Astronomi ve Kozmoloji

Dünyada Bulunan Suyun Kaynağı Nedir?

Tüm canlıların yaşaması için vazgeçilmez olan ve doğada katı, sıvı ile gaz halinde bulunan suyun yeryüzünde nasıl oluştuğu konusunda yeni ipuçları var. Sürdürülebilir yaşamın ana maddelerinden biri olan su, aynı zamanda iklim değişikliklerinde hayatta kalabilmemiz için de kritik önem arz etmekte.

Yeryüzünde Su

Dünya’da su zengini bir gezegenin parçası olduğunu göstermeyen mekânlar bulabilmeniz oldukça zordur. Güney Afrika’daki Atacama Platosu gibi oldukça yüksek ve kuru çöller bile yıllık ortalama olarak en az birkaç milimetre yağış almaktadır (buna rağmen hala ortalamanın ne demek olduğunu bilmediğimiz yerler var; çünkü yıllardır hiç yağış almadılar).

Eğer kullanışlı bir kütle spektrometresiyle (bir numune içindeki kütleyi ölçmeye yarayan cihaz) çölde bir gezintiye çıkarsanız, en azından birkaç atmosferik su molekülünü tespit etme şansınız olacaktır. Dilerseniz başka bir yere de gidebilirsiniz; ancak neresi olursa olsun su dolu bir dünyadan başka bir şey hayal etmeniz zordur. Dünya yüzeyinin yüzde yetmişinden fazlası okyanuslarla kaplıdır; bu suların neredeyse %97’si okyanuslardadır ve geriye yaklaşık %1’lik olan yetersiz bir tatlı su oranı kalır.

Su okyanus akıntılarında akarken veya buharlaşıp gökyüzüne tekrar çökerken çok ender statik olarak kabul edilir. Gezegenin ortalaması alındığında, yılda yaklaşık 5.1×10 18 santimetre karelik bir toplam yüzey alanı boyunca 100 santimetre yağış mevcut. Başka bir deyişle, kabaca bir hesaplama yapıldığında Dünya’da her yıl yaklaşık 510 trilyon metrik ton su buharlaşır ve ardından yeniden çökelir.

Su İlk Nasıl Oluştu?

Asıl mesele şu ki, tüm bu suyun ilk olarak nerden geldiğini gerçekten bilmiyoruz. Uzun süredir Dünya gibi kayalık bir gezegenin nasıl oluştuğuna ilişkin kafamızın içinde resmettiğimiz tablo, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce iç güneş sistemindeki kısmen kuru maddeden meydana gelen şiddetli, sıcak bir birleşmeden ibaretti. Su ise daha sonradan dâhil oluyordu. Kuyrukluyıldızların soğuktan, donmuş dış güneş sisteminden veya kayalık ama yine de uçucu yönden zengin meteoritik düşüşlerden geldiği düşünülüyordu.

Ancak çeşitli nedenlerden dolayı bu seçeneklerin tamamen doğruluğunun kanıtlanmasının zor olduğu kanısına varılmıştır. Örneğin kuyruklu yıldızlar, genelde (her zaman değil) Dünya suyunda gördüklerimizle eşleşmeyen ve muhtemel faydalarını sınırlayan döteryum (ağır hidrojen) konsantrasyonuna (canlılarda hücrelerin büyümesi için gerekli olan miktar) sahipler. Benzer şekilde, su zengini kayalık göktaşı malzemesi de – sözde karbonlu kondritler (yani metalik olmayan meteorlar) – genç bir gezegene verebilecekleri katkıları sınırlayabilecek izotopik farklılıklara sahiptir.

Aynı zamanda kayalık bir Dünya’nın tamamını inşa etmek için gerekli temsili malzeme türünün enstatit kondrit denen göktaşı türüne çok benzediği görülmektedir. (Burada gezegenin oksijen ve kalsiyum gibi elementlerdeki genel izotopik bileşimini eşleştirmek için gerekli türden bahsedilmekte. Kondrit taşıl göktaşları demektir ve yapısında silikat minerali ile az miktarda demir-nikel karışımı mevcuttur; enstatit kondrit türünde ise büyük miktarda demir bulunur). Enstatit kondrit parçaları hala güneş sisteminin içindedir ve zaman zaman göktaşları olarak düşerler. Ancak Dünya’nın su kaynağına dâhil olamayacak kadar kuru oldukları düşünülmektedir.

Suyun Oluşumu Hakkında Yeni İpuçları

Son zamanlarda Piani ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen ve Science dergisinde yayınlanan bir çalışma, 13 enstatit kondrit göktaşı örneğinin bileşiminin analizinin beklenenden çok daha yüksek bir hidrojen içeriğine sahip olduğunu ortaya koyuyor.

Araştırmacılar, mevcut sayılardan yola çıkarak, Dünya’yı inşa eden ilk gezegensel malzeme türü bu ise, başlangıçta okyanuslarımızdaki mevcut su kütlesinin en az üç katı kadar suyun ortaya çıkmış olabilme ihtimalinden bahsediyor. Aynı malzeme, genç gezegene atmosferik nitrojenin başlangıç ​​karışımını da sağlayabilmiş olabilir.

Bu olasılık, göreceli basitliği açısından son derece ilgi çekici: Islak dünyamız, en başından beri, kuyruklu yıldızlardan ve diğer dış güneş sistemi materyallerinden gelen küçük bir çiseleme dışında daha karmaşık bir evrime çok az ihtiyaç duyarak basitçe bu şekilde meydana gelmişti. Bu fikir ileride daha fazla bilimsel incelemeye konu olsa da olmasa da, günlük hayatımızdaki en basit şeylerin bile, bir bardak su içmek veya sabahları duş almak gibi, aslında bildiğimiz her şeyin en derin kökenlerine açılan pencereler olduğunu bize hatırlatan güzel birer anımsatıcılardır.

Okuma Önerisi: Mpemba Etkisi – 2000 Yıllık Bir Fenomen

Bu yazı, “The Enduring Mystery of Earth’s Water” adlı metinden derlenmiştir.

Matematiksel

Olgun Duran

Ömür boyu öğrencilik felsefesini benimsemiş amatör tiyatro oyuncusu ve TEGV gönüllüsü; kitaplarından, doğaya hayranlığından, yeni yerleri görmekten, gittiği yerlerin kültürünü keşfetmekten ve bunların uğruna çabalamaktan vazgeç(e)meyen kişi...  

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

İlgili Makaleler