Dünya'nın manto tabakasından çıkarılan ilk kayalar

Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir araştırma takımı, ilk defa Dünya’nın manto tabakasından gelen uzun bir kaya kesiti çıkardı. Kabuğun hemen altında yer alan bu katman, gezegenin iç kısmının en büyük parçasını oluşturuyor. Dolayısıyla onu anlamak, Dünya’nın daha patlayıcı nitelikli özelliklerinden bazılarıyla ilgili önemli bilgiler verebilir. Neredeyse kesintisiz olan bu 1268 metre uzunluğundaki manto kayası, 8 Ağustos’ta Science bülteninde yayımlanan bir çalışmada tanımlanıyor. Kayalar, araştırma takımının başlangıçta beklediğinden daha kapsamlı bir erime hikayesini ortaya seriyor.

DÜNYA'DAKİ EN UZUN DAĞ SIRASININ BİR PARÇASI

Populer Science Türkçe'nin aktardığna göre bu kayalar tektonik bir pencereden; Dünya’nın manto tabakasındaki kayaların Orta-Atlantik Sırtı boyunca açığa çıktığı bir deniz yatağı bölümünden alındı. Atlantik Okyanusu’nun zemini boyunca uzanan bu sırt, Kuzey Kutup Bölgesi’nden Afrika’nın güney ucuna kadar 16.000 kilometre mesafe kapsıyor ve Dünya’daki en uzun dağ sırasının bir parçasını meydana getiriyor. ABD Ulusal Atmosfer ve Okyanus Dairesine (NOAA) göre bunun gibi orta-okyanus sırtları, levhalar birbirinden ayrıldıkça yeni okyanus zeminlerinin ortaya çıktığı levha sınırı boyunca meydana geldiklerinden jeolojik bakımdan önem taşıyor.

Çekirdek, okyanus araştırma gemisi JOIDES Resolution ile yapılan 399 numaralı “Yaşamın Yapı Taşları, Atlantis Dağ Kitlesi” seferi sırasında, 2023’ün İlkbahar’ında çıkarıldı. Araştırma takımına göre bu kayalar manto tabakasının Dünya’daki yaşamın kökenlerinde oynadığı role, manto tabakasının çeşitli kısımları eridiğinde volkanik faaliyetin nasıl oluştuğuna ve hidrojen ile karbonun da içinde bulunduğu önemli elementlerin küresel döngülerine manto tabakasının nasıl yön verdiğine yönelik gizemlerin aydınlatılmasına yardımcı olacak.

Araştırma takımına Uluslararası Okyanus Keşif Programı öncülük etmiş. 20’yi aşkın ülkenin oluşturduğu bu uluslararası deniz araştırma konsorsiyumu, tortul çekirdekleri çıkarıyor. Okyanus tabanından alınan bu silindirik kaya, kum ve diğer tortul örnekleri, gezegen tarihinin bir zaman çizelgesi gibi. Sefer ekibi, çekirdek çıkarıldığından beri bileşimi, yapısı ve bağlamını daha iyi anlamak için bir envanter derliyor.

Cardiff Üniversitesinde çalışan ve makalenin eş yazarı olan jeolog Johan Lissenberg, “Bu kayaları geçtiğimiz sene çıkardığımızda, Dünya bilimleri tarihinde önemli bir başarı elde etmiştik fakat bundan daha değerli olan şey, manto kaya çekirdeklerinin gezegenimizin bileşimi ve evrimi hakkında bize söyleyebileceği şeyler” diyor bir açıklamasında: “Çalışmamızda, çıkarılan kayaların mineral özelliklerini belgeleyerek mantonun bileşimini ve kimyasal tertibini incelemeye başladık.”

Lissenberg’e göre sonuçlar beklediklerinden epey farklı. Kayalarda piroksen minerali daha az görülürken, magnezyum yoğunlukları ise daha yüksek. Her iki sonuç da araştırma takımının tahmin ettiğinden daha yüksek bir erime miktarından kaynaklanıyor. Bu erime, manto tabakası Dünya’nın daha derin kısımlarından yüzeye yükseldikçe meydana gelmiş. Bu süreç üzerinde daha fazla analiz yapılmasıyla elde edilecek sonuçlar, magmanın nasıl oluştuğunu ve volkanizmaya yol açtığını anlamaya dönük sonuçlar doğurabilir.

“Ayrıca erimenin mantodan aktarıldığı kanallar da bulduk ve böylelikle oluştuktan ve Dünya yüzeyine doğru yukarı hareket ettikten sonra başına gelenleri takip edebiliyoruz” diyor Lissenberg. “Bunun önemli olmasının sebebi, mantonun nasıl eriyip volkanları beslediğini bize söylemesi; özellikle de Dünya’daki volkanizmanın büyük bölümünden sorumlu olan okyanus tabanındaki volkanları. Bu manto kayalarına erişmek, volkanlar ve magmalarının nihai kaynakları arasında bağlantı kurmamıza olanak sağlayacak.”

Ek olarak çekirdek üzerinde yapılan bu ilk çalışma, manto tabakasında bol miktarda bulunan ve olivin adı verilen bir mineralin tuzlu deniz suyuyla nasıl etkileşime girdiğine yönelik de ön sonuçlar sunuyor. Bu süreç, yaşama yakıt sağlayabilen hidrojen ve diğer molekülleri meydana getiren bir dizi kimyasal tepkimeye yol açıyor. Bilim insanları bunun, Dünya’daki yaşamı mahmuzlayan anahtar süreçlerden biri olmuş olabileceğini düşünüyor.

Woods Hole Okyanusbilim Enstitüsünde çalışan jeolog ve makale eş yazarı Susan Q. Lang, “Dünya’nın ilk zamanlarında mevcut olan bu kayalar, günümüzde kıtalarımızı meydana getiren daha yaygın kayalardan ziyade seferimiz sırasında çıkardıklarımıza daha çok benziyor” diyor ve ekliyor:

''Bunları analiz ederek, Dünya tarihinin erken zamanlarında var olan kimyasal ve fiziksel ortamlara çok önemli bir bakış atıyoruz. Bu ortamlar, jeolojik yönden uzun zaman ölçekleri boyunca yaşamın ilk formlarına ev sahipliği yapan istikrarlı bir yakıt kaynağı ve elverişli şartlar sağlamış olabilir.”