Yaşamın başlangıcından önceki ilk yıllarda Dünya’nın nasıl göründüğünü anlamak zor. Jeoloji mühendisleri, gezegenimizin bugünkü halinden oldukça farklı olduğuna dair çok fazla veri elde ettiler. Uzun tarihi boyunca Dünya’nın mantosuna yapılan yeni bir analize göre, dünyamız bir zamanlar çok az veya hiç kara kütlesi olmayan geniş bir okyanus tarafından yutulmuştu. Son derece vıcık vıcık, uzayda başı boş gezen bir kayaydı. Peki tüm su nereye gitti?
Harvard Üniversitesi’nden gezegen bilimci Junjie Dong liderliğindeki bir araştırma ekibine göre, mantonun derinliklerinde bulunan mineraller, bugün sahip olduğumuz şeyi oluşturmak için eski Dünya okyanuslarını yavaşça sarmaya başladı. Araştırmacılar makalelerinde “Dünya’nın katı mantosundaki su depolama kapasitesini manto sıcaklığının bir fonksiyonu olarak hesapladık.” diye yazdı.
Sıcak mantodaki su depolama kapasitesinin, Dünya’nın mantosunun şu anda tuttuğu su miktarından daha küçük olabileceğini bulduk. Bu nedenle bugün mantodaki ek su, eski Dünya’nın yüzeyinde kalacak ve daha büyük okyanuslar oluşturacaktı. “Sonuçlarımız, yüzey okyanuslarının hacminin jeolojik zaman boyunca neredeyse sabit kaldığına dair uzun süredir devam eden varsayımın yeniden değerlendirilmesi gerekebileceğini gösteriyor.”
Yerin derinliklerinde, büyük miktarda suyun, oksijen ve hidrojen atomlarından oluşan hidroksi grubu bileşikleri şeklinde depolandığı düşünülmektedir. Özellikle su, volkanik mineral olivin, sulu vadsleyit ve ringwooditin iki yüksek basınçlı formunda depolanır.
Derin yeraltında wadsleyit örnekleri ağırlıkça yaklaşık yüzde 3 H2O içerebilir; ringwoodite ise yaklaşık yüzde 1. İki mineral üzerinde yapılan araştırmalar, depolama kapasitelerini bulmak için onları modern Dünya’nın mantosunun yüksek basınçlarına ve sıcaklıklarına maruz bıraktı. Dong ve ekibi başka bir seçenek gördü. Tüm mineral fiziği verilerini derlediler. Daha geniş bir sıcaklık aralığında wadsleyit ve ringwooditin su depolama kapasitesini ölçtüler.
Sonuçlar;
İki mineralin daha yüksek sıcaklıklarda daha düşük depolama kapasitelerine sahip olduğunu gösterdi. 4,54 milyar yıl önce oluşan Dünya, bugün olduğundan çok daha sıcak olduğu için (ve iç ısısı hala düşüyor, bu çok yavaş ve kesinlikle dış iklimi ile hiçbir ilgisi yok), mantonun su depolama kapasitesinin eskisinden daha yüksek olduğu anlamına geliyor. Dahası, zamanla daha fazla olivin minerali Dünya’nın magmasından kristalleştikçe, mantonun su depolama kapasitesi de bu şekilde artacaktır.
Ekip, hesaplamalar konusunda ihtiyatlı davransa da, su depolama kapasitesindeki fark o kadar da az değil. Araştırmacılar, “Dünya’nın katı mantosunun toplu su depolama kapasitesi, minerallerin sıcaklığa bağlı depolama kapasiteleri nedeniyle Dünya’nın doğal soğutmasından önemli ölçüde etkilendi.” diye yazdı.
“Mantonun su depolama kapasitesi bugünkü yüzey okyanus kütlesinin 1.86 ila 4.41 katı.” Araştırmacılar, bugün mantoda depolanan su, 2,5 ila 4 milyar yıl önce Archean Eon’daki depolama kapasitesinden daha büyükse, kıtaların sular altında kalması hatta Dünya’nın sular altında kalmasının mümkün olduğunu buldu.
Bu veri, geçmişteki okyanusun sahip olduğu belirli oksijen izotoplarının bolluğuna dayanarak, 3.2 milyar yıl önce Dünya’nın bugün olduğundan çok daha az toprağa sahip olduğunu bulan önceki çalışma aynı sonuçları verdi. Durum böyleyse, yaşamın 3,5 milyar yıl önce nerede ortaya çıktığı gibi Dünya tarihinin diğer yönleriyle ilgili cevapsız soruları yanıtlamamıza yardımcı olabilir.
Yaşamın ilk olarak kara kütlelerinde tuzlu su okyanuslarında mı yoksa tatlı su havuzlarında mı oluştuğu konusunda devam eden bir tartışma var; tüm gezegen okyanuslar tarafından yutulmuşsa, bu tüm gizemi açığa çıkaracaktır.
Dahası, bu veriler dünya dışı yaşam arayışında da bize yardımcı olabilir ve bu, okyanus dünyalarının evrenimizde bol miktarda bulunduğunu gösteriyor. Bu nedenle bu gezegenlerin izlerini aramak, potansiyel misafirperver dünyaları belirlememize yardımcı olabilir. Bu, Europa ve Enceladus gibi kendi Güneş Sistemimizdeki okyanus dünyalarında yaşam arama durumunu güçlendirebilir. En önemlisi, gezegenimizin hassas evrimini ve sonunda insanlığın ortaya çıkmasına yol açan garip, çoğu zaman görünüşte misafirperver olmayan dönüşleri daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.
Utku Emre KOCAİBİŞ