Üye Ol

Konuyu Oyla:
  • Toplam: 0 Oy - Ortalama: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Usu Yaratan Su - Suyu Anlayan Us
#1
Usu Yaratan Su – Suyu Anlayan Us
Mavi Gezegen
 
Dünyanın bir adı da mavi gezegendir. Uzaydan dünyamıza yaklaşan bir gözlemcinin dikkatini ilk çeken şey, gezegende egemen rengin mavi olmasıdır. Bu, dünyanın kendisine en çok benzeyen kardeşleri Venüs ve Merih’le arasındaki en büyük farktır. Bu mavi renk okyanusların yüzeyinden yansıyan ışığın frekansının Rayleigh saçılımı adı verilen ve geçen yüzyılda İngiltere’de Lord Rayleigh (1842 – 1919) tarafından keşfedilmiş olan bir olay sonucu dördüncü kuvvetine kadar güçlendirilmesinin sonucudur: Işığın içinden geçtiği ortamlarda mikroskopikten daha küçük maddeler varsa, bunlardaki elektronların enerjisi gelen ışık tarafından artırılarak her minik parçacık çevresinde ışınsal bir enerji saçılımına neden olur. Bu saçılım mavi ışığın frekansını diğerlerinin çok üzerinde artırır. Bu nedenle hem atmosfer hem de okyanuslar göze mavi gözükür. Okyanusların mavi rengi kısmen atmosferin maviliğinin su yüzeyinden yansıması, kısmen de kendi içindeki minik parçacıkların Rayleigh saçılımına neden olarak mavi renk üretmeleridir.
 
Su ve Dünya
 
Bu göze mavi gözüken su kütlesi son derece basit bir kimyasal yapıya sahiptir. İki hidrojen ve bir oksijen atomu suyu oluşturur. Fakat bu basit maddenin marifetleri pek büyüktür: Dünyanın yüzeyindeki büyük levha hareketlerini su mümkün kıldığı gibi kıt’aların varlığı, yaşamın oluşumu ve evrimi de suyun eseridir. Dünya iklimine, güneşin gönderdiği enerjinin su ve su buharı içeren hava kütleleri üzerindeki etkisi egemendir. İklim aşırı uçlara kaçmasına engel olan ise suyun ısı kapasitesidir. Kısacası su dünyamızın dinamiğini etkilemekle kalmaz, yüzey şekillerinin oluşmasında egemen rol oynar ve yaşamın dağılış ve seyrini kontrol eder.
 
Su Bütün Bunları Nasıl Yapar?
 
Her şeyden önce su dünyada diğer gezegenlere nazaran daha bol olarak bulunur. Bunun nedeni dünyanın kütlesi ve güneşe olan uzaklığıdır. Dünyanın kütlesi uçucu bir nesne olan suyu yeteri miktarda tutmasına neden olmuştur.
            
Merih’in dünyadan çok daha küçük olan kütlesi gezegenin çekim gücünün dünyanın çekim gücünden 2,63 defa daha küçük olmasına neden olur. Bu da suyun büyük ölçüde gezegenin çekimini aşarak uzaya kaybına sebep olmuştur. (Çekim gücü dünyanınkinin 1/6’sı olan Ay için durum daha büyük ölçüde böyledir.) Merih’in %95,3 karbondioksitten oluşan atmosferinin gezegenin yüzeyine yaptığı basınç 6 milibar kadardır ki, bu dünyada deniz seviyesindeki atmosfer basıncının %1’idir. Bu şartlar altında yüzeyde su sıvı ve (Merih’in ortalama yüzey sıcaklığı -55 °C olduğu halde) katı halde bulunamaz.
            
Venüs’ün boyu dünyanınkine çok benzer olmasına rağmen (ortalama ekvator yarıçapı: 6051,9 km) dünyanın bu kardeş gezegeni de su açısından dünyadan çok daha fakirdir. Venüs’ün Merih’inki gibi egemen olarak (%96,5) karbondioksitten oluşan atmosferindeki su miktarı dünya atmosferindekinin 10 ila 100.000 katı daha azdır. Venüs’ün suca fakir olmasının nedeni güneşe olan yakınlığının yarattığı şiddetli morötesi ışınların sebep olduğu ısıtmadır. Venüs’ün yüzeyi ayrıca atmosferindeki sera gazlarında ötürü çok sıcaktır (ortalama 480 °C).
            
Dünyada ise yüzey sıcaklığı suyun her üç halinin de bir arada bulunabilmesini mümkün kılacak kadardır. Kutuplar ve yüksek dağlar gibi sıcaklığın 0 °C’ın altında olduğu yerlerde su buz olarak bulunur ve büyük buz kütleleri oluşturur. Gerek buz kütlelerinin yüzeyinden süblimleşme yoluyla, gerekse de su kütlelerinin yüzeyinden buharlaşma yoluyla su gaz halinde atmosfere katılır. Atmosferdeki buhar, bulutları oluşturur. Bulut örtüsü güneş ışınlarını yansıtmak suretiyle yüzeydeki sıcaklığı kontrol eder. Bulutların rüzgarla karaların içine sürüklenmesi, kara yüzeylerinin sulanması sonucunu doğurur. Kara yüzeylerinde su hem üzerinde hareket ettiği yaş kütleyi kimyasal ve mekanik olarak ayrıştırır, hem de ayrışan malzemeyi yüksek yerlerden alçak yerlere taşıyarak erozyon ve çökelmeye neden olur. Ayrışmış malzemenin taşınabileceği en alçak yerler sularla dolu olan dev okyanus havzalarıdır.
            
Suyun bir özelliği de pek az maddede görülen bir özelliktir. Suyun katı şekli (buz), sıvısından daha az yoğundur. Su 4 °C’da en yüksek yoğunluğa ulaşır. (Bu nedenden ötürü okyanusların derinliklerinde sıcaklık tekdüze olarak 4°C’dır.) Bu durum buz kütlelerinin su üzerinde yüzmesine neden olur ve buz çağlarının oluşmasında önemli bir etken yaratır. Örneğin eğer buz kütleleri 30° kuzey ve 30° güney enlemlerini ekvatora doğru aşacak şekilde gezegeni kaplarlarsa, bütün dünyanın tamamen donmasına mani olmak mümkün değildir. Dünyanın geçmişinde bu şeilde birkaç kere tamamen donduğu bazı bilim adamlarınca iddia edilmektedir (2,5 ile 0,55 milyar yıllar öncesi aralığında: “kartopu dünya” teorisi).
            
Su yalnız dünyanın yüzeyinde her üç halde bulunmaz, dünyanın katı kabuğunun ve onun altında yaklaşık 650 km derinliğe kadar dünyanın mantosu denilen (yaklaşık 35 ile 2900 km derinlikler arasındaki kayaç katmanı) kayaç kütlelerinin yapısında da yer alır. Buralarda su minerallerin kristal yapılarının içine yerleşmiş olarak bulunur.
 
Su ve Dünyadaki Jeolojik Olaylar
 
            
Dünyamızda derinlik arttıkça sıcaklık ve basınç da artar. Artan sıcaklık ve basınç kayaçları akışkan hale getirir. Sıcaklığın ve akışkanlığın derinlikle arttığı bir ortamda kaçınılmaz olarak yoğunluk akıntıları (konveksiyon akıntıları) meydana gelir. Sıcak kütleler (yoğunlukları azalmış olduğundan) yükselir, yüzeye gelince alttan gelmeye devam edenlerce kenarlara itilir. Kenarlara itilen kayaç kütleleri soğuyarak (yoğunlukları artığından) tekrar dünyanın derinliklerine doğru çökerler. Bu sürekli devridaim yüzeyde kabuk parçalarının yatay hareketi olarak görülür. Kıt’aların yatay hareketleri, birbirleriyle çarpışarak dağlar oluşturmaları (ör. Hindistan’ın Asya’yla çarpışarak Himalaya’yı oluşturması), okyanusların açılıp kapanması (Amerikaların Afrika ve Avrupa’dan koparak Atlas Okyanusu’nun açılmasına neden olmaları), depremler, hep bu yatay hareketlerin sonucudur.
            
Bu tür yapay hareketlerin izlerini Merih ve Venüs’ün yüzeyinde de görüyoruz. Venüs’ün yüzeyinin ortalama yaşı 500 milyon yıldır. Merih’in en azından kuzey yarım küresindeki yüzey yaşı herhalde bu rakama yakın olmalıdır. Ancak ne Merih’te, ne de Venüs’te dünya yüzeyinde gördüğümüz büyük ölçekli yatay hareketleri görmüyoruz. Merih ve Venüs’teki yatay hareketler yerel daralma ve uzamalar dışında yapılar oluşturamamışlar. Okyanus havzaları sürekli açılıp kapanmamış, kıt’alar oluşarak gezegen yünde dolaşmamışlardır. Bunun nedeni Venüs ve Merih’in manto kısımlarında suyun olmayışıdır. Manto’nun içine milyonda 100 hatta 50 oranın su katmak, mantonun akışkanlığını on misli artırır! Bu deneysel bir gözlemdir ve nedeni pek iyi bilinmemektedir. Belki de H2O’nun silikon bağlamı koparması, akışkanlığı arttıran bir faktördür.
           
Venüs’ün yüzey şekilleri ile çekimi (yani gravitesi) arasında yapılan karşılaştırmalar gezegenin dünyadaki gibi kolay akabilen bir “üst mantoya” (astenosfer=hamurküre) sahip olmadığını ve yüzeyde görülen yer şekillerinin, gezegen içinde görülen yoğunluk dağılımı ile uyumlu olduğunu gösteriyor. Merih’te de durum aşağı yukarı aynı (yalnız Merih’teki manto hareketleri Venüs’ten daha az faal gibi görünüyor).
            
Dünyada ise yüzey şekilleri ile gezegen içindeki yoğunluk dağılımı çok önemli uyuşmazlıklar gösteriyor. Bu da derinlerde olan olaylarla, yüzeyde bugün gördüklerimiz arasında belli bir “kopukluk” olduğunu ortaya koyuyor. Yani dünyanın içi, yüzeyde çıplak gözle görebildiklerimizin bize söyleyebildiğinden çok daha faal. Neredeyse fokur fokur kaynıyor. Suyun varlığı bu kaynama işini çok kolaylaştırıyor.
            
Suyun kayaçlar üzerindeki bir etkisi de ergime derecelerini düşürmesi. Aynı bileşime sahip bir kayanın içinde %1 kadar bile su varsa, ergime derecesi dramatik olarak düşüyor. Mesela kuru bir granit ancak 800°C’ta ergileyebilirken, mineral yapısı içinde su bulunan bir granit 500 küsur derecede ergiyor! Şimdi bakın bu olay dünyamızı ve yaşamı nasıl etkiliyor.
            
Manto içerisindeki konveksiyon akımlarının yüzeye doğru akan kısmı yüzeyde yatay hareketleri yaratıyor demiştik. Bu yatay hareketlerin bir sonucu okyanus havzalarının oluşması. Okyanus havzaları yüzeye gelen manto malzemesinin düşen basınç nedeniyle kısmi ergimeye uğraması ve içinden bazalt bileşiminde (yani büyük ölçüde, magnezyum, oksijen ve silisyumdan oluşan koyu renkli, yoğun kayaçlar; eski Yunanlı yazarların Katakekaumene, yani yanmış ülke adını verdikleri Kula “yanmış” görünümünü bu kayaçlardan oluşan genç lav akıntılarına borçludur; Hawaii adaları ve bizim Diyarbakır kalesi tamamen bazalt taşlarından yapılmıştır) bir kısmın ayrılarak okyanus kabuğunu oluşturması ile meydana geliyorlar. Okyanus kabuğu oluşurken deniz suyu ile temas ederek içerisinde su bulunduran mineraller oluşturuyor.
            
Soğuyan okyanus kabuğu sonunda derin deniz hendekleri boyunca (ör. Japon Hendeği; ~11 km ile dünya okyanuslarının en derin yeri olan Challenger  derinliği Mariana hendeğinin güney kısmındadır) tekrar mantoya döner. Bu dönüş eğimleri 5° ile 90° arasında değişebilen (Orta Güney Andlar’da 5°; Marianlar’da 90°; ortalama eğimler ~50°) eğik deprem bölgeleri boyunca olur. Birkaç önemsiz istisna dışında dünyanın tüm derin depremleri, yani odak derinlikleri 30 ile 700 km arasında olanlar, bu eğik deprem bölgeleri boyunca olur. Bu eğik bölgeler boyunca okyanus tabanları tekrar yer mantosu içine batarak dalıp giderler. Bu nedenle Türkçede bunlara dalma-batma bölgeleri diyoruz.
            
Dalma-batma bölgeleri boyunca derinlere inen okyanus kabuğu hem ısınır, hem de üzerindeki basınç artar. Bunun ilk sonucu, daha önce mineral yapıları içine hapsedilen suyun serbest kalmasıdır. Serbest kalan su dalma-batma yüzeyi boyunca  manto içine yükselir ve manto kayaçlarının ergime sıcaklıklarını düşürür. Bu suretle eğit deprem alanları, yani dalma-batma bölgeleri üzerindeki yerlerde bulunan manto kayaçları, kısmi ergimeye uğrarlar. Ama bu kısmi ergime okyanus kabuğu oluşurken mantonun uğradığı kısmi ergimeden farklı olur, çünkü okyanus kabuğu oluşurken meydana gelen ergime basınç düşmesi ile meydana gelen susuz bir ergimedir ve neticede bazalt kayaçlarını oluşturur. Halbuki su etkisinde meydana gelen ergime, yalnız daha düşük bir sıcaklıkta meydana gelmekle kalmaz, ürünleri de silikonca daha zengin olur. Bu şekilde dalma-batma bölgelerinin üzerinde (derin deniz hendeklerinin hemen berisinde) andezit denen ve silikonca bazalttan daha zengin olan bir kayaç türü püsküren volkanlar oluşur. Bu volkanlar hendeğin hemen berisinde oluştuklarından ve hendeklerin genellikle edindikleri yay şekillerini izlediklerinden Marianlar, Java, Japonya gibi ada yaylarını oluştururlar.
            
Bu ada yayları çok önemlidir, çünkü bugün dünyamızın yüzeyinde gördüğümüz kıt’alarımız dünyamızın 4,5 milyar yıllık geçmişi esnasında bu tür ada yaylarının oluşup birbirleriyle çarpışmaları sonucu inşa edilmişlerdir. Andezit bazalta nazaran silikonca daha zengin olduğundan, yoğunluğu da bazaltınkinden düşüktür (ortalama 2,7 g/cm^3). Dünya tarihi boyunca sürekli okyanusların açılıp kapanması sonucunda pek çok ada yayı oluşmuş, okyanuslar kapanırken birbirleriyle çarpışan bu yaylar, yoğunlukları düşük olduğundan batarak tekrar mantoya dönememişlerdir. Bu nedenle de yüzeyde birikerek kıt’aları oluşturmuşlardır. Kıt’alar jeolojik tarih boyunca sürekli büyümüş olmakla beraber, bu hep aynı hızda olmamıştır. Bugün mevcut olan kıt’a malzemesinin yaklaşık %80’inin 2,5 milyar yıl öncesine kadar oluşmuş olduğu sanılmaktadır. Bugün kıt’asal kabuğun ortalama yaşı 2 milyar yıldır. Buna mukabil sık sık dalıp-batma sonucu kaybolan ve yeni açılan okyanus tabanlarıyla yenilenen okyanus kabuğunun ortalama yaşı 100 milyon yıldır.
Wir fühlen in Horsten und Höhen


Des Adlers verwegenes Glück!






Hızlı Menü:


Konuyu Okuyanlar: 1 Ziyaretçi

Hakkımızda

İnsanüstü Türk forumları, tamamiyle Türkiye Cumhuriyeti'nin bir parçası olup, her daim Türk milletinin çıkarına hareket etmektedir.