Dünyanın en ulaşılmaz noktasında büyük keşif: 6 gizemli yapı ortaya çıktı! Gelen sinyal her şeyi değiştirdi

Dünyanın iç yapısını direkt gözlemlemek mümkün değil. Lakin büyük sarsıntıların oluşturduğu sismik dalgalar, gezegenin derinliklerinde neler olup bittiğine ait değerli ipuçları sağlıyor. Çinli araştırmacılar da bu usulden yararlanarak, dünyanın en derin bölgelerinden biri olan manto-dış çekirdek sonunu daha detaylı biçimde incelemeyi başardı. Çalışmanın sonuçları JGR Solid Earth mecmuasında yayımlandı. Araştırmacılar, elde ettikleri dataların dünyanın en alt mantosunda daha evvel fark edilmemiş geniş ölçekli heterojenliklerin bulunduğunu gösterdiğini belirtti. İşte detaylar…

DÜNYANIN EN ULAŞILMAZ BÖLGELERİNDEN BİRİ

Dünyanın iç yapısını kabaca üç ana kısımda düşünmek mümkün: En dışta yaşadığımız yer kabuğu, onun altında çok daha kalın olan manto ve merkezde bulunan çekirdek. Fakat çekirdeğin tamamı tıpkı özelliklere sahip değil. Yaklaşık 2 bin 900 kilometre derinlikte, katı lakin son derece sıcak ve yoğun manto ile sıvı haldeki dış çekirdek karşı karşıya geliyor. Bilim insanlarının yeni çalışmada incelediği bölge de tam olarak bu hudut.

Dış çekirdek yüklü olarak sıvı demir ve nikelden oluşuyor. Buradaki hareketler, dünyanın manyetik alanının oluşmasında değerli rol oynuyor. Manto ise birinci bakışta büsbütün katı bir kaya katmanı üzere görünse de milyonlarca yıllık vakit ölçeğinde çok yavaş hareket edebiliyor. Bu iki farklı katmanın buluştuğu noktada sıcaklık ve yoğunluk da büyük ölçüde değişiyor. Hudut boyunca sıcaklık farkının yaklaşık 1000 dereceye ulaşabildiği düşünülüyor.

Bu inanılmaz şartlar, dünyanın derinliklerinde daima bir hareket yaşanmasına sebep oluyor. Mantodaki çok sıcak gerecin yukarı hakikat hareket etmesiyle oluşan devasa akımlara manto plümleri ismi veriliyor. Basitçe söylemek gerekirse bunlar, dünyanın derinliklerinden yukarı hakikat yükselen dev sıcak materyal akımları. Bu hareketlerin yüzeye yakın bölgelerdeki volkanik faaliyetlerle de irtibatı bulunuyor.

Ancak bilim insanları için asıl soru şu: Bu kadar derinde, etrafındaki maddelerden farklı özellik taşıyan yapılar var mı?

BİLİM İNSANLARI DERİNLİKLERİ NASIL ‘GÖRÜYOR?’

Burada devreye sarsıntılar giriyor. Büyük bir sarsıntı meydana geldiğinde ortaya çıkan güç, Dünyanın içinde dalgalar halinde ilerliyor. Sismik dalga olarak isimlendirilen bu titreşimler, gezegenin farklı katmanlarından geçerken sürat ve yön değiştiriyor.

Bunun sebebi epey kolay: Dalgaların geçtiği gerecin yapısı değiştikçe dalgaların davranışı da değişiyor. Örneğin daha yoğun bir bölgeden geçen bir dalga farklı, sıvı bir katmandan geçen dalga ise farklı hareket ediyor. Dünyanın farklı noktalarındaki sismik istasyonlar bu dalgaları kaydediyor. Bilim insanları da dalgaların ne kadar müddette ulaştığını, hangi yönde ilerlediğini ve yol boyunca nasıl değiştiğini karşılaştırarak gezegenin binlerce kilometre altındaki yapılar hakkında bilgi çıkarabiliyor.

Bu yolu, dünyanın içine bakmak için kullanılan dev bir ‘tomografi’ sistemi üzere düşünmek mümkün. Yeni araştırmada ise bilim insanları sıradan sismik dalgalardan daha güç fark edilen özel bir sinyalin peşine düştü.

Bilim insanları, dünyanın derinliklerinde daha evvel hiç görülmemiş altı gizemli yapının izini keşfetti (siyah kutularla gösteriliyor)

ARADIKLARI SİNYAL ÇOK ZAYIFTI

Araştırmacıların odaklandığı sinyallere PKP öncülleri ismi veriliyor. İsim birinci bakışta epeyce teknik görünse de çalışma açısından ehemmiyeti kolay: Bunlar, büyük bir sarsıntıdan sonra kaydedilen ana sismik dalgadan kısa mühlet evvel ulaşabilen, çok daha zayıf sinyaller. Bu sinyaller, dünyanın derinliklerinde bulunan küçük ve farklı yapılardan geçerken yahut bu yapılara çarparken saçılabiliyor. ‘Saçılma’ burada dalganın yolunun küçük farklılıklarla değişmesi manasına geliyor.

İşte bilim insanları için kıymetli olan da bu küçük değişiklikler. Zira bir sismik dalganın seyahatinde meydana gelen çok küçük bir sapma bile, binlerce kilometre aşağıda etrafındaki maddelerden farklı bir yapı bulunduğuna işaret edebiliyor. Ancak PKP öncüllerinin değerli bir dezavantajı var: Çok zayıflar. Bu sebeple milyonlarca sismik kayıt arasında onları tek tek bulmak son derece güç. Araştırmacıların daha evvel bu sinyalleri insan eliyle tespit etmeye çalışması hem vakit alıyor hem de gözden kaçan kayıtlar olabiliyordu. Yeni çalışmanın kritik noktası da tam burada ortaya çıktı.

Araştırmacılar, yapay zeka modeli kullanarak 500 sarsıntıya ilişkin iki milyondan fazla kaydı tahlil etti ve 174 bin 929 yüksek kaliteli PKP öncül sinyali tespit etti. Görselde, kaynaktan (pembe yıldızlar) sismik dizi dedektörlerine (mavi üçgenler) ulaşan ve PKP öncül sinyalleri belirlenen sarsıntılar gösteriliyor

YAPAY ZEKA MİLYONLARCA KAYDI İNCELEDİ

Çinli araştırmacılar, PKP öncüllerini otomatik olarak tespit edebilmek için bir yapay zeka modeli geliştirdi. Model, daha evvel uzmanlar tarafından belirlenmiş sismik sinyaller kullanılarak eğitildi. Akabinde çok daha büyük bir data setinin başına geçirildi. Yapay zeka, yaklaşık 5 bin sarsıntıdan elde edilen 2 milyondan fazla sismik kaydı taradı.

Sonuç ise araştırmacıların daha evvel sahip olmadığı büyüklükte bir data seti ortaya çıkardı. Model, 174 bin 929 yüksek kaliteli PKP öncülü tespit etti. Araştırmacılara nazaran bu sayı, evvelki çalışmaların tamamında belirlenen sinyallerin yaklaşık 10 katı. İşte bu dev data seti, dünyanın 2 bin 900 kilometre altındaki hudut bölgesinin çok daha detaylı biçimde haritalanmasını mümkün kıldı. Ve harita üzerinde daha evvel görülmeyen altı bölge ortaya çıktı.

YERİN 2 BİN 900 KİLOMETRE ALTINDA 6 GİZEMLİ YAPI

Bilim insanlarının tespit ettiği bu altı alan, etrafındaki manto materyalinden farklı özellikler gösteriyor. Araştırmacılar bu cins farklılıkları heterojenlik olarak isimlendiriyor. Heterojenlik sözünü burada, ‘aynı yapının her yerinde tıpkı özelliklerin bulunmaması’ formunda düşünmek mümkün. Yani bilim insanları, manto içinde etrafındaki materyalden farklı davranan bölgelerin izini buldu.

Araştırmacılar bu bölgeleri termokimyasal materyal yığınları olarak tanımlıyor. Bu tabir de epeyce teknik görünse de temel olarak, sıcaklık ve kimyasal bileşim açısından etrafındaki mantodan farklı büyük materyal topluluklarını anlatıyor. Asıl gizem ise bu yapıların sebep farklı olduğu. Bilim insanları şimdi bu altı bölgenin tam olarak hangi maddelerden oluştuğunu söyleyemiyor. Lakin iki kıymetli ihtimal üzerinde duruluyor.

MİLYARLARCA YILLIK MALZEMELER OLABİLİR

İlk ihtimale nazaran bu yapılar, dünyanın daha üst katmanlarından çok uzun vakit evvel derinliklere taşınan gereçlerin kalıntıları olabilir. Dünyanın içi büsbütün hareketsiz bir yapı değil. Gezegenin oluşumundan bu yana materyaller daima olarak farklı derinlikler arasında hareket ediyor. Kimi kaya modülleri ve öteki maddeler, jeolojik süreçler sonucunda vakit içerisinde çok daha derin bölgelere taşınabiliyor.

2 bin 900 kilometre derinlikteki fevkalâde sıcaklık ve basınç altında ise bu gereçler değişime uğrayabiliyor; kısmen eriyebiliyor yahut içerdikleri mineraller farklı yapılara dönüşebiliyor. Bu sebeple bugün sismik dalgalarla tespit edilen yapıların, dünyanın çok eski periyotlarından kalmış materyaller olması ihtimali bulunuyor. Ancak araştırmayı daha da farklı hale getiren diğer bir ihtimal var. Bu yapıların bir kısmının, Ay’ın oluşumuna yol açtığı düşünülen dev çarpışmayla temaslı olabileceği öne sürülüyor.

Daily Mail’in “What lies beneath: Scientists discover six never-before-seen mystery structures lurking deep inside the Earth” başlıklı haberinden derlenmiştir.