Eylül 10, 2016 at 2:29 pm
DÜNYA NASIL OLUŞTU, KÜLTÜR
Senaryomuz yaklaşık 13,7 milyar yıl önce evrendeki tüm maddeyi inanılmaz hızlarda dışa doğru fırlatan inanılmaz büyüklükte bir patlama. Big Bang ile başlar. Zamanla, neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan bu patlamanın artıkları soğumaya başladı ve yoğunlaşarak ilk yıldız ve gök adaları oluşturdu. Samanyolu adı verilen bu galaksilerin birinde Güneş Sistemi’miz ve Dünya gezegeni şekillendi. Dünya, birkaç düzine ay ve çok sayıda küçük gök cisimleri ile birlikte Güneş’in etrafında dönen sekiz gezegenden bindir. Güneş Sitemi’nin düzenli doğası, araştırmacıların çoğunu Dünya ve diğer gezegenlerin aslında aynı zamanda Güneş’in oluştuğu ilkel malzemeden oluştuğu sonucuna götürür. Nebula teorisi Güneş sistemimizin elemanlarının solar nebula adı verilen dönen çok büyük bir buluttan evrimleştigini belirtir (Aşağıdaki şekil). Büyük patlama sırasında üretilen hidrojen ve helyum atomlarının yanı sıra solar nebula mikroskopik toz taneleri ve ölü yıldızlardan fırlatılan maddelerden oluşur. (Yıldızlar nükleer füzyon, hidrojen ve helyumu evrende bulunan diğer elementlere çevirir.)
Nebula teorisine göre Güneş Sistem’nin oluşumu. A. Güneş Sistemimizin doğuşu toz ve gazların (nebula) kütle çekimsel çöküşüyle başlamıştır. B. Nebula kütle çekim enerjisinin ısı enerjisine dönüşümü ile ısınan bir döner disk şekline büzüldü. C. Nebula bulutunun soğuması taş ve metalik malzemelerin çok ufak parçacıklar halinde yoğuşmasına yol açar. D. Tekrartanan çarpışmalar toz büyüklüğünde parçacıkların aşamalı olarak bütün haline gelip asteroid boyutunda cisimleri oluşturur. E.Birkaç milyon yıl içinde bu kütleler birleşerek gezegenleri oluşturur.
Yaklaşık 5 milyar yıl önce gazlar ile ağır elementlerin çok küçük taneciklerinin bu dev bulutu tanecikler arasındaki kütle çekim etkileşimleri nedeniyle yavaş yavaş büzülmeye başladı . Katastrofik patlamadan (süpernova) gelen bir şok dalgası gibi bazı dış etkiler çöküşü tetiklemiş olabilir. Bu spiral nebula yavaş yavaş büzüldükçe, buz patencisinin kollarını vücuduna bitiştirdiğinde daha hızlı dönmesiyle aynı nedenden dolayı daha da hızlı döndü. Sonunda kütle çekimin merkezcil kuvvetiyle nebulanın dönme hareketinin neden olduğu merkezkaç kuvveti denge haline geldi . Bu zamana kadar dev bulut, merkezinde protogüneş adı verilen büyük bir madde yoğunlaşması olan yassı bir disk olarak kabul edilmiştir. (Gökbilimciler nebular bulutun bir disk oluşturduğu konusunda oldukça emindir, çünkü benzer yapılar başka yıldızların çevresinde de saptanmıştır.)
Çöküş sırasında kütle çekim enerjisi nebulanın iç kısminin sıcaklığının önemli ölçüde artmasına neden olan ısı enerjisine dönüştü. Bu yüksek sıcaklıklarda toz taneleri moleküllere ve aşırı enerji yüklü atomik parçacıkları oluşturmak üzere parçalanır. Ancak, Mars’ın yörüngesinden daha uzak mesafelerde sıcaklıklar büyük olasılıkla düşük kalmıştır. -200°C’de nebulanın dış kısmındaki çok küçük parçacıkların çevresi olasılıkla donmuş su, karbondioksit, amonyak ve metan içeren kalın bir buz tabakasıyla kaplanmıstır. (Bu malzemelerin bir kısmı Güneş Sislemi’nin Oort bulutu olarak adlandırılan en dış bölgesinde hala bulunmaktadır.) Disk şekilli bulut hidrojen ve helyum gibi hafif gazları da çok miktarda içeriyordu.
Güneş’in oluşumu, büzülme sürecinin ve dolayısıyla kütle çekimsel ısınmanın sonunu belirledi. Sıcaklıklar iç gezegenlerin şimdi bulunduğu bölgede azalmaya başladı. Sıcaklığın azalması, yüksek ergime noktasına sahip bu cisimlerin küçük parçacıkların yoğunlaşarak bir araya gelmesine neden oldu. Demir ve nikel gibi malzemeler ile kayaç yapıcı mineralleri oluşturan silisyum, kalsiyum, sodyum ve benzeri elementler Güneş yörüngesinde metal ve kayaç yığınlarını oluşturdu . Tekrarlanan çarpışmalar sonucunda kütleler birleşerek gezegenimsi adı verilen asteroid boyutunda daha büyük kütleleri oluşturdu. Bunlar da birkaç on milyon yılda birleşerek Merkür, Venüs. Dünya ve Mars adını verdiğimiz içteki dört gezegeni oluşturdu . Bu yığınların tümü gezegenimsileri oluşturmak için birleşmemiştir. Yörüngede kalan bu kayaç ve metal parçalarına. Dünya’ya çarptığında hala mevcutsa, meteorit adı verilir.
Bu büyüyen gezegen gövdeleri giderek daha fazla malzeme süpür dükçe, nebular döküntünün yüksek hızlı çarpışmaları sonucu sıcaklıklarının artmasına neden oldu. Oldukça yüksek sıcaklık ve düşük kütle çekim alanı nedeniyle içteki gezegenler nebular bulut içindeki hafif bileşen leri tutamazlar. Hidrojen ve helyum gibi en hafif olanlar sonuçta Güneş Sistemi’nin içbölümünden Güneş rüzgarlarıyla hızla uzaklaştırılmıştır.
îç gezegenlerin oluşumuyla aynı zamanda, daha büyük dış gezegenler de (Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün) kapsamlı uydu sistemleri ile birlikte oluşuyorlardı . Güneş’ten uzakta düşük sıcaklıklarda, gezegenleri oluşturan malzeme yüksek oranda H2O-CO2-NH3-CH4 buzu yanında kayaç ve metal dökün tülerinden meydana geldi. Buzların birikimi dış gezegenlerin büyük boyutunu ve düşük yoğunlugunu kısmen açıklamaktadır. En büyük iki gezegen olan Jüpiter ve Satürn, yüzeylerinde hidrojen ve helyum gibi yanıcı elementlerin yüksek miktarlarını dahi çekip ve tutabilecek yeterli çekime sahiptir.
Maddeler Dünya’yı oluşturmak için birikirken (ve kısa bir süre sonrasında), nebula döküntülerinin yüksek hızlı çarpışmaları ve radyoaktif elementlerin bozunması gezegenimizin sıcaklığının sürekli artmasına neden oldu. Bu şiddetli ısınma süresince Dünya demir ve nikelin erimesine yetecek kadar sıcak oldu. Erime gezegenin merkezine doğru batan sıvı halde küre şekilli ağır metal kütleleri oluşturdu. Bu süreç jeolojik zaman ölçeğinde hızlı oluştu ve Dünya’nın demirce zengin yoğun çekirdeğini oluşturdu. Isınmanın erken evresi, erime sayesinde yüzeye doğru yükselen ve orada katılaşarak ilk kabuğu oluşturacak yüzen (batmayan) erimiş kaya kütleleri oluşturan, kimyasal ayrımlaşmanın diğer bir süreci ile sonuçlandı. Bu kaya malzemeleri oksijence ve özellikle silisyum ve alüminyumun yanı sıra az miktarda kalsiyum, sodyum, potasyum, demir ve magnezyum gibi oksijen ile bileşik oluşturan elementlerce zenginleşmiştir. Ayrıca, düşük ergime noktaları veya yükselen ergimiş kütleler içinde yüksek çözünürlüğe sahip uranyum, kurşun ve altın gibi ağır metaller Dünya’nın iç kısmından uzaklaştırıldılar ve oluşan kabukta yoğunlaştılar. Kimyasal ayrımlaşmanın bu erken evresi Dünya’nın içinin üç ana bölümünü oluşturdu; demirce zengin çekirdek, ince ilk kabuk ve bu ikisi arasında yer alan manto adı verilen Dünya’nın en geniş katmanı.
Kimyasal ayrımlaşmanın erken evresinin önemli bir sonucu, bugün volkanik patlamalarda olduğu gibi yüksek miktarda gaz malzemenin Dünya’nın içinden kaçmasına izin vermesidir. Bu sürece bağlı olarak ilk atmosfer yavaş yavaş oluştu. Bu atmosferle bu gezegenin üzerinde yaşam olarak bildiğimiz şey ortaya çıkmıştır. Yerküre’nin temel yapısını oluşturan olayların ardından, ilk kabuk aşınarak ve diğer jeolojik süreçlerle yok oldu, dolayısıyla onun özyapısını doğrudan gösterecek kayıtlara sahip değiliz. Kıtasal kabuğun ve dolayısıyla Dünya’nın ilk büyük kara parçalarının ne zaman ve tam olarak nasıl oluştuğu devam eden araştırma konusudur. Ancak yine de kıtasal kabuğun son 4 milyar yılda aşama aşama oluştuğuna dair genel bir kabul vardır.
(Şimdiye kadar keşfedilmiş en yaşlı kayalar Kanada’nın kuzeybatı bölgesinde yer alan yaklaşık 4 milyar yıl radyometrik yaşları olan ayrık, izole parçalardır.) Buna ek olarak, Dünya bu süre boyunca kıtalarının ve okyanus havzalarının şekli ve hatta yeri sürekli değişmiş, evrilen bir gezegendir.