'Garip', Uzun Kayalar, Cehennem Dünyanın Nasıl Yaşanabilir Olduğunu Açıklayabilir

Erken Dünya genellikle 'Hadean' olarak tanımlanır. Bize Ay'ımızı veren bir çarpışmanın küllerinden doğan ilk çağ, kalın bir karbondioksit ve su buharı örtüsünün altında hapsolmuş cehennem ısısıyla karakterize edilmişti.

Garip bir şekilde, bu koşullar, olduğundan çok daha uzun süre yaşanmaz olmalıydı. Yaklaşık 4 milyar yıl önce, sadece birkaç yüz milyon yıl kadar soğumanın ardından gezegenimiz dikkate değer bir şekilde yaşanabilir görünmeye başlamıştı.

Dünya'nın dramatik dönüşümünün herhangi bir açıklaması, gezegenin soğumasına ve su buharının okyanuslarda yoğunlaşmasına izin veren sera gazlarının hızlı kaybını hesaba katmak zorunda kalacaktı.

Tek sorun, gezegenimizin tarihindeki bu dönemin jeolojisine dair çok az iz bırakmış olmasıdır. Magma okyanuslarındaki kristalize mineral kabukları, gezegenin yüzey koşullarının kanıtlarını alarak, ortadan kaybolmuştu.

Bu nedenle, kayıp gazın gizemini çözmek için bulduğumuz herhangi bir hipotez, çoğunlukla ikinci dereceden kanıt biçimlerine dayanmak zorundadır.

Yale Üniversitesi'nden iki araştırmacı, yakın zamanda, tüm bu CO2'yi emerek, Dünya yüzeyinde artık var olmayan 'tuhaf' kayaları içeren oldukça spekülatif bir senaryo üzerinde araştırma yaptı.

Şu anda California Teknoloji Enstitüsü'nde çalışan gezegen bilimcisi Yoshinori Miyazaki, "Bir şekilde, büyük miktarda atmosferik karbonun çıkarılması gerekiyordu" diyor.

"İlk Dünya'dan korunmuş hiçbir kaya kaydı olmadığı için, çok erken Dünya için sıfırdan teorik bir model oluşturmaya başladık."

Yeryüzündeki Hadean dönemi hakkında bildiklerimiz büyük ölçüde gezegen oluşumunun astrofizik ve jeokimyasal modellerinden gelir.

Dünya-Ay sistemimiz büyük olasılıkla biri kabaca Mars boyutunda ve diğeri aşağı yukarı bugün Dünya kütlesine sahip iki proto-gezegen arasındaki bir çarpışmanın ürünüydü.

Bu uçucu madde ve kaya yığınından çözülen şey, muhtemelen uzaydan gelen sürekli bir moloz sağanak yağışı tarafından sıcak tutulan, dönen mineral ve gazdan oluşan erimiş bir yığın olurdu.

Bu kökenlerden yola çıkarak, karbondioksit ve sudan oluşan bir sera atmosferi tarafından sürdürülen uzun bir ısı ve kaos dönemi hayal edebiliriz. Bunun neye benzediğini anlamak için komşumuz Venüs'e bakmak yeterlidir.

Hadean'dan elde ettiğimiz çok az mineral kanıtının arasında, sadece birkaç yüz milyon yıllık soğumadan sonra zaten okyanusların oluştuğuna dair işaretler var.

Yaklaşık 4 milyar yıl önce Eon'un sonunda, karbon döngüsü, yaşamın oldukça mutlu bir şekilde var olabileceği noktaya kadar sıcaklıkları sabitlemiş görünüyor.

Bir başka olasılık, atmosferdeki karbonun okyanuslarda çözünerek katı karbonatlara dönüşmesi ve bunun da batarak mantonun akıntılarına gömülmesi olabilir.

Miyazaki ve meslektaşı Jun Korenaga, hipotezin işe yarayıp yaramadığını görmek için akışkanlar mekaniği, ısı hareketi ve atmosferik fizik üzerine modelleri bir araya getirdi. Sonuçlar, gezegenimizin yüzeyinde belirli bir tür kaya açığa çıkarsa, bunun olabileceğini gösteriyor.

Miyazaki, "Bu kayalar piroksen adı verilen bir mineralle zenginleştirilmiş olabilirdi ve muhtemelen koyu yeşilimsi bir renge sahiptiler" diyor. "Daha da önemlisi, günümüz kayalarında nadiren gözlenen bir konsantrasyon seviyesi ile magnezyum açısından son derece zengindiler."

Hızla çalkalanan, piroksenle doldurulmuş ıslak, erimiş kayadan oluşan bir kabuk, milyarlarca yıl yerine milyonlarca yıl alacak bir dengelenme sürecinde tüm bu karbondioksitin hızlı bir şekilde kaybolmasını açıklayabilir.

Ve sonra, bize yavaş hareket eden bir avuç plakadan oluşan yenileyici bir kabuk veren bir soğumanın ardından, magnezyum açısından zengin kayaların tümü ayaklarımızın çok altında kalacaktı.

Kabuk hızla döndüğü için, su birikintileri olan mineraller hızla susuz kalacak ve okyanusları bugün gördüğümüz seviyelere kadar dolduracaktı.

Senaryo merak uyandırıcı, çünkü böyle bir fenomen hayatın başka şekillerde başlamasına neden olabilirdi.

Korenaga, "Ek bir avantaj olarak, erken Dünya'daki bu 'tuhaf' kayalar, deniz suyuyla kolayca reaksiyona girerek, biyomoleküllerin yaratılması için gerekli olduğuna yaygın olarak inanılan büyük bir hidrojen akışı oluşturacaktır" diyor.

Hiç şüphe yok ki, Dünya'nın 'cehennem' dönemi gizemlerini daha uzun süre saklamaya devam edecektir. Ama yavaş yavaş gezegenimizin neden bugün gördüğümüz cennet haline geldiğini anlıyoruz.

Bu araştırma Nature'da yayınlandı.