Yeni yapılan bir çalışmaya göre Dünya'nın kavurucu sıcaklıktaki çekirdeği yalnız değil ve diğer yeraltı katmanlarıyla karışmış durumda. Daha doğrusu, gezegenin en iç kısmı bünyesindeki bazı maddeleri diğer katmanlara sızdırıyor. Hatta bazen bu durum yeryüzüne de varabiliyor.
Araştırmacılar bu keşfin, onlarca yıldır devam eden “çekirdek ve mantonun herhangi bir materyal alışverişi yapıp yapmadığı” tartışmasına son vereceğini söylüyorlar.
Araştırmacıların The Conservation’da paylaştıkları yazı şu şekilde:
“Bulgularımız bazı çekirdek materyallerinin manto tabanına geçtiğini ve çekirdeğin bu materyali son 2.5 milyar yıldır sızdırdığını gösteriyor.”
Keşif, periyodik tablodaki 74. element olan “Tungsten (W)” metali ile mümkün olmuş. Tungsten, metalik demirle birlikte bulunma eğilimi gösteren bir element, yani bir sideforil element. Bu nedenle, demir ve nikelden meydana gelen yer çekirdeğinde çok fazla tungsten bulunması şaşırtıcı değil.
Tungsten aynı zamanda birden çok izotopa sahip. Mesela 108 nötrona sahip W-182 ve 110 nötrona sahip W-184. Araştırmacılar, çalışmalarını tasarlarken, bu izotopların çekirdeğin sızıntı yapıp yapmadığı sorusunu çözmelerine yardımcı olabileceğini fark ettiler.
Bir başka element olan Hafniyum (Hf) ise oksijenle kolayca birleşme eğilimi gösteren bir elementtir, yani bir litofil element. Dolayısıyla silikat zengini olan mantoda bolca bulunurlar. 8,9 milyon yıllık yarı ömrü ile hafniyumun radyoaktif izotopu Hf-182, W-182'ye dönüşüyor. Dolayısıyla araştırmacılar buradan, mantonun çekirdekten daha fazla W-182’ye sahip olduğu sonucunu çıkarıyorlar ve şu şekilde devam ediyorlar:
“Bu nedenle, çekirdek ve manto arasındaki kimyasal değişim, okyanus adası bazaltlarının W-182 / W-184 oranı alındığında tespit edilebilir.”
Ancak tungstenin sahip olduğu fark inanılmaz derecede küçük olurdu. Araştırmacılar böyle bir analizi Dünya’da beşten az sayıda laboratuvarın yapabileceğini söylüyorlar.
Ayrıca, çekirdeği incelemek de kolay değil. Çünkü 2.900 kilometre derinlikte bulunuyor. Sayı gözünüzü korkutmadıysa şöyle aktaralım, insanların bugüne kadar açtıkları en derin delik 12,6 km derinliğe sahip olan Rusya'daki Kola Superdeep Borehole deliğidir.
Dolayısıyla araştırmacılar başka şeylere gözlerini diktiler: Batı Avustralya'da Pilbara Craton'daki derin mantodan Dünya'nın yüzeyine sızan kayalar ve Hint Okyanusu'ndaki Réunion Adası ile Kerguelen Takımadaları.
Bu kayaçlardaki tungsten miktarı, çekirdekten bir sızıntı ortaya çıkardı. Araştırmacılar, Dünya'nın yaşamı boyunca mantosunda, W-182'den W-184'e büyük bir değişiklik oranı olduğunu tespit etti. İşin garibi, dünyanın en eski kayalarının, günümüz kayalarının çoğundan daha yüksek W-182 / W-184 oranına sahip olduğunu keşfettiler. Araştırmacılar bunu şöyle açıkladı:
“Mantonun 182W / 184W oranındaki değişiklik, çekirdekten gelen tungstenin uzun bir süre boyunca manto içine sızdığını göstermektedir.”
Dünya yaklaşık 4,5 milyar yaşında. Ancak, gezegenin en eski manto kayaları tungsten izotoplarında önemli bir değişiklik göstermedi. Bu, 4,3 milyardan 2,7 milyar yıl öncesine kadar, çekirdekten üst mantoya kadar çok az malzeme alışverişi yapıldığını ya da hiç yapılmadığını gösteriyor. Ancak son 2,5 milyar yılda, mantodaki tungsten izotop bileşimi büyük ölçüde değişmiş. Peki bunun sebebi ne?
Araştırmacılar, materyaller çekirdekten mantoya yükseliyorsa belki de aynı şekilde Dünya yüzeyinden gelen malzemenin mantodan aşağıya doğru gidebileceğini düşünüyorlar. Bu yüzey malzemesinin içinde tungsteni etkileyebilecek olan oksijenin elementinin de bulunduğunu unutmamak gerekir. Araştırmacılar şöyle açıklıyor:
“Subdüksiyon (batma), Dünya’nın yüzeyinden mantoya inen kayalar için kullanılan terimdir. Yüzeydeki oksijen bakımından zengin malzeme derin mantonun içine alınır. Yapılan gözlemler, çekirdek-manto sınırındaki oksijen yoğunlaşmasındaki artışın, tungsten'in çekirdekten ayrılarak mantoya girmesine neden olabileceğini göstermektedir.”
Ya da belki de, Dünya oluştuktan sonra katılaşan iç çekirdek, dış çekirdekteki oksijen yoğunlaşmasını arttırdı. Araştırmacılara göre bu durumda yeni sonuçlar bize Dünya'nın manyetik alanının kökeni de dahil olmak üzere çekirdeğin evrimi hakkında bir şeyler söyleyebilir.
Çalışma 20 Haziran'da Geochemical Perspectives Letters dergisinde yayınlanmış.