Dünya’nın Çekirdeği Dönmeyi Durdurursa Ne Olur?
Doç. Dr. Selçuk Topal, Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde, Dünya’nın çekirdeğinin dönüş hızı ile ilgili yapılan yeni bir bilimsel araştırmanın sonuçlarından bahsediyor.
Rost-9D/ iStock.com
Dünya’nın demirden oluşan iç çekirdeği manto tabakasına kıyasla daha hızlı veya daha yavaş dönebilir. Yapılan çalışmalar iç çekirdeğin mantoya kıyasla senede bir derecenin onda biri kadar hızlı döndüğünü göstermişti. Ancak yeni çalışma çekirdeğin dönüş hızının tekrar yavaşladığını gösteriyor.
Bilim Genç sesli yayınlarını SoundCloud, YouTube, Spotify, Google ve Apple podcast kanallarımız üzerinden dinleyebilir ve güncel içeriklerimizden anında haberdar olmak için kanallarımızı takip edebilirsiniz.
Bu sesli yayını
Sesli Yayın metni:
Uzaya ve bilime meraklı dostlar merhaba. Ben Selçuk Topal. Geçtiğimiz haftalarda gezegenimizi yakından ilgilendiren bir çalışma yayımlandı. Çalışma, Dünya’nın çekirdeğinin dönüş hızının yavaşladığını söylüyordu. Ancak çalışmanın sonuçları halk arasında birçok yanlış anlaşılmaya sebep oldu. Bilim Genç sesli yayınlarının bu bölümünde hem bu önemli çalışmanın detaylarından hem de çalışmanın sonuçları hakkında doğru sanılan bazı yanlışlardan bahsedeceğim.
Dünya’nın iç yapısını ve gezegen boyutlarında bir manyetik alanın nasıl üretildiğini “Dünya’nın Coğrafi, Manyetik ve Jeomanyetik Kutuplarını Tanıyalım” başlıklı sesli yayınımızda anlatmıştım. Dünya’nın katmanları hakkındaki bilgilere ulaşmak için o yayını dinlemenizi tavsiye ediyorum.
Dünya’nın Merkezinde Ne Var?
Bugün Dünya’nın merkezinde neler olduğundan bahsetmeden önce milyarlarca yıl geriye gidip yeni oluşmuş Dünya’yı düşünelim. Dünya ilk zamanlarında bugünkü gibi katı değildi. Erimiş kayalardan oluşan bir yapıya sahipti. Demir ve nikel gibi daha ağır elementler Dünya’nın merkezine yani kütle çekim kuvvetinin merkezine doğru ilerledi. Dünya soğudukça dıştan içe doğru katılaşmaya başladı ancak merkezî bölge bugün hâlâ çok sıcak: yaklaşık 5.000 oC. Dünya milyarlarca yıldır soğumaya devam eden bir gezegen. Demir yönünden çok zengin katı bir iç çekirdek, onun dışında sıvı demirden oluşan dış çekirdek ve onun üzerinde ise erimiş kayalardan oluşan manto tabakası bulunuyor. Manto tabakasının üzerinde ise yer kabuğu bulunuyor. Katı bir iç çekirdek ve manto tabakası arasında erimiş sıvı metalden bir bölgenin olması, içteki çekirdek ve mantonun birbirinden bağımsız hızlarda hareket etmesine olanak tanır.
Dünya’nın Merkezi Hakkında Nasıl Bilgi Elde Edebiliyoruz?
Dünya’nın çekirdeğini direkt olarak gözleyemediğimiz için gezegenimizin manyetik alanındaki değişimler veya depremler sonucu oluşan sismik dalgaların analizi yoluyla Dünya’nın merkezi hakkında bilgiler elde edilebiliyoruz. Örneğin sismik dalgalar tüm gezegen boyunca ilerlerken Dünya’nın merkezinden de geçecektir. Eğer dalgaların yapısında bir değişim olursa -mesela yönü değişirse- bu, Dünya’nın çekirdeğinin dönüş yönü ve dönüş hızı hakkında bilgiler verebilir.
Dünya’nın demirden oluşan iç çekirdeği dönmektedir. İç çekirdek manto tabakasına kıyasla daha hızlı veya daha yavaş dönebilir. 1969 ve 1971 yıllarında yapılan nükleer bomba testleri sonucu oluşan sismik dalgaları inceleyen bilim insanları 1971 yılından sonra iç çekirdeğin dönme hızının arttığını söylemişti. Yapılan çalışmalar, iç çekirdeğin mantoya kıyasla senede bir derecenin onda biri kadar hızlı döndüğünü göstermişti. Ancak yeni çalışma çekirdeğin dönüş hızının tekrar yavaşladığını gösteriyor.
Söz konusu bilimsel çalışma kapsamında 1995 ve 2021 yılları arasında gerçekleşen depremler incelenmiş ve çalışma sonucunda Dünya’nın iç çekirdeğinin dönüş hızının yavaşladığı bulunmuş. Konu hakkındaki birçok çalışma bu hız farkının, yani iç çekirdeğin Dünya’nın geri kalanına kıyasla bazen hızlı bazen ise yavaş dönmesi arasındaki dönemsel geçişlerin, birkaç on yıllık bir periyoda sahip olduğunu göstermektedir.
Bu sonuç birçok insan tarafından çekirdeğin dönmesi durdu ve sonra ters yönde dönmeye başladı şeklinde yorumlandı. Peki gerçekten Dünya’nın çekirdeği dönmeyi durdurdu mu? Ters yönde dönmeye başladı mı? Kısa yanıt hayır. Detaylı yanıt ise şu şekilde:
Dünya’nın Çekirdeği Dönmeyi Durdurdu mu?
Çalışmada kafa karışıklığına neden olan İngilizce kelime “duraksamak” anlamına geliyor. Ancak bu kelime aslında diferansiyel dönmenin durduğunu belirtmek için kullanılıyor. Peki “diferansiyel dönme” ne demek? İlk kez 1996’da varlığı önerilen diferansiyel dönme, iç çekirdek ve manto tabakası arasında bir dönüş hızı farkının olmasıdır. Duraksamak kelimesi ile kastedilen şey manto tabakası ile iç çekirdek arasındaki dönüş hızı farkının ortadan kalktığı yani hem iç çekirdeğin hem de Dünya’nın geri kalanının aynı hızda dönmeye başladıkları andır.
İç çekirdeğin manto katmanından daha hızlı dönmesine “süper rotasyon” denir. Duraksamak kelimesiyle kastedilen şey, bu süper rotasyon hâlinin ortadan kalkmasıdır. Yani çekirdeğin dönmeyi durdurması, gerçekten bir durma, bir hareketsizlik söz konusu değildir. Yapılan çalışmada dönme hızının eşitlendiği andan sonra çekirdeğin daha yavaş dönmeye başladığı bulunmuş.
Dünya’nın Çekirdeği Ters Yönde mi Dönmeye Başladı?
Şimdi ise ters yönde dönme algısından bahsedelim. İç çekirdek manto tabakasına göre daha yavaş dönmeye başladığında, manto tabakasına kıyasla aksi yönde hareket ediyormuş gibi görünür. Bu durum, trafikte hızla ilerleyen bir aracın daha yavaş hareket eden bir başka aracı geçip onu arkada bırakması ve yavaş aracın sanki geriye doğru, aksi yönde gidiyormuş gibi görünmesine benzer. Aslında iki araç da aynı yönde gider. Ancak hız farkı nedeniyle yavaş olan araç hızlı olana kıyasla geri gidiyormuş gibi görünür. İç çekirdek ile manto tabakası arasında oluşan hız farkı nedeniyle ortaya çıkan durum tam olarak budur.
Sonuç olarak, Dünya’nın çekirdeği ne dönmeyi durdurdu ne de aksi yönde dönmeye başladı.
Konuyla ilgili aklımıza gelen bazı soruları sorup yanıtlar verelim.
Çekirdeğin Dönüş Hızının Yavaşlamasının Bize Bir Etkisi Var mı? Çekirdek Bir Gün Gerçekten Dönmeyi Durdurursa Ne Olur?
Çekirdeğin dönüş hızının yavaşlamasının günlük yaşantımıza bir etkisi yoktur. Ancak eğer hız değişimleri ani ve büyük olursa Dünya’nın gün süresi bu durumdan daha fazla etkilenebilir. Astronomik olarak baktığımızda Dünya’nın gün süresine en büyük etkiyi Ay daha sonra ise Güneş yapar. Ay’ın Dünya’ya uyguladığı gelgit etkisi Güneş’in Dünya’ya uyguladığından 2,2 kat daha fazladır. Bu iki gök cismi nedeniyle Dünya’nın gün süresi uzar yani Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızı yavaşlar. Ancak bu çok uzun dönemli bir olaydır: 100 yılda yaklaşık 1,5 milisaniye. Basit bir hesapla, gün süresinin 1 saat uzaması için 240 milyon yıl geçmesi gerektiği anlaşılabilir. Ancak Ay her sene birkaç santimetre Dünya’dan uzaklaştığı için gelgit etkisi de giderek azalacaktır. Bunun sonucu olarak gün süresinin 1 saat uzaması için aslında 240 milyon yıldan daha fazla bir zaman geçmesi gerekecektir. Sonuç olarak, gün süresindeki bu uzama miktarı bir insan ömrüne kıyasla fark edilmeyecek kadar yavaş gerçekleşir. Ancak böyle bir değişimin olduğu bilimsel bir gerçektir.
Bunun dışında, çekirdeğin dönüş hızındaki ani ve büyük artış veya azalışlar deniz seviyesinde ve iklimde bazı uzun dönemli değişimlere neden olabilir. Dünya’nın dönüşü çok yavaşlarsa Ekvator bölgesinde yoğunlaşan denizler ve okyanuslar kutup bölgelerine hareket etmeye başlar. İklim, bitki örtüsü ve canlı hayatı için ciddi değişimler gerçekleşir. Ve yeterince zaman geçtikten sonra Ekvator hattı boyunca uzanan ve Dünya’yı saran yeni dev bir kıta ortaya çıkabilir. Dünya’nın dönüşü tam olarak durursa 1 gün 365 güne eşit olur. Yaklaşık 6 aylık dönemler hâlinde Dünya’nın her bir yarısı 3 ay gündüz veya zifiri karanlıktan sonra 3 ay alacakaranlık yaşar.
İç çekirdek dönmeyi durdurursa manyetik alan bir miktar zayıflarken gün süresi bu durumdan etkilenebilir. Ancak eğer dış çekirdekteki hareket de durursa gezegenimizi zararlı radyasyondan koruyan manyetik alan ortadan kalkar. Bu durumda Dünya teknik olarak Mars’a dönüşür ve güneş rüzgârları nedeniyle atmosferini kaybetmeye başlar. Güneş’ten gelen yüklü parçacıklar kolaylıkla Dünya yüzeyine ulaşır ve tüm canlılık ciddi bir tehdit altına girer.
Dünya’nın Çekirdeğinin Dönmesi Durursa Ne Olur?
Çekirdeğin bir anda durması ise gezegendeki tüm tektonik plakaları harekete geçirir ve Dünya’nın her yerinde çok büyük depremler olmaya başlar. Dünya’nın tamamen dönmeyi durdurması ise daha büyük sorunlara yol açar. Ancak merak etmeyin. Güzel haber şu: Dünya’nın çekirdeği ve Dünya’nın kendisi dönmeyi durdurmuş değil. Yaklaşık 4,7 milyar yaşındaki bir gezegen için çekirdek dönme hızının manto tabakasına kıyasla bazı dönemlerde hızlı bazı dönemlerde ise yavaş dönmesi olağan şeylerdir. Ancak bu sesli yayına konu olan çalışma sayesinde, benzer çalışmaların ne kadar önemli olduğunu bir kez daha anlamış olduk. Gezegenimizi ne kadar iyi tanırsak kötü günlere o kadar hazırlıklı oluruz. İnsanlığın bilimde ve mühendislikte sadece son yüzyılda göstermiş olduğu ilerleme bile tüm gezegeni etkileyebilecek herhangi bir tehdit durumuna karşı yakın bir zamanda hazırlıklı olacağımızı gösteriyor.
Bilim Genç sesli yayınlarının bir bölümünün daha sonuna geldik. Bu bölümde üzerinde yaşadığımız gezegenin çekirdeğinde aslında neler olduğunu ve en kötü senaryoda neler olabileceğini size anlattım. Bu sayede bazı doğru sanılan yanlışları da düzeltmiş olduk.
Bilim Genç sesli yayınlarının bir sonraki bölümünde, etrafımızı saran evreni keşfetmeye devam edeceğiz. Şimdilik hoşça kalın!
Kaynaklar:
