Dünya'nın Merkezi Düşündüğümüzden Daha Hızlı Soğuyor

Dünya 4,5 milyar yıl önce oluştu. O zamandan beri, içerisi yavaş yavaş soğuyor.

Yüzey ve atmosfer sıcaklıkları çağlar boyunca dalgalanırken erimiş iç kısım yani gezegenimizin atan kalbi tüm bu zaman boyunca soğuyor.

Bu bir glib metaforu değil. Bilim insanlarının, dünyamızı koruduğuna ve yaşamın gelişmesine izin verdiğine inandıkları görünmez bir yapı olan geniş manyetik alanını oluşturan merkezi, Dünya'nın derinliklerinde dönen dinamodur. Ek olarak, manto konveksiyonu, tektonik aktivite ve volkanizmanın, küresel sıcaklıkların ve karbon döngüsünün dengelenmesi yoluyla yaşamın sürdürülmesine yardımcı olduğu düşünülmektedir.

Dünya'nın iç kısmı hala soğumakta olduğundan ve soğumaya devam edeceğinden, bu, sonunda iç kısmın katılaşacağı ve jeolojik aktivitenin duracağı, muhtemelen Dünya'yı Mars veya Merkür'e benzer çorak bir kayaya dönüştüreceği anlamına gelir. Yeni araştırmalar, bunun önceden düşünülenden daha erken gerçekleşebileceğini ortaya koydu.

Anahtar, Dünya'nın dış demir-nikel çekirdeği ile üstündeki erimiş sıvı alt manto arasındaki sınırda bulunan bir mineral olabilir. Bu sınır mineraline bridgmanit denir ve ısıyı ne kadar hızlı ilettiği, ısının çekirdekten ve mantoya ne kadar hızlı sızdığını etkiler.

Bu oranı belirlemek, ortam atmosferik koşullarında bridgmanitin iletkenliğini test etmek kadar basit değildir. Termal iletkenlik, gezegenimizin derinliklerinde çok farklı olan basınç ve sıcaklığa bağlı olarak değişebilir.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için, İsviçre'deki ETH Zürih'ten gezegen bilimcisi Motohiko Murakami liderliğindeki bir araştırma ekibi, darbeli lazerlerle tek bir bridgmanit kristalini ışınladı ve aynı anda sıcaklığını 2,440 Kelvin'e ve basıncı 80 gigapaskal'a çıkardı, bu da bizim bildiğimize yakın bir değerdi.

Murakami, "Bu ölçüm sistemi, bridgmanitin termal iletkenliğinin varsayılandan yaklaşık 1,5 kat daha yüksek olduğunu gösterdi" dedi. Bu da çekirdekten mantoya ısı akışının düşündüğümüzden daha yüksek olduğu ve dolayısıyla Dünya'nın içinin soğuma hızının düşündüğümüzden daha hızlı olduğu anlamına geliyor. Ve süreç daha da hızlanıyor olabilir.

Soğuduğunda, bridgmanit, post-perovskite adı verilen ve termal olarak daha iletken olan ve bu nedenle çekirdekten mantoya ısı kaybı oranını artıracak başka bir minerale dönüşür.

Murakami, "Sonuçlarımız bize Dünya'nın dinamiklerinin evrimi hakkında yeni bir bakış açısı verebilir" dedi. "Bu değerler, diğer kayalık gezegenler Merkür ve Mars gibi, Dünya'nın da beklenenden çok daha hızlı soğuduğunu ve hareketsiz hale geldiğini öne sürüyorlar."

Tam olarak ne kadar hızlı olduğu ise bilinmiyor. Bütün bir gezegenin soğuması pek iyi anladığımız bir şey değil. Mars, Dünya'dan önemli ölçüde daha küçük olduğu için biraz daha hızlı soğuyor, ancak gezegenin iç kısmının hızlı soğumasında rol oynayabilecek başka faktörler de var.

Örneğin, radyoaktif elementlerin bozunması, volkanik aktiviteyi sürdürmeye yetecek kadar ısı üretebilir. Bu tür elementler, Dünya'nın mantosundaki ana ısı kaynaklarından biridir, ancak katkıları iyi anlaşılmamıştır.

Murakami, "Bu tür olaylar hakkında, oluş zamanlarını belirlemek için hâlâ yeterince bilgimiz yok" dedi.

Ancak, ne olursa olsun, insan ölçeğinde hızlı bir süreç olmayacak. Aslında, Dünya'nın bundan çok önce başka mekanizmalar tarafından yaşanmaz hale gelmesi mümkündür. Bu yüzden, sorunu çözmek ve problem üzerinde daha fazla çalışmak için oldukça fazla zamanımız var.

Ekibin araştırması Earth and Planetary Science Letters'da yayınlandı.