Dünya ve Yaşam
Ayşenur Okatan
19/11/2020 - 09:30

Dünya’daki Suyun Kaynağı

Dünya’nın yüzeyinde sıvı hâlde su bulunması, gezegenimizi Güneş sistemindeki diğer kayaç gezegenlerden ayıran en önemli özelliklerden biri. Peki, Dünya’daki suyun kaynağı ne?

Dünya'nın yaşanabilir bir gezegen olmasını sağlayan su, yeryüzünün yaklaşık %71’ini kaplar. Dünya’nın yüzeyinde su kütlelerinin bulunması, gezegenimizi Güneş sistemindeki diğer kayaç gezegenlerden ayıran en önemli özelliklerden biri. Dünya’daki suyun kaynağı ise bilim insanları arasında hâlâ bir tartışma konusu. 

Bilim insanları arasında kabul gören en yaygın görüş, suyun Dünya’ya kuyruklu yıldızlar ve gök taşları tarafından taşındığı. Fakat güncel araştırmalar gezegenimizdeki suyun kaynağının yalnızca kuyruklu yıldızlar ve gök taşları olmayabileceğini gösteriyor.

Dünyadaki Suyun Kaynağı ile İlgili Araştırmalar Nasıl Yapılıyor?

Hidrojen atomlarının büyük çoğunluğu 1 proton ve 1 elektrondan oluşur. Çekirdeklerinde nötron bulunmayan hidrojen izotopuna protyum (H veya 1H şeklinde gösterilir.), çekirdeklerinde 1 protonun yanı sıra 1 nötron bulunan hidrojen izotoplarına döteryum (D veya 2H şeklinde gösterilir.), çekirdeklerinde 1 protonun yanı sıra 2 nötron bulunan hidrojen izotoplarına ise trityum (T veya 3H şeklinde gösterilir.) denir.

Dünya’daki hidrojenin yaklaşık %0,0184’ünü döteryum izotopları oluşturur. Okyanuslardaki her 100 mol suda ise 0,0153-0,0156 mol arasında döteryum bulunur. Dünya’daki suyun kaynağının, okyanuslardaki sulara benzer oranda döteryum içermesi beklenir. Bu yüzden bilim insanları Dünya’daki suyun kaynağını araştırırken okyanuslardakine benzer  D/H (2H/1H) oranına sahip maddeleri inceler.

Gök Taşları

Okyanus sularındaki D/H oranının Güneş sistemindeki bazı gök taşlarında bulunan D/H oranına yakın olması nedeniyle bilim insanları, uzun zamandır, Dünya’daki suyun kaynağının zaman içinde yeryüzüne çarpan gök taşları olduğunu düşünüyorlar.  

Güneş’in Oluşumundan Artakalan Bulutsu

Güneş’in oluşumuyla ilgili bir betimleme

2018 yılında yayımlanan bir araştırmada, Dünya'daki suyun bir kaynağının da Güneş’in oluşumundan artakalan toz ve gaz bulutu olabileceği öne sürüldü. Çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılar bu hipotezi, Dünya’nın çekirdeği ve manto tabakası arasında hidrojen keşfetmelerine dayandırıyorlar. 2018 yılında yapılan bir başka araştırmada da Dünya’nın manto tabakasında su ve dolayısıyla hidrojen atomları bulunmuştu.

Araştırmacılar elde ettikleri sonuçlardan yola çıkarak Dünya’nın oluşumuyla ilgili yeni bir senaryo öne sürdüler. Bu senaryoya göre Dünya’nın ilk oluşum zamanlarında yüzeyi magmayla kaplıydı ve çevresinde hidrojen ve soy gazlardan oluşan bir atmosfer bulunuyordu. Daha sonra hidrojen, Dünya’nın magma okyanusunda bulunan demir atomu ile bileşik oluşturarak, magma okyanusu içinde çözündü. Ardından demirle birlikte Dünya'nın çekirdeğine doğru çekildi. Hidrojenin daha ağır bir izotopu olan döteryumun büyük çoğunluğu ise zamanla soğuyarak mantoyu oluşturacak magmanın içinde kaldı. 

Bu senaryoya göre, Dünya’yı oluşturan gaz ve toz bulutlarında zaten bir miktar su vardı. Yani Dünya'daki suyun çoğu gök taşlarından gelse bile bir kısmı da Güneş’in oluşumundan artakalan gaz ve toz bulutlarından geliyor.

Peki ya Kuyruklu Yıldızlar?

Kuyruklu yıldızlar içlerinde taş, toz, buz ve donmuş maddeler bulunan kar toplarına benzer. Kuyruklu yıldızlar Güneş’e yaklaştıkça yapılarındaki donmuş maddeler gaz hâline geçerek kuyruk görünümünü oluşturur. Bilim insanları kuyruklu yıldızların yapısında buz bulunduğu ve okyanuslardaki D/H oranına yakın bir orana sahip oldukları için Dünya’daki suyun kaynaklarından birinin de kuyruklu yıldızlar olabileceğini düşünüyor. 

2018 yılında NASA’nın SOFIA Gözlem Uçağı ile yapılan gözlemler sonucu, bu görüşü destekleyecek şekilde, 46P/Wirtanen Kuyruklu Yıldızı’ndaki suyun Dünya'daki okyanus sularına benzer bir D/H oranına sahip olduğu belirlendi.

NASA/SOFIA

Görselin solunda kuyruklu yıldız, sağında buz tanecikleri, altta ise Dünyadaki okyanuslar görülüyor.

Belki de Su Hep Vardı

2020 yılında yapılan farklı bir araştırmada ise bilim insanları, Dünya’nın oluşumunun ilk aşamalarından beri zaten sulak bir gezegen olduğu öne sürdüler. Bu iddianın temelinde Dünya’nın yapı taşlarıyla benzer bileşime sahip “enstatite” türü meteoritlerin içinde su keşfedilmesi yatıyor.

Özetle günümüze kadar yapılan araştırmalara göre, Dünya en başından beri zaten sulak bir gezegen olabilir, su Dünya’ya zaman içinde gök taşları ve kuyruklu yıldızlar tarafından taşınmış olabilir ya da Dünya’daki suyun en azından bir kısmının kaynağı Güneş’in oluşumundan artakalan gaz ve toz bulutları olabilir. 

Kaynaklar:

Dünya ve Yaşam

Mitokondriye enerji sağlayan yağ damlacıkları aynı zamanda mikroplarla savaşta da görev alıyor.

Bir grup Alman araştırmacı poliüretan içeren plastikleri parçalayabilen bir mikroorganizma keşfetti. Gelecekte bu mikroorganizmayı kullanarak plastikleri geri dönüştürmek mümkün olabilir.