Yer Çekimi Hala Dünya'nın Yüzeyini Şekillendiriyor

Tüm gezegenler gibi, Dünya da aslında yer çekiminin bir ürünüdür. Yavaş yavaş, büyüyen toz ve kaya kütlesi, şimdi yuva dediğimiz şişmiş bir mineral küresi haline gelmek için yeterli malzemeyi kendisine yer çekimi sayesinde çekti.

Bugün hâlâ yer çekimi, hayal edebileceğimizden çok daha hassas yollarla gezegenimizi içeriden şekillendirmeye devam ediyor. Yeni bir çalışma, derinlerde yatan yapıların, yukarıdaki kabuğun yükselişi ve düşüşü üzerinde sahip olabileceği ince yer çekimi etkilerinin altını çiziyor.

Çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, bunu, suyun altında bir buzdağına bağlı olan ve hemen görünmeyen ancak yine de daha yükseklerde meydana gelen kaymalarda önemli bir rolü olan buz kütlesiyle karşılaştırıyorlar.

Bu derin yer çekimi çekimleri ve itmeleri, Dünya'nın kabuğundaki faylar boyunca bazı dramatik hareketler yaratabilir, dağ kuşaklarını çökertebilir ve daha önce yüzeyin 24 kilometre altında olan kayaları açığa çıkararak, metamorfik çekirdek kompleksleri olarak bilinen yapılar üretebilir.

Daha önce çok sayıda çalışma, metamorfik çekirdek komplekslerinin oluşumunun ardındaki kesin mekanizmaları açıklamaya çalışsa da, evrimlerinin koşulları bir sır olarak kalıyor. Araştırmacılar, bu komplekslerin kökenleri ve mekaniği hakkında onlarca yıldır süren tartışmayı değerlendirerek, oluşumlarının ardındaki temel jeolojik süreçleri belirlediler.

Ekip, ABD'de Phoenix ve Las Vegas çevresindeki metamorfik çekirdek kompleksleri inceledi ve bunların daha önce çökmüş dağ kuşaklarının kalıntıları gibi göründüğünü doğruladı.

Peyzajın zaman içinde büyük olasılıkla nasıl değiştiğini göstermek için bilgisayar modellemesini kullanan araştırmacılar, metamorfik çekirdek kompleksi oluşumunun ana itici gücünün, kabuk köklerinin kalınlaşması ve ardından zayıflaması gibi göründüğünü buldular.

Bir dağ sırasının altında daha hafif kabuğun kalınlaştığı yerde kabuk kökleri oluşur ve daha ağır mantoya girer ve onun yerini alır. Araştırmacılar, ısı, sıvı hareketi ve kaya erimesi gibi süreçlerle zayıflayan bu kalınlaşmış dağ temellerinin çökebileceğini ve aşağıdaki zıt kabuk katmanlarını bozabileceğini açıklıyor.

Bu, metamorfik çekirdek komplekslerinin yüzeyini "kubbeli bir yukarı eğrilik" içinde ortaya çıkarır ve türbülanslı oluşumlarının izleri, milonitler olarak bilinen deforme olmuş kayalarda görülebilir.

Araştırmacının modellerine göre, bu genişlemeli çöküş tamamen, üst üste gelen kabuktaki ve onun manto ile olan sınırındaki farklı yoğunluktaki malzeme üzerindeki yer çekimi tarafından çekilir.

 

Fotoğraf: Yer çekimi kuvvetlerini tanımlamak için bilgisayar modellemesi kullanıldı. (Bahadori ve diğerleri, Nature Communications, 2022)

Araştırma, aynı araştırmacı ekibinin önceki ve ilgili 2 çalışmasına dayanıyor: 2022'de yapılan bir çalışmada, ABD'nin güneybatısındaki aynı bölgeyi modellediler ve metamorfik çekirdek komplekslerinden önce, sırasında ve sonrasında nasıl görünebileceğini gösterdiler.

Bundan önce, aynı grup tarafından 2021 yılında yapılan bir araştırma, Dünya kuvvetlerinin iklimle nasıl birleştiğini ve manzarayı nasıl etkilediğini ve fosil kayıtlarında bulunan memeli çeşitliliğini ve tür dağılımını etkilediğini gösterdi.

Yeni araştırma, Dünya'nın tarihini anlama şeklimizi değiştirebilir ve yer çekimi kabuğunu koparıp dürttükçe jeolojisinin gelecekte nasıl gelişmeye devam edebileceğini tahmin edebilir.

Dahası, araştırmacılar, modelleme yaklaşımlarının, jeologların, kabuk köklerinin kalınlaştığı ve kısmen çöktüğü, dünyadaki diğer dağlık alanları anlamalarına yardımcı olabileceğini düşünüyor.

Araştırma Nature Communications'da yayınlandı.