabilir. Ancak bunlar, iç çekirdeğin olağandışı dönüşünü açıklamak için uzun süredir devam eden çabanın sadece son bölümüdür ve bu konudaki nihai söz olmayabilir.
Los Angeles’taki Güney Kaliforniya Üniversitesi’nde sismolog olan John Vidale, “Bunu çözmenin eşiğinde olduğumuzu düşünüp duruyorum,” diyor. “Ama emin değilim.”
Derinlerin Gizemleri
Araştırmacılar 1936 yılında, depremlerden kaynaklanan sismik dalgaların gezegen boyunca nasıl ilerlediğini inceledikten sonra iç çekirdeği keşfettiler. Dalgaların hızındaki değişiklikler, gezegenin yaklaşık 7.000 kilometre genişliğindeki çekirdeğinin, sıvı demir ve diğer elementlerden oluşan bir kabuğun içinde, çoğunlukla demirden oluşan katı bir merkezden oluştuğunu ortaya çıkardı. Dış çekirdekten gelen demir iç çekirdeğin yüzeyinde kristalleştikçe, dış sıvının yoğunluğunu değiştirerek Dünya’nın manyetik alanını koruyan çalkantı hareketlerini yönlendiriyor.
Sıvı dış çekirdek, 2,400 kilometre genişliğindeki iç çekirdeği gezegenin geri kalanından ayırır, böylece iç çekirdek kendi hızında dönebilir. 1996 yılında Song ve başka bir araştırmacı, otuz yıl boyunca aynı bölgede meydana gelen ve enerjileri binlerce kilometre ötedeki aynı izleme istasyonu tarafından tespit edilen depremleri incelediklerini bildirdiler. 1.000’den fazla deprem meydana geldi. Bilim insanları, 1960’lardan bu yana bu depremlerden kaynaklanan sismik dalgaların seyahat süresinin değiştiğini ve bunun da iç çekirdeğin, dış çekirdeğin hemen ötesindeki katman olan gezegenin mantosundan daha hızlı döndüğünü gösterdiğini söyledi.
Daha sonraki çalışmalar bu ‘süper dönüş’ oranına ilişkin tahminleri geliştirerek iç çekirdeğin mantodan yılda yaklaşık onda bir derece daha hızlı döndüğü sonucuna vardı. Ancak herkes aynı fikirde değil. Diğer çalışmalar, süper dönüşün sürekli ve istikrarlı bir olgu olmaktan ziyade, 2000’li yılların başlarında olduğu gibi, çoğunlukla farklı dönemlerde gerçekleştiğini öne sürmektedir. Hatta bazı bilim insanları süper dönmenin var olmadığını ve depremlerin seyahat sürelerindeki farklılıkların bunun yerine iç çekirdeğin yüzeyindeki fiziksel değişikliklerden kaynaklandığını savunmaktadır.
Geçtiğimiz Haziran ayında Vidale ve yine Güney Kaliforniya Üniversitesi’nde yerbilimci olan Wei Wang bu tartışmalara bir yenisini daha ekledi. ABD’nin 1969 ve 1971 yıllarında gerçekleştirdiği nükleer test patlamalarının yarattığı sismik dalgalara ilişkin verileri kullanarak, bu yıllar arasında Dünya’nın iç çekirdeğinin mantodan daha yavaş döndüğünü rapor ettiler5. Ancak 1971’den sonra hızlandığını ve süper dönmeye başladığını söylüyorlar.
Dönme Kayması
Şimdi Yang ve Song, iç çekirdeğin mantoya göre dönüşünü durdurduğunu söylüyor. Çoğunlukla 1995 ve 2021 yılları arasında meydana gelen depremleri inceleyen araştırmacılar, iç çekirdeğin süper dönüşünün 2009 yılı civarında durduğunu tespit etti. Değişikliği dünyanın çeşitli noktalarında gözlemleyen araştırmacılar, bunun sadece iç çekirdeğin yüzeyindeki yerel bir değişiklik değil, çekirdek dönüşüyle ilgili gezegen çapında gerçek bir fenomen olduğunu doğruladığını söylüyor.
Veriler, iç çekirdeğin alt rotasyona doğru geri kayma sürecinde bile olabileceğine işaret ediyor. Eğer öyleyse, muhtemelen iç çekirdeğin dönüşünü sağlayan manyetik ve yerçekimsel güçlere bir şeyler oluyor demektir. Bu tür değişiklikler, iç çekirdeği Dünya’daki bir günün uzunluğundaki artış veya azalma gibi daha geniş jeofiziksel olaylarla ilişkilendirebilir.
Yine de, Yang ve Song’un rapor ettiği değişikliklerin yavaş hızının, başkaları tarafından rapor edilen daha hızlı değişikliklerin bazılarıyla nasıl bağdaştırılacağı gibi birçok soru varlığını sürdürmektedir. Bu bataklıktan çıkmanın tek yolu daha fazla depremin olmasını beklemek. Yang ve Song, “sismik verilerin sürekli olarak kaydedildiği uzun bir geçmiş, gezegenin kalbinin hareketini izlemek için kritik önem taşıyor” diyor.
Vidale, “Sadece beklemek zorundayız,” diye ekliyor.
Referanslar
Yang, Y. & Song, X. Nature Geosci. https://doi.org/10.1038/s41561-022-01112-z (2023).
Song, X. & Richards, P. G. Nature 382, 221-224 (1996).
Pang, G. & Koper, K. D. Earth Planet. Sci. Lett. 584, 117504 (2022).
Yao, J., Tian, D., Sun, L. & Wen, L. J. Geophys. Res. Solid Earth 124, 6720-6736 (2019).
Wang, W. & Vidale, J. E. Sci. Adv. 8, eabm9916 (2022).