Umman’ın yaklaşık 660 kilometre derinliklerinde tespit edilen ‘hayalet manto sütunu’ ve dünyanın çekirdeğine yakın D’ katmanında (D-prime / Dünyanın iç yapısında manto katmanının en derin, yaklaşık 2700 kilometre derinliğinde yer alır) keşfedilen katı kaya akıntısı, jeoloji alanında ezber bozan buluşlar olarak değerlendirildi. Peki bu buluşlar hangi mesajları veriyor?
UMMAN ALTINDA SESSİZ YÜKSELİŞ: HAYALET MANTO SÜTUNU NEDİR?
Önce ‘hayalet manto sütunu’ hakkındaki detaylara bir göz atalım…
Dünyanın manto katmanı, kabuk ile çekirdek arasındaki yaklaşık 2900 kilometrelik kalınlıkta yer alan sıcak, ancak katı kayalardan oluşan bir katman. Manto içinde, sıcaklığın daha fazla olduğu bölgelerde, kayaların yukarı doğru hareket ettiği sıcak sütunlar, yani ‘manto sütunları’ (mantle plumes) oluşabilir.
Bu sütunlar genellikle volkanik patlamalara neden olarak yüzeye çıkar ve bilim insanlarının dikkatini çeker. Ancak Umman bölgesinde, yüzeye herhangi bir volkanik aktivite olmadan dağların altında derinlerde yükselen bir sıcak kaya sütunu keşfedildi. Bu nedenle bu tür yapılar ‘hayalet manto sütunu’ olarak adlandırılıyor.
DEPREM DALGALARINDAN GELEN İPUÇLARI
Suudi Arabistan Kral Fahd Üniversitesi Petrol, Mühendislik ve Jeoloji Bilimleri Bölümü’nden Dr. Simone Pilia ve ekibi, bölgedeki deprem dalgalarının davranışını inceledi. Deprem dalgaları, farklı kaya türleri ve sıcaklıklara göre hız değiştirir. Sıcak ve yumuşak kayalarda dalgalar daha yavaş hareket eder.
Umman bölgesinden geçen dalgaların beklenenden yavaş hareket etmesi, alt katmanlarda bir sıcak kaya sütunu varlığının göstergesi oldu. Dr. Pilia, bu yapı için oğlunun adını vererek ‘Dani’ adını kullandı. Yüzeyin yaklaşık 660 kilometre altında başlayan bu silindir biçimindeki sıcak kaya sütunu, çevresindeki mantodan 300 derece daha sıcak. Ancak, ilginç olan, bu yapının yeryüzüne volkanik patlama olarak çıkmaması!
NEDEN YÜZEYE ÇIKAMIYOR?
Sıcak kaya sütunları, genellikle yüzeye çıkarken magma püskürmelerine, volkanik patlamalara neden olur. Ancak Umman’daki bu sütun, yaklaşık 100 kilometre kalınlığındaki sert bir kaya tabakası nedeniyle yüzeye ulaşamıyor. Bu sert tabaka, erimiş kayaların üst yüzeye çıkmasını engelliyor ve püskürme gerçekleşmiyor.
Dr. Pilia, “Bu sütun var, ancak sıkışmış durumda” diyor. Yani derinlikte sıcak ve hareketli olan bu yapı, sert tabaka nedeniyle engelleniyor. Bu da yüzeyde herhangi bir volkanik aktivitenin olmaması anlamına geliyor.
Araştırmacıların modellemesi (resimde), püskürmenin çapının 125 ila 185 mil (200-300 km) arasında değişen ve yüzeyin en az 410 mil (660 km) altına kadar uzanan bir silindir olduğunu gösteriyor.
UZUN SÜRELİ ETKİ: 40 MİLYON YILLIK BİR HİKÂYE
Araştırma sonuçları, bu sıcak sütunun en az 40 milyon yıldır aynı konumda bulunduğunu gösteriyor. Bu uzun süre boyunca, Hindistan kıta levhasının hareketleri üzerinde bile etkisi olmuş olabilir. Ayrıca, bu yapı, Dünya’nın kabuğunu sıkıştıran tektonik kuvvetlerin durmasına rağmen, Umman bölgesinde bazı alanların yükselmeye devam etmesini de açıklayabilir.
DÜNYA’NIN DERİNLİKLERİNDEKİ DİĞER SÜRPRİZ
Bu araştırma dışında Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Motohiko Murakami ve ekibi ise Dünya’nın yaklaşık 2700 kilometre derinliğinde, yani manto ile çekirdek arasındaki sınırda, daha önce fark edilmeyen katı bir kaya akıntısı keşfetti.
Dünyanın iç katmanlarını kabuk, manto ve çekirdek olarak ayırıyoruz. Mantonun en alt bölgesi, ‘D’ tabakası olarak adlandırılıyor. Sismik dalgaların bu bölgedeki davranışları, olağan dışı sert ve farklı bir malzeme varlığını gösteriyordu.
KATI KAYALARIN SIRRI
Bilim insanları, D’ tabakasında bulunan perovskit adlı mineralin, Dünya’nın içindeki aşırı sıcaklık ve basınç koşulları altında ‘post-perovskit’ adı verilen farklı bir formuna dönüştüğünü keşfetmişti. Ancak bu mineral değişimi tek başına, sismik dalgaların o bölgede neden aniden hızlandığını açıklamaya yetmiyordu.
Profesör Murakami ve ekibi, laboratuvarda Dünya’nın 2700 kilometre derinliğindeki koşulları yapay olarak yarattı. Çok küçük mineral parçalarını, uçları sivri iki elmas arasına yerleştirip, yaklaşık 115 gigapaskal yani inanılmaz yüksek bir basınç uyguladılar. Bu süreçte mineralin kristalleri, doğal olarak rastgele dağılmak yerine, hepsi aynı yönde hizalanmaya başladı.
Kristallerin bu hizalanması, kayanın belli yönlerde çok daha sert olmasını sağladı. İşte bu sertlik farkı, sismik dalgaların hızının o bölgede aniden artmasının sebebiydi.
Kısacası, D’ tabakasındaki kayalar sadece çok sert değil, aynı zamanda bu sertlik ‘yönlü’ yani belirli doğrultularda daha fazla. Bu da depremlerden gelen sismik dalgaların davranışındaki ani değişimi ve hızlanmayı açıklıyor.
Bu keşif, D’ tabakasının aslında devasa bir katı kaya akıntısından oluştuğunu gösteriyor. Bu akıntı çok yavaş hareket ediyor, yılda sadece birkaç santimetre hızında. Ancak milyarlarca yıl içinde bu bile Dünya’nın iç yapısını ve tektonik hareketleri şekillendiren büyük bir güç haline geliyor.
GELECEĞİN JEOLOJİSİ: YENİ SORULAR VE UFUKLAR
Bu iki önemli keşif, Dünya’nın iç yapısının sanılandan çok daha hareketli ve karmaşık olduğunu ortaya koyuyor. Hem Umman altındaki sıcak kaya sütunları hem de çekirdeğe yakın katı kaya akıntıları, Dünya’nın ısı dağılımı, levha hareketleri ve hatta manyetik alan oluşumu gibi temel süreçlerin daha iyi anlaşılmasına kapı aralıyor.
Dr. Pilia, bu yapıların sadece nadir örnekler olduğunu, dünya çapında benzerlerinin bulunduğunu ancak özel sismik ölçüm ağları olmadan fark edilmesinin zor olduğunu belirtiyor.
Prof. Murakami ise bu hareketlerin gezegenimizin yaşamı ve jeolojik tarihi üzerindeki etkilerine dikkat çekiyor.
Sonuç olarak bilim insanlarının derinlemesine yaptığı bu çalışmalar, Dünya’nın iç katmanlarındaki hareketlilik ve yapılar hakkında şimdiye kadar bilinmeyen pek çok detayı ortaya çıkarıyor. Manto sütunlarının sessizliği, katı kayaların yıllar süren yavaş dansı ve Dünya’nın iç ısısının nasıl dağıldığına dair yeni ipuçları, gezegenimizin nasıl çalıştığını daha iyi anlamamızı sağlıyor.
Daily Mail’in ‘Scientists make shocking discovery 1,700 MILES beneath Earth’s surface’ ile ‘Scientists spot a mysterious ‘ghost plume’ in Oman – and it suggests Earth’s core could be LEAKING’ başlıklı haberinden derlenmiştir.
