Dünya yüzeyinin yaklaşık yüzde 70’i suyla kaplıdır. Bu suyun sıvı halde bulunabilmesi, gezegenimizin Güneş Sistemi’nde tam da doğru konumda olmasına bağlıdır. Peki bu su yeryüzüne nasıl ulaştı? Dünya’daki suyun kaynağı nedir? Bilim insanları bu sorunun cevabını uzun süredir arıyor.
Astrofizikçiler, Dünya’nın ilk dönemlerinde suyun nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışıyor. İlk ortaya atılan görüşlerden biri, suyun gezegenin oluşum sürecinde ortaya çıktığıdır. Bu yaklaşıma göre, Dünya’daki suyun büyük kısmı volkanik patlamalar sırasında yüzeye çıkan magmadan kaynaklanmıştır. Çünkü bu patlamalar sırasında açığa çıkan gazların büyük bir bölümünü su buharı oluşturur.
Ancak bu hipotez, 1990’lı yıllarda yapılan analizlerle sorgulanmaya başlandı. Dünya’daki suyun kimyasal bileşiminin detaylı incelenmesi ve buzlu kuyrukluyıldızların taşıdığı maddelerin keşfi, suyun kökenine dair yeni bir ihtimali gündeme getirdi.
Dünya’daki Suyun Kaynağı Kuyrukluyıldız mı, Asteroit mi?
Dünya ilk oluştuğunda yüzeyi buzun tutunamayacağı kadar sıcaktı. Bu nedenle gezegenimizdeki suyun büyük olasılıkla dış kaynaklardan geldiği düşünülmektedir. Eski kayaçlarda yapılan incelemeler, Güneş’in oluşumundan yalnızca 100 milyon yıl sonra Dünya’da sıvı suyun bulunduğunu ortaya koyar. O günden bu yana aynı su, gezegenimizin döngüsü içinde sürekli yenilenmektedir.
Bilim insanları, suyun kökenini anlamak için kuyrukluyıldızları, asteroitleri ve onların Dünya’ya düşen parçaları olan meteoritleri inceliyor. Özellikle D/H oranı, yani ağır hidrojen ile normal hidrojenin karşılaştırılması, Dünya’daki suyun kuyrukluyıldızlardan çok karbonlu asteroitlerle benzerlik taşıdığını gösterdi. Bu bulgu, araştırmaların odağını kuyrukluyıldızlardan asteroitlere kaydırdı.
Genç Dünya’ya Su Nasıl Ulaştı?
Son yıllarda yapılan çalışmalar, su açısından zengin asteroitlerin genç Dünya’ya nasıl ulaştığını açıklamaya çalışıyor. Bazı senaryolar, asteroit kuşağı ve Kuiper Kuşağı’ndaki buzlu cisimlerin kütleçekim etkisiyle yörüngelerinden kopup Dünya’ya savrulduğunu öne sürüyor. Bazı araştırmacılar ise suyun gezegenimize çok daha doğal ve sakin bir süreçle ulaşmış olabileceğini düşünüyor.
Asteroitler ilk oluştuğunda buz taşıyordu. Bu sırada gaz ve tozdan oluşan dev bir disk genç Güneş Sistemi’ni sarmıştı. Birkaç milyon yıl içinde bu disk dağıldı, asteroitler ısındı ve buzları süblimleşerek su buharına dönüştü. Güneş’in etrafında oluşan bu buhar diski zamanla iç bölgelere yayıldı ve Dünya, Mars, Venüs ve Merkür gibi gezegenlere su kazandırdı. Bu süreç, Güneş’in doğumundan yaklaşık 20–30 milyon yıl sonra gerçekleşti.
Su Neden Hep Aynı Kaldı?
Dünya’daki suyun miktarı milyarlarca yıldır neredeyse değişmedi. Çünkü gezegenimizde doğal bir denge mekanizması var. Su atmosferin üst katmanlarına yükseldiğinde yoğunlaşıp bulutlara dönüşüyor ve yağmur olarak yüzeye geri dönüyor. Bu döngü, okyanuslardan göllere ve yeraltındaki suya kadar tüm kaynakları dengede tutuyor.
Bilim insanlarının geliştirdiği modeller, asteroit kuşağındaki buzların gaz çıkışıyla başlayan sürecin, Dünya’daki su miktarını açıklamaya yettiğini gösteriyor. Okyanuslarda ölçülen D/H oranı da bu modellerle uyumlu.
Bu teori, Şili’deki ALMA radyo teleskobuyla yapılan gözlemlerden de destek alıyor. Kuiper Kuşağı’na benzeyen sistemlerde gezegenimsiler karbon monoksit gazı salarken, yıldızına daha yakın kuşaklarda bunun yerini su buharı alıyor. Bu da Dünya’nın suyunun kökenine dair güçlü bir ipucu sunuyor.
Hayabusa 2 ve OSIRIS-REx görevleri de önemli kanıtlar sağladı. Bu görevlerde incelenen asteroitlerde yalnızca suyla temas sonucu oluşabilecek hidratlı mineraller bulundu. Bu mineraller, asteroitlerin ilk oluşumda buz içerdiğini, ancak zamanla büyük bölümünü kaybettiklerini gösteriyor. Yine de Ceres gibi büyük gökcisimleri buzun bir kısmını korumayı başardı.
Yeni Bir Dönemin Eşiğinde
Sayısal simülasyonlar, buzların gaz çıkışını, su buharının yayılımını ve gezegenler tarafından yakalanmasını ayrıntılı biçimde ortaya koyuyor. Sonuçlar, Dünya’daki suyu açıklamakla kalmadı, Mars ve diğer karasal gezegenler için de geçerli oldu.
İlk su buharı diskini doğrudan görmek artık mümkün değil. Ama genç asteroit kuşaklarına sahip dış gezegen sistemlerinde benzer disklerin izi olması olasıdır. Hesaplamalara göre bu diskler çok sönük de olsa ALMA teleskobuyla tespit edilmeleri mümkündür. Araştırma ekipleri, bu gözlemler için ALMA’da zaman ayırmayı başardı.
Tüm bu bulgular, Dünya’daki suyun kökenini anlamada yeni bir dönemin başladığını gösteriyor.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Onyett, I.J., Schiller, M., Makhatadze, G.V. et al. Silicon isotope constraints on terrestrial planet accretion. Nature 619, 539–544 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06135-z
- Kral, Quentin & Huet, Paul & Bergez-Casalou, Camille & Thébault, Philippe & Charnoz, Sébastien & Fornasier, Sonia. (2024). An impact-free mechanism to deliver water to terrestrial planets and exoplanets. 10.48550/arXiv.2412.01409.
- Alexander, Conel & Mckeegan, Kevin & Altwegg, Kathrin. (2018). Water Reservoirs in Small Planetary Bodies: Meteorites, Asteroids, and Comets. Space Science Reviews. 214. 36. 10.1007/s11214-018-0474-9.
- A new theory explains how water first arrived on Earth. Kaynak site: Conversation. Yayınlanma tarihi: 17 Ocak 2025. Bağlantı: A new theory explains how water first arrived on Earth
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
Güneşe yakınlık ve uzaklık ile suyun buharlaşması veya donması ters şekilde yazılmış.