Manto, Dünya’nın en büyük kaya tabakasıdır. Bununla birlikte, en az altı kilometrelik bir kabukla kaplı olduğu için, içine sondaj yapmak genellikle mümkün olmamıştır. Bunun tek istisnası, mantonun yerkabuğunda bir çatlağın oluştuğu faylanma ile açığa çıktığı yerlerdir.
Andrew McCaig
Çeviri: Okan Nurettin Okur
Eğer onu kesecek olsaydınız, Dünya’nın farklı katmanlara ayrıldığını görürdünüz. En üstte yaşadığımız, nispeten ince kabuk yer alır. Bunun altında 2,900 km kalınlığında manto tabakası yer alır. Mantonun içinde ise gezegenimizin en içteki metalik çekirdeği yer alır.
Manto, Dünya’nın en büyük kaya tabakasıdır. Bununla birlikte, en az altı kilometrelik bir kabukla kaplı olduğu için, içine sondaj yapmak genellikle mümkün olmamıştır. Bunun tek istisnası, mantonun yerkabuğunda bir çatlağın oluştuğu faylanma ile açığa çıktığı yerlerdir.
Deniz tabanından 1.268 metre derinliğinde bir sondaj çekirdeği (matkapla toplanan uzun silindirik kaya örneği) çıkaran uluslararası bir ekibin parçasıydım. Daha önceki manto kayası çekirdeğinden altı kat daha uzun olan bu örnek, Dünya’nın çoğunlukla erişilemeyen bu katmanının bileşimine ışık tutmamızı sağladı.
Sondaj çekirdeği, manto bileşimine dair yeni bilgiler sunmanın yanı sıra, Dünya’nın derin jeolojisine ve yaşamın kökeninde yer almış olabilecek koşullara dair başka bakış açıları da sağlıyor.
Elde ettiğimiz kaya türleri, Dünya’nın üst mantosunun birincil kayaları olan abisal peridotitler olarak bilinmektedir. Çekirdeği Kuzey Atlantik Okyanusu’nun altındaki deniz tabanında Orta Atlantik Sırtı adı verilen bir bölgeden topladık. Sondaj, araştırma gemisi Joides Resolution’dan konuşlandırıldı. Bu, IODP (Uluslararası Okyanus Keşif Programı) adı verilen bir projenin 399 numaralı seferinde gerçekleşti.
Sondaj çekirdeği, manto bileşimine dair yeni bilgiler sunmanın yanı sıra, Dünya’nın derin jeolojisine ve yaşamın kökeninde yer almış olabilecek koşullara dair başka bakış açıları da sağlıyor. Orta Atlantik sırtı, Dünya’yı kaplayan tektonik plakalardan ikisinin sınırında yer almaktadır. Levhalar arasındaki bu sınırda Afrika ve Avrupa, Amerika kıtasından yılda 2 cm’den biraz fazla bir hızla ayrılmaktadır. Burada, mantonun üst kısmındaki kayanın kısmen erimesiyle yeni kabuk oluşur ve sırttan uzaklaşır. Üst manto da tektonik plakalar arasında boşluk açılmayacak şekilde yükselir.
Makalemiz bu sondaj çekirdeğinin ilk yorumlarını özetlemektedir. Kayalar çoğunlukla harzburgit adı verilen ve mantonun sırtın altından yukarı çıkarken kısmen erimesiyle oluşan bir kayaçtan oluşmaktadır. Bununla birlikte, çok daha erken bir erime olayında da oluşmuş olabilirler. Bozulmamış manto ile karşılaştırıldığında, kayalarda piroksen minerali çok daha az bulunur. Ayrıca çok yüksek magnezyum konsantrasyonlarına sahiptirler. Bunların her ikisi de yüksek derecede erimeden kaynaklanır. Bu erime, manto Dünya’nın daha derin kısımlarından yüzeye doğru yükselirken meydana gelmiştir.
Kayalar yüzeye, yukarı akma adı verilen bir süreç ve ardından bir kaya kütlesinin diğerinin yanından kayarak geçtiği uzanımsal faylanma yoluyla ulaşmıştır. Önce kayalar daha sert hale gelmiş ve ardından erimiş magma içlerinden geçmeye zorlamıştır. Bu da gabro adı verilen kayaları oluşturmuştur. Erimiş kayanın manto boyunca taşındığı kanalları incelemek bize mantonun nasıl eridiğini ve volkanları ve gabroları nasıl beslediğini anlatabilir.
Kayalar okyanusa yaklaştıkça, deniz suyu hem harzburgitlerle hem de gabrolarla kimyasal tepkimeye girerek bileşimlerini değiştirdi. Deniz suyu kayaların içinden geçerken o da değişir ve sirkülasyon sıvısı olarak bilinen bir hale gelir. Kayaların içine kimyasallar salındıkça farklı bir bileşim haline gelir.
Sondaj çekirdeğini aldığımız bölgedeki manto kayaları, sondaj alanının yaklaşık 800 metre güneyinde yer alan Lost City hidrotermal alanı adı verilen bir bölgeyle bağlantılıdır. Bu bölgede, deniz suyunun buradaki kayalarla etkileşime girmesi sonucu deniz tabanında havalandırma bacaları adı verilen uzun yapılar oluşuyor.
Bu bacalar, çevrelerindeki deniz suyuna farklı bir kimyaya sahip sıcak sıvılar yayar. Sondaj çekirdeğimizdeki kayalarla etkileşime giren deniz suyunda gördüğümüze benzer şekilde, bu bacalardan gelen sıvı deniz suyu olarak başlar. Daha sonra geçirgen okyanus kabuğundan aşağıya geçer, ısınır, kimyasal bileşiminde değişikliklere uğrar ve daha sonra bacalardan dışarı atılır. Bu sıvılar oldukça alkalidir; hidrojen, metan, karbon ve zengin bileşikler bakımından zengindir. Lost City, Dünya’da yaşamın evrimleşmiş olabileceği olası bir ortam olarak önerilmiştir.
Yeni çekirdek, bu tür hidrotermal alanlarda meydana gelen ve yaşamın kökenleri için önemli olabilecek olağandışı sıvıları üreten reaksiyonları incelemek için muazzam bir doğal laboratuvardır.
IODP projesinin bir parçası olarak deldiğimiz çekirdek, Lost City’nin kaya “alt tabakası” için elimizdeki en iyi modeldir. Bu nedenle yeni çekirdek, bu tür hidrotermal alanlarda meydana gelen ve yaşamın kökenleri için önemli olabilecek olağandışı sıvıları üreten reaksiyonları incelemek için muazzam bir doğal laboratuvardır.
Çekirdek, Almanya’nın Bremen kentindeki IODP deposunda saklanacak ve kısa bir moratoryum döneminden sonra bilim insanlarına sunulacaktır. Gemide toplanan tüm veriler de kullanıma sunulacaktır ve bu çekirdek gelecek on yıllar boyunca referans olacaktır.
Kaynak:
https://theconversation.com/the-biggest-ever-sample-of-core-material-from-earths-mantle-could-have-valuable-clues-into-the-origins-of-life-236562
Son Erişim Tarihi: 25.08.2024
