İlk Kıta

Üzerinde yürüdüğümüz zemin nereden geldi? İnsanlar olarak, bugün bile Dünya yüzeyinin yalnızca üçte birini kaplamasına rağmen, toprağı doğal kabul etme eğilimindeyiz. Dahası, arazi büyük ölçüde iki boyutludur. Minik yuva yapan hayvanlar dışında, faaliyetlerimizin çoğu yüzeyde gerçekleşir. Okyanus ise uçsuz bucaksız bir üçüncü boyuta sahiptir ve baştan sona çeşitli canlıları barındırır. Bilim kurgu romancısı Arthur C. Clarke bir keresinde "Bu gezegene Dünya adını vermek ne kadar uygunsuz," diye yazmıştı, "buna açıkça Okyanus denmesi gerekirken."

Ne olursa olsun bizim toprağımız var. Ve bu toprakların, farklı bir biçimde, farklı bir iklimde ve farklı canlıların yaşadığı Dünya'da her zaman var olduğunu kabul ediyoruz.

Jeoloji bize bunun bile böyle olmadığını söylüyor.

Bir kara zamanında yaşıyoruz, ama bir zamanlar Dünya'nın kara olmadığı zamanlar vardı. Geçişin nasıl gerçekleştiği bir sır olarak kalıyor, ancak mevcut minerallerin bileşimine bakarak kıta oluşumu hakkında oldukça fazla şey söyleyebiliriz.

Belki de geriye doğru giderek ilk kıta hakkındaki gerçeği öğrenebiliriz.

Dünya, jeolojik olarak dört bölüme ayrılabilir. Kabuk denilen yüzey tabakası var. Dünya bir elma olsaydı, kabuğu kabuğunun kalınlığı kadardı. Yerkabuğunun üzerinde yürüyoruz, tüm kıtaları ve deniz tabanını oluşturuyor. Kabuğun altında manto olarak bilinen bir katman vardır. Bu katman binlerce kilometre derinliğindedir ve dünya hacminin %84'ünü oluşturur. Katı olduğu anlaşılmaktadır, ancak jeolojik bir zaman ölçeğinde oldukça viskoz bir sıvı gibi, karamel gibi davranır. Bunun altında sıvı dış çekirdek ve bunun altında iç çekirdek olarak bilinen katı kaya topu bulunur.

Kıtalar, tanım gereği, su gibi bir sıvıyla ayrılmış kabuk üzerindeki büyük kara kütleleridir. Bu tanımla Dünya, kıtalara sahip olduğu bilinen tek gezegendir. Mars gibi gezegenler geçmişte bazı benzer kara kütlelerine sahip olmuş olsa da, Mars'ta sıvı su bulunmadığından, kıtaları olan tek gezegen Dünya'dır.

Geçen yüzyılda Alfred Wegener, Dünya'nın bir zamanlar bugün bildiğimiz yedi kıtayı oluşturmak için zamanla sürüklenen birleşik bir kıtaya sahip olduğuna göre Kıtaların Kayması Teorisini önerdi. Bu teori bugün gerçek olarak kabul edilmiştir.

Wegener'in teorisinin basit bir doğrulaması, bugün farklı kara kütlelerindeki fosillerdeki benzerlikleri inceleyerek görülebilir. Şüphe duyanlar için, Güney Amerika'nın doğu kıyısının Afrika'nın batı kıyısıyla ne kadar güzel hizalandığına dikkat edin.

Dünya 4.6 milyar yıl önce oluştu (bu 4.600.000.000 yıl!). 4,6 ila 4 milyar yıl önceki döneme, Yunan cehennem tanrısı Hades'in adını taşıyan Hadean Aeon denir. Bilim adamları daha önce Dünya'nın ateşli bir top olarak başladığına ve zamanla dış yüzeyin soğuyarak bugün bildiğimiz kara parçasını oluşturduğuna inanıyorlardı. Ancak, artık ilk kıtalar oluşmadan önce Dünya'nın sularla kaplı olduğunu biliyoruz.

Bu keşif Zirkon minerali sayesinde yapılmıştır.

Zirkon veya ZrSiO4 kristallerinin özel bir özelliği vardır. Bir kez oluştuktan sonra, ana kayaları tamamen yok edilse bile varlığını sürdürürler, neredeyse yok edilemezler. Ek bir avantaj, bunların da çok nadir olmamasıdır.

Bu minerallerin yaşı, kurşun bileşimindeki uranyumları incelenerek kolayca bulunabilir. Zirkon kristalleri, uranyum ve toryum atomlarını içerir (her ikisi de en çok nükleer yakıt olarak bilinir). Bununla birlikte, aynı kristaller oluştuklarında kurşun atomlarını reddederler.

Zamanla, kararsız uranyum radyoaktif bozunma yoluyla kurşun haline gelir - bu, kristalin kaç yaşında olduğunu anlamak için uranyumun kurşuna oranını ölçebileceğiniz anlamına gelir. Genç bir kristal daha yüksek oranda uranyuma sahipken, daha eski bir kristalde nispeten daha yüksek oranda uranyum zaten kurşuna dönüşmüş olacaktır.

Daha alakalı olan, zirkon kristallerinin oluştukları ortam hakkında bilgi vermesidir. Bu, oksijen izotop oranlarından çıkarılabilir.

Oksijenin iki kararlı izotopu vardır: ¹⁸O ve ¹⁶O. ¹⁸O, fazladan iki atomu olan ¹⁶O'dan daha ağırdır.

Yağmur yağdığında, ¹⁸O'dan oluşan su molekülleri, daha hafif muadillerine göre daha kolay yoğunlaşır. Ve buharlaşma meydana geldiğinde, geride ¹⁸O moleküllerini bırakarak ilk ayrılanlar ¹⁶O molekülleridir. Bu nedenle, okyanuslardaki ¹⁶O seviyelerinin daha sıcak dönemlerde daha yüksek olduğunu, ¹⁸O'nun ise daha soğuk ve daha yağışlı dönemlerde hakim olduğunu makul bir şekilde varsayabiliriz.

Oksijen atomları zirkon kristallerinde bu oranlarda tutularak bir zaman kapsülü veya zamanın kimyasal yapısının anlık görüntüsü oluşturulur. Zirkonlara bakarak ne zaman oluştuklarını ve o andaki sıcaklıklarını anlayabiliriz.

Ve bu bilgiyle, zirkon kristallerinin tam olarak nasıl oluştuğunu anlayabiliriz.

Dünya'nın mantosunda oksijen izotop oranı her zaman 5,3 civarındadır. Kısa bir not: Bu, ¹⁶O'dan 5,3 kat daha fazla ¹⁸O olduğu anlamına gelmez. Bu değerin resmi adı δ¹⁸O veya "delta-O-18"dir, burada "delta", "okyanus suyundan fark" anlamına gelir. Yani buradaki oranı okyanus suyundaki oranla karşılaştırdığımızda aradaki fark 5.3.

Delta-O-18'in değeri 0 ile 5.3 arasındaysa, bu, kayaya katılaşmadan önce yüksek sıcaklıktaki su ile yoğun bir magma etkileşimi olduğu anlamına gelir. (Doğal olarak, okyanus suyunun delta-O-18 değeri sıfırdır, çünkü diğer her şeyi onunla karşılaştırıyoruz)

Delta-O-18'in 5.3'ten büyük olması, magmanın su ile değil, yer yüzeyindeki kayalarla etkileşime girdiği anlamına gelir . Bu yüzey kayaları daha önce yağmur veya okyanus suyuyla etkileşime girmiş olurdu. Daha önce bahsedildiği gibi, yağmur suyu daha ağır ¹⁶O içerir. Bu, kayaların da bundan daha fazlasına sahip olacağı ve gömülerek magmaya dönüştüğü ve sonunda kristalleşme sırasında zaman kapsülü zirkonlarımıza aktarılacak olan daha yüksek değeri koruyacağı anlamına gelir.

En eski zirkonların delta-O-18'i yaklaşık 7.4'tür. Bu, Hadean döneminde Dünya'nın yüzeyinde bol miktarda su bulunması gerektiği anlamına gelir. Bu nasıl olabilir? Ne de olsa cehennem ateşi ve volkanlarıyla tanınan bir zaman dilimiydi.

Jeologlar bu sorun üzerinde düşündüler ve en makul cevaplarını buldular: Su muhtemelen Dünya'ya uzaydan taşınmıştı. Hadean dönemi, uzay meteorları tarafından ağır bir şekilde bombalanan Dünya yüzeyi için zorlu bir dönemdi. Bunu biliyoruz çünkü Ay'a iniş, bu meteorik etkilerin 3,5 milyar yıl öncesine kadar düzenli olduğunu gösteriyor: Bu saldırıların kalıntıları bugün Ay'da kraterler olarak görülebiliyor.

Dünyanın yüzeyi neredeyse tamamen suyla kaplıysa, ilk kararlı kıta çekirdeği nasıl oluştu? Oluşan karalar neden magmaya batmadı?

Bu yılın başlarında yapılan yeni bir çalışmada , Curtin Üniversitesi, Batı Avustralya Jeolojik Araştırması ve ABD'nin Maryland Üniversitesi olmak üzere üç kurumdan araştırmacılar, arazinin eski geçmişini araştırmak için bir araya geldi. Bunu, dünyanın açıkta kalan en eski kara kütlesini inceleyerek yaptılar: Avustralya'nın Pilbara Kratonu.

Bir kraton, bir kıtanın eski ve istikrarlı bir parçasıdır. Bu, milyonlarca yıldır kararlı bir şekilde yüzeyde kaldıkları anlamına gelir. Pilbara Kratonu, 4.0 ila 2.5 milyar yıl öncesine tarihlenen, Archaean döneminden kalma birkaç kıtasal kalıntıdan biridir. Hadean döneminin hemen ardından, bu, Dünya üzerindeki göktaşı çarpma oranlarının düşmeye başladığı sıralardaydı.

Buradaki kayaçlardaki zirkonların yaşlarını ve içindeki delta-O-18 değerlerini inceleyen araştırmacılar, bu kratonun oluşumunun üç aşaması olduğu sonucuna vardılar. Ardından ilginç bir analiz geliyor.

Birinci aşamadaki zirkonlar iki gruba ayrılabilir: delta-O-18 değerleri yer kabuğunun hemen altında mantonunkine benzer olanlar; ve oksijen makyajı çok sığ bir süreç gerektirenler. İkinci aşamada, delta-O-18 manto ile eşleşir. Ve son olarak, üçüncü aşamadaki zirkonlar, yüzey malzemeleriyle etkileşim gerektiren delta-O-18 değerlerine sahiptir.

Görüldüğü gibi zirkonlar ilk olarak yüzeye yakın bir yerde oluşmuş ve yavaş yavaş daha derinde oluşmaya başlamış gibi görünmektedir. Ama durum gerçekten böyle miydi? Kayaların çeşitli bileşimlerini inceleyen araştırmacılar aksini öne sürüyorlar.

İlk olarak (araştırmacıları düşünün), meteorik bir patlama oldu. Büyük bir nesne Dünya'nın sulu yüzeyine çarptı - o zamanlar yaygın bir olaydı, ancak bu sefer, etki magmanın uzun süre sıcak suya maruz kalmasına neden oldu ve "uzun süreli" derken birkaç milyon yılı kastediyorum. Çarpmanın kendisi, yakınlarda magnezyum açısından zengin kayalar oluştururken, demir açısından zengin kayalar biraz daha uzakta oluşmuştur. Bu arada, magma ve sıcak su kombinasyonu, alt mantoda bulunanlara çok benzer koşullara neden oldu: Öyle ki, oksijen izotop oranları bile benzerdi.

Sonraki yüz milyon küsur yıl boyunca, daha hafif magmalar yüzeye çıkarken, daha ağır malzemeler mantoya battı. Bu ayrım, daha hafif olan katmanın batmaz olmasına ve su üzerinde kalabilmesine izin verdi… sonunda bugün aşina olduğumuz "kabuğu" oluşturdu.

İkinci aşama zirkonlar, kabuğun dengelendiği zamana aittir. Mantodan gelen magma kabuk tabanının etrafına yayıldı, bu nedenle ikinci aşama zirkonlar çoğunlukla mantoda bulunanlara benzer delta-O-18 değerlerine sahiptir.

Son olarak üçüncü aşamada zirkonlar manto üzeri oranlara sahiptir. Bu, aşağıdaki magmaya dahil olan taban kabuğunun üstünden oldukça fazla kaya olduğunu gösteriyor.

Pilbara Kratonu ilginç bir hikaye anlatıyor ama daha da önemlisi diğer kratonların aynı fikirde olması. Jeologlar bize burada gözlemlenen aynı modelin diğer kratonlarda da tanınabileceğini söylüyor. Bu, esasen, meteor patlamalarının Dünya üzerindeki ilk karayı stabilize etmekten sorumlu olduğu anlamına gelir; bu gezegene ait her kıtanın, dev uzay kayalarının yüzeyine çarpmasıyla mümkün olduğu.

Meteorları yıkıcı bir güç olarak anlıyoruz. Her zaman dünyanın sonunu getiren bir felaket olarak tasvir edilirler. Meteorlar patlamalara neden olur; meteorlar dinozorları öldürdü; Herkesin yukarı bakmak istememesinin nedeni bir göktaşıydı .

Bu algı kısmen doğru ama kratonlar bize meteorların çok daha fazlası olduğunu söylüyor. Herhangi bir doğal güç gibi, hem yaratıcı hem de yok edicidirler; alışık olduğumuz toprağı bozabilirler ama meteorlardan şikayet etmeden önce şunu hatırlamalıyız: Üzerinde yaşadığımız toprağı bize ilk verenler belki de onlardı.

Basılı sürümümüzü daha ucuz hale getirmek için daha az ödeyin! Daha fazla abone, baskı maliyetlerimizi düşürebileceğimiz ve Snipette Analog'u herkes için daha ucuz hale getirebileceğimiz anlamına gelir. Bu nedenle, küçük bir miktar para bağışlamak istiyorsanız, yeterli bağış toplayana kadar bekleyeceğiz ve ardından basmaya başlayacağız! Daha fazla bilgi edinin ve katkınızı buraya ekleyin