Bilim ve Teknik Temmuz 2018
Güneş Sistemi’ndeki
kayaç gezegenlerin büyük oranda demir ve nikelden oluşan
metal bir çekirdeğe sahip olduğu tahmin ediliyor.
Kayaç gezegenler, temel olarak silikat mineralleri içeren kayaçlar ve metallerden meydana gelmiştir.
Dünya’nın Metal Çekirdeği
Nasıl Oluştu?
A
ncak başlangıçta bir-birine karışmış halde bulunan bu maddele-rin zamanla birbimaddele-rin- birbirin-den nasıl ayrıldığı ve metal çekir-deklerin nasıl oluştuğu tam olarak bilinmiyor.Bazı bilim insanlarına göre Dünya ilk oluştuğunda çok sıcak olduğu için yapısındaki kayaçlar ve metaller erimiş haldeydi. Dola-yısıyla bu maddeler farklı yoğun-luklara sahip olduğundan birbirle-rinden ayrılıp farklı tabakalar oluş-turmuş olabilirler.
Diğer bir görüşe göre Dünya ilk oluştuğunda sıcaklığı kayaçla-rın erimesi için yeterli değildi. Yi-ne de erimiş haldeki metal, kayaç-ların içindeki boşluklardan süzü-lerek metal çekirdeği oluşturmuş olabilir.
Ancak erimiş metalin geze-genin merkezinde toplanabilme-si için kayaçların içinde, birbirle-riyle bağlantılı kanallardan ve boş-luklardan oluşan bir ağ bulunması gerekiyor. Geçmişte yapılan araş-tırmalarda Dünya’nın yapısında-ki erimiş metalin büyük kısmının, manto tabakasında çok derinlere inemeden, kayaçların içinde hap-solacağı belirlenmişti.
Dünya’nın merkezinde demir ve nikelden oluşan katı bir iç çe-kirdek ile nikel ve demirden olu-şan sıvı bir dış çekirdek var. Dış çe-kirdeğin üzerinde çoğunlukla si-lisyum, demir, magnezyum, oksi-jen içeren kayaçlardan oluşan bir manto tabakası bulunuyor. Manto tabakasının üstündeki kabuk kat-manının kalınlığı ise 0 ile 100 km arasında değişiyor.
Silikat mineralleri:
Başlıca bileşenlerisilisyum (Si) ve oksijen (O) elementleri
olan minerallerdir.
Yapılarında silisyum ve oksijen dışında magnezyum,
demir, alüminyum gibi diğer elementler de bulunabilir. Erimiş haldeki metal Kabuk katmanı Silikat kristalleri ÇEKİRDEK MANTO
Dr. Tuba Sarıgül [ TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi
55 Güneş Sistemi’ndeki
kayaç gezegenlerin büyük oranda demir ve nikelden oluşan
metal bir çekirdeğe sahip olduğu tahmin ediliyor.
Kayaç gezegenler, temel olarak silikat mineralleri içeren kayaçlar ve metallerden meydana gelmiştir.
Bilim insanları, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan araştırma-da bir bilgisayar modellemesi kul-lanarak erimiş haldeki metalin dü-zensiz şekillerdeki parçacıklardan oluşan kayaçların içinde nasıl hare-ket ettiğini inceledi. Sonuçta erimiş haldeki metalin, birbirinden
fark-lı büyüklükte ve şekilde tanecikler-den oluşan kayaçların içindeki fark-lı genişliğe sahip kanallar boyunca akabildiği anlaşıldı. Bu süreçlerin gerçekleşmesi için yıldızların mer-kezindekinden çok daha yüksek sı-caklıklara ihtiyaç vardır.
Bilim insanlarının kullandığı bilgisayar modellemesinde, kayacın
içindeki erimiş metal oranı çok azal-dığında akışın durduğu belirlendi. Metal akışının durduğu bu oran Dünya’nın manto tabakasındaki metal oranına hayli yakın. Yani ka-yaçların yapısındaki düzensizlik eri-miş metalin kayaçlar arasından sü-zülerek Dünya’nın metal çekirdeği-nin oluşmasını sağlamış olabilir. n
İç Çekirdek Dış Çekirdek Manto
Yer Kabuğu
Alt soldaki şekilde son araştırmada kullanılan modellemedeki düzensiz şekilli taneciklerden oluşan, sağdaki şekilde ise geçmişte yapılan araştırmalarda kullanılan modellemelerdeki benzer şekilli taneciklerden oluşan kayaçların içindeki boşluklar görülüyor.
Teksas Üniversitesi (UT Austin)
Kaynak http://www.pnas.org/content/114/51/13406 https://solarsystem.nasa.gov/galleries/terrestrial-planet-interiors https://solarsystem.nasa.gov/galleries/gas-giant-interiors https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/inside.html https://news.stanford.edu/news/2013/october/ grow-earth-core-100613.html 54_55_metalcekirdek_temmuz_2018.indd 65 20.06.2018 14:06
