Yer kürenin erken tarihi, büyük bir devrim geçirmekte. Uzun süre boyunca çekirdeğinin kuru olduğu düşünülen dünyamızın, devasa bir iç su rezervi ile oluşmuş olabileceği yönünde yeni araştırmalar bulunmaktadır. Bu su, alt manto içinde hapsedilmiş durumda ve günümüzdeki jeolojik süreçler üzerinde hala etkili olmaktadır.
11 Aralık’ta Science dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, aşırı koşullar altında yaygın bir derin yer minerali olan bridgmanite‘in, daha önce düşünüldüğünden çok daha fazla su depolayabileceğini ortaya koymaktadır. Bu durum, Dünya’daki en büyük su kütlesinin Pasifik Okyanusu değil, ayaklarımızın 1,000 mil (1,609.34 km) derinliğinde gömülü, tamamen görünmez bir su kaynağı olduğunu göstermektedir.
İlginç Deneyler: Daha Nemli Bir Erken Dünya
Carnegie Bilim Kurumu‘ndan araştırmacılar, Wenhua Lu liderliğinde, Dünya’nın erken iç yapısını simüle etmek için yüksek basınç ve yüksek sıcaklık deneyleri yaptı. Bu deneylerde, laserheated diamond anvil cell kullanarak 3,700 Kelvin’in üstünde sıcaklıklar ve 700,000 atmosferin üzerindeki basınçlara ulaşarak gezegenimizin ilk magma okyanusunun katılaşma koşullarını tekrar yarattılar.
Bu koşullar altında, Dünya’nın derin iç yapısında baskın olan bridgmanite‘in daha yüksek sıcaklıklarda daha fazla su absorbe ettiğini gösterdi. Çalışma, sıcaklığın artmasıyla birlikte bridgmanite’ye suyun daha fazla geçiş yaptığını belirterek, önemli miktarda suyun mantoda hapsedilmiş kalabileceğini öne sürüyor.
Yüzey Okyanuslarındakinden Daha Büyük Bir Derin Rezervuar mı?
Bu bulgular, laboratuvar deneylerinin kıyılarından çok daha öteye uzanıyor. Araştırmacılar, Dünya’nın derin mantosunun birkaç yüzey okyanusuna eşdeğer su hacimlerini barındırıyor olabileceğini belirtmektedir. Ancak bu su sıvı halde değil, mineral yapılarında bağlı halde bulunan hidrojen atomları olarak mevcuttur. Bu da, katı kayalar içinde gizli bir okyanus oluşturur.
Eğer bu doğruysa, bilinen küresel su döngüsünü kapsamlı şekilde genişletecektir. İç rezervuar, özellikle Hawaii ve İzlanda gibi mantodaki magma kaynaklarının kimyasal imzalarını açıklamaya yardımcı olabilir.
Su Nereden Geldi? Yeniden Düşünmek
On yıllardır, Dünya’nın suyunun, yüzeyin sonradan oluşan kometler veya karbonlu asteroitler tarafından getirildiği düşünülmüştü. Ancak bu çalışma, suyun gezegenin oluşumu sırasında “nemli akresyon” süreci ile yerleştirildiği hipotezini desteklemektedir.
Bu değişim, sadece Dünya ile sınırlı kalmaz. Eğer taşınan gezegenler içsel sulama ile oluşuyorsa, dışarıda kuru görünen yüzeylerinin altında bile latent su rezervleri bulundurabilirler. Bu, öte gezegen araştırmaları için, potansiyel yaşanabilir gezegenlerin tanımlanmasında yüzey su imzalarının ötesinde kriterler geliştirilmesini sağlar.
İçten Dışa Yaşanabilirlik
Hidrasyona sahip derin bir manto, sadece erken su hikayesini şekillendirmekle kalmaz; aynı zamanda gezegen evrimi üzerinde de büyük bir rol oynamaktadır. İçsel su, levha tektoniği gibi süreçleri yönlendirmekte, manto konveksiyonu ve hatta volkanik kimyayı etkileyebilmektedir.
Deneysel bulgular, sadece başlangıç aşamasıdır. Alt mantoyu doğrudan gözlemleyemesek de, sismik dalga anormallikleri, xenolith verileri ve jeokimyasal imzalar, bu derin rezervuarın izlerini işaret etmektedir. Gelecek laboratuvar teknikleriyle, Dünya’nın iç hidrasyonunu daha hassas bir şekilde haritalamak mümkün olacaktır.
Eğer elde edilen veriler, derin manto su tutma kabiliyetini onaylamaya devam ederse, bu durum gezegenin soğutma, jeodinamo davranışı ve uzun dönem iklim düzenlemesi konusundaki anlayışımızı köklü bir şekilde değiştirebilir.
